JP2019166527A - Manufacturing method of square battery case - Google Patents

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章 山内
Akira Yamauchi
章 山内
堅幸 大西
Takayuki Onishi
堅幸 大西
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Yamauchi Eng Kk
Yamauchi Engineering Kk
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Abstract

To provide a manufacturing method of a square battery case capable of enhancing productivity by reducing the process number of press working.SOLUTION: A manufacturing method of a square battery case includes a blank material preparation process of preparing a blank material of an aluminum alloy formed in a long size shape by setting a plate thickness to 2.7 times-3.5 times to a side surface wall thickness in a bottomed cylindrical square case of forming a processing end product 5 in a cross-sectional lengthy rectangular shape, a first press process of forming a bottomed cylindrical first intermediate product by executing restriction processing to the blank material, a second press process of forming a bottomed cylindrical second intermediate product 20 by executing squeezing restriction processing to the first intermediate product and a third press process of forming a third intermediate product 30 by executing squeezing processing to the second intermediate product 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、角形電池ケースの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a rectangular battery case.

従来から、主にリチウムイオン二次電池の電池ケースとして、プレス加工で形成される有底筒状の角形電池ケースに関し、その製造方法が提供されている。例えば、特許文献1では、パンチを用いた絞り加工により横断面形状が楕円形状とされる第1の中間カップ体を形成する第1の工程と、パンチ(第2のパンチ)及び当該パンチに被嵌されたスリーブを用いて絞り加工により横断面形状が長方形の第2の中間カップ体を形成する第2の工程と、該第2の中間カップ体を第3のパンチと複数段に配置したしごきダイス(第3のしごきダイス)によるしごき加工により最終の角形電池ケースを形成する第3の工程と、を含む角形電池ケースの製造方法が開示される。   Conventionally, as a battery case of a lithium ion secondary battery, a manufacturing method for a bottomed cylindrical prismatic battery case formed by pressing is provided. For example, in Patent Document 1, a first step of forming a first intermediate cup body having an elliptical cross-sectional shape by drawing using a punch, a punch (second punch), and the punch A second step of forming a second intermediate cup body having a rectangular cross-sectional shape by drawing using the fitted sleeve, and the second intermediate cup body arranged in a plurality of stages with the third punch And a third step of forming a final rectangular battery case by ironing with a die (third ironing die).

特許第5975573号公報Japanese Patent No. 5975573

角形電池ケースは、軽量化のため側壁を薄肉に形成されながら高い剛性が求められる。従って、角形電池ケースをプレス加工する場合には、初期には板材に対して横断面楕円形状の絞り加工を施して、その後の工程における絞り加工で横断面長矩形の形状とした後、多段のしごき加工で側壁を伸ばして高い剛性の側壁を得ていた。このような従来の製造方法は、プレス加工の工程(特にしごき加工の段数)が多くなるので、工程数のさらなる削減が求められていた。   The prismatic battery case is required to have high rigidity while being formed with a thin side wall for weight reduction. Therefore, in the case of pressing a rectangular battery case, initially, the plate material is subjected to a drawing process having an elliptical cross section, and after the drawing process in a subsequent process, the cross section is formed into a long rectangular shape. The side wall was extended by ironing to obtain a highly rigid side wall. Such a conventional manufacturing method requires a further reduction in the number of steps because the number of steps of pressing (particularly the number of steps of ironing) increases.

本発明は、プレス加工の工程数を削減して生産性を高めることができる角形電池ケースの製造方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the rectangular battery case which can reduce the number of processes of press work and can improve productivity.

角形電池ケースの製造方法は、加工終了製品が横断面長矩形とされる有底筒状の角形ケースにおける側面肉厚に対して板厚を2.7倍以上3.5倍以下として長尺状に形成されるアルミ合金のブランク材を準備するブランク材準備工程と、前記ブランク材に対して、先端面が前記加工終了製品における底板内面と対応する長矩形形状に形成されるパンチを用いて絞り加工を行って有底筒状の第1中間製品を形成する第1プレス工程と、前記第1中間製品に対して、端面が前記加工終了製品における底板内面と対応する長矩形状に形成されるパンチを用いてしごき絞り加工を行って有底筒状の第2中間製品を形成する第2プレス工程と、前記第2中間製品に対して、端面が前記加工終了製品における底板内面と対応する長矩形形状とされるパンチを用いてしごき加工を行って第3中間製品を形成する第3プレス工程と、を含む。   The manufacturing method of the prismatic battery case is a long shape with a plate thickness of 2.7 times to 3.5 times the side wall thickness of a bottomed cylindrical prismatic case whose finished product has a rectangular shape in cross section. A blank material preparation step of preparing a blank material of an aluminum alloy formed on the base material, and a drawing using a punch whose front end surface is formed in a long rectangular shape corresponding to the inner surface of the bottom plate of the finished product. A first press step for forming a bottomed cylindrical first intermediate product by processing, and a punch whose end surface is formed in a long rectangular shape corresponding to the inner surface of the bottom plate of the processed product with respect to the first intermediate product A second press step of forming a bottomed cylindrical second intermediate product by performing ironing and drawing, and an elongated rectangle whose end surface corresponds to the inner surface of the bottom plate of the finished product with respect to the second intermediate product Shaped bread Including a third pressing step of forming a third intermediate product subjected to ironing using.

本発明によれば、プレス加工の工程数を削減して生産性を高めることができる角形電池ケースの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the square battery case which can reduce the number of processes of press work and can improve productivity can be provided.

本発明の実施形態に係る角形電池ケースの成形過程を示す図であり、(a)はブランク材準備工程で準備されるブランク材の斜視図であり、(b)は第1中間製品の斜視図である。It is a figure which shows the formation process of the square battery case which concerns on embodiment of this invention, (a) is a perspective view of the blank material prepared at a blank material preparation process, (b) is a perspective view of a 1st intermediate product. It is. 本発明の実施形態に係る角形電池ケースの成形過程を示す図であり、(c)は第2プレス工程で成形される第2中間製品の斜視図であり、(d)は第3プレス工程で成形される第3中間製品の斜視図であり、(e)は第4プレス工程で成形される第4中間製品の斜視図であり、(f)は切断工程で形成される最終の製品の斜視図である。It is a figure which shows the formation process of the square battery case which concerns on embodiment of this invention, (c) is a perspective view of the 2nd intermediate product shape | molded by a 2nd press process, (d) is a 3rd press process. It is a perspective view of the 3rd intermediate product formed, (e) is a perspective view of the 4th intermediate product formed at the 4th press process, (f) is a perspective view of the final product formed at a cutting process. FIG. 本発明の実施形態に係る第1プレス工程で用いられる金型を正面から見た断面模式図であり、(a)は上型と下型が開いた状態を示し、(b)は上型と下型が閉じた状態を示す。It is the cross-sectional schematic diagram which looked at the metal mold | die used at the 1st press process which concerns on embodiment of this invention from the front, (a) shows the state which the upper mold | type and the lower mold | type opened, (b) The lower mold is closed. 本発明の実施形態に係る第2プレス工程で用いられる金型を正面から見た断面模式図であり、(a)は上型と下型が開いた状態を示し、(b)は上型と下型が閉じた状態を示す。It is the cross-sectional schematic diagram which looked at the metal mold | die used by the 2nd press process which concerns on embodiment of this invention from the front, (a) shows the state which the upper mold | type and the lower mold | type opened, (b) The lower mold is closed.

次に、図に基づいて、本発明の実施形態を説明する。図1及び図2は、アルミ合金製の角形電池ケースの製造工程における製品等を示す図である。図1(a)はアルミ合金製のブランク材を準備するブランク材準備工程で準備したブランク材1を示し、図1(b)は第1プレス工程で形成される第1中間製品10を示す。図2(c)〜(e)は、順に第2プレス工程〜第4プレス工程における第2中間製品〜第4中間製品を示し、図2(f)は不要部分を切断する切断工程で形成される最終の製品を示す。   Next, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings. 1 and 2 are views showing products and the like in the manufacturing process of a rectangular battery case made of aluminum alloy. Fig.1 (a) shows the blank material 1 prepared in the blank material preparation process which prepares the blank material made from an aluminum alloy, and FIG.1 (b) shows the 1st intermediate product 10 formed at a 1st press process. FIGS. 2C to 2E show the second intermediate product to the fourth intermediate product in the second press process to the fourth press process in order, and FIG. 2F is formed by a cutting process for cutting unnecessary portions. Indicates the final product.

(ブランク材準備工程)
ブランク材準備工程では、図1(a)に示すブランク材1を準備する。ブランク材1は、略長尺平板状とされる。ブランク材1は、平面視において、長手方向に延びて、短手方向に対向する2つの直線部2を備える。ブランク材1は、その両端部においては、2つの直線部2の端部同士を接続するように、長手方向外側に先窄まり状の接続部3が形成される。各接続部3は、より詳細には、直線部2と接続する大円弧3aと、この大円弧3a同士を接続する小円弧3bからなる。大円弧3aは、小円弧3bよりも半径が大きい円弧で形成される。
(Blank material preparation process)
In the blank material preparation step, a blank material 1 shown in FIG. The blank material 1 is made into a substantially long flat plate shape. The blank material 1 includes two linear portions 2 that extend in the longitudinal direction and are opposed in the lateral direction in plan view. At both ends of the blank material 1, tapered connection portions 3 are formed on the outer side in the longitudinal direction so as to connect the ends of the two linear portions 2. More specifically, each connecting portion 3 includes a large arc 3a connected to the straight portion 2 and a small arc 3b connecting the large arcs 3a. The large arc 3a is formed as an arc having a larger radius than the small arc 3b.

ブランク材1の各直線部2は、横断面長矩形とされるプレス加工が終了した加工終了製品(第4中間製品40、図2(e)参照)の長手方向に対応する。そして、ブランク材1の板厚は、加工終了製品(第4中間製品40)の側面板厚(製品5の側面板厚と同じ)に対して2.7倍以上3.5倍以下に設定される。   Each straight line portion 2 of the blank 1 corresponds to the longitudinal direction of the finished product (fourth intermediate product 40, see FIG. 2E) that has been subjected to press working having a rectangular cross section. And the plate | board thickness of the blank material 1 is set to 2.7 times or more and 3.5 times or less with respect to the side plate thickness (same as the side plate thickness of the product 5) of a processing completion product (4th intermediate product 40). The

(第1プレス工程)
第1プレス工程は、ブランク材1を図3(a),(b)に示す金型100により絞り加工を行って、図1(b)で示す第1中間製品10を形成する。ここで、図3(a),(b)に示す金型100は、上型110と、下型120及びダイクッション130を備える。上型110は、上ダイプレート111の下面から第1ダイ部品112が下方に立設する。第1ダイ部品112の外周には、環状に形成されて第1ダイ部品112を上ダイプレート111に保持するホルダ113が設けられる。ホルダ113の下面であって第1ダイ部品112の先端外周には、環状に形成されて内周に傾斜面114aが形成される第2ダイ部品114が設けられる。第2ダイ部品114の下面には、環状の第3ダイ部品115が設けられる。第1ダイ部品112、第2ダイ部品114及び第3ダイ部品115により形成される凹状の空間がパンチ122に対するダイとされる。
(First press process)
In the first pressing step, the blank material 1 is drawn by the mold 100 shown in FIGS. 3A and 3B to form the first intermediate product 10 shown in FIG. Here, the mold 100 shown in FIGS. 3A and 3B includes an upper mold 110, a lower mold 120, and a die cushion 130. In the upper mold 110, the first die component 112 is erected downward from the lower surface of the upper die plate 111. A holder 113 that is formed in an annular shape and holds the first die part 112 on the upper die plate 111 is provided on the outer periphery of the first die part 112. A second die part 114 that is formed in an annular shape and has an inclined surface 114 a on the inner periphery is provided on the lower surface of the holder 113 and on the outer periphery of the tip end of the first die part 112. An annular third die part 115 is provided on the lower surface of the second die part 114. A concave space formed by the first die part 112, the second die part 114, and the third die part 115 is used as a die for the punch 122.

下型120は、下ダイプレート121の上面からパンチ122が立設する。パンチ122の外周には、環状に形成されてパンチ122を下ダイプレート121に保持するパンチホルダ123が設けられる。下ダイプレート121及びパンチホルダ123には、複数のクッションピン135が挿通される。クッションピン135の上端には、パンチ122の外周に配置されるように環状のブランクホルダ132が設けられる。ブランクホルダ132の上面外周には、環状のプレート136が配置される。プレート136は、ブランクホルダ132に立設する位置決めピン137により位置決めされる。プレート136は、ブランク材1と略同等の板厚とされる。ブランク材1は、プレート136の内側に配置され、位置決めされる。   In the lower mold 120, a punch 122 is erected from the upper surface of the lower die plate 121. A punch holder 123 that is formed in an annular shape and holds the punch 122 on the lower die plate 121 is provided on the outer periphery of the punch 122. A plurality of cushion pins 135 are inserted through the lower die plate 121 and the punch holder 123. An annular blank holder 132 is provided at the upper end of the cushion pin 135 so as to be disposed on the outer periphery of the punch 122. An annular plate 136 is arranged on the outer periphery of the upper surface of the blank holder 132. The plate 136 is positioned by positioning pins 137 standing on the blank holder 132. The plate 136 has substantially the same thickness as that of the blank material 1. The blank 1 is arranged and positioned inside the plate 136.

なお、図3(a),(b)ではプレス機械の図示を省略しているが、上ダイプレート111はプレス機械のスライド下面に固定され、下ダイプレート121はプレス機械のベッド上のボルスタ上面に固定され、上型110と下型120が相対的に接近離間することによりプレス加工が行われる。   3A and 3B, the press machine is not shown, but the upper die plate 111 is fixed to the slide lower surface of the press machine, and the lower die plate 121 is the upper surface of the bolster on the bed of the press machine. The upper die 110 and the lower die 120 are relatively approached and separated from each other, and press working is performed.

第1プレス工程では、先ず、図3(a)に示すように、ブランク材1をブランクホルダ132の上面であって、プレート136の内側に配置する。そして、図3(b)に示すように、上型110と下型120を接近させてプレス加工(絞り加工)が行われる。このとき、絞り加工の初期には、ブランク材1の外周はプレート136と共に第3ダイ部品115とブランクホルダ132により挟持される。そして、ブランク材1の外周は、絞り加工が進行するに従って、挟持する第3ダイ部品115とブランクホルダ132との間を移動する。このとき、第3ダイ部品115の下方側内周縁115aがR面取り状に形成されるので、ブランク材1の外周の移動がスムーズに行われる。このようにして、ブランク材1は、外周のシワの発生等を抑制しつつ、フランジが形成されない側壁を有する図1(b)に示す第1中間製品10が形成される。   In the first pressing step, first, as shown in FIG. 3A, the blank material 1 is arranged on the upper surface of the blank holder 132 and inside the plate 136. And as shown in FIG.3 (b), the upper mold | type 110 and the lower mold | type 120 are made to approach, and press work (drawing process) is performed. At this time, at the initial stage of the drawing process, the outer periphery of the blank material 1 is sandwiched by the third die part 115 and the blank holder 132 together with the plate 136. Then, the outer periphery of the blank 1 moves between the third die part 115 and the blank holder 132 to be sandwiched as the drawing process proceeds. At this time, since the lower inner peripheral edge 115a of the third die part 115 is formed in an R chamfered shape, the outer periphery of the blank 1 is smoothly moved. In this way, the blank material 1 is formed with the first intermediate product 10 shown in FIG. 1B having side walls on which no flanges are formed while suppressing generation of wrinkles on the outer periphery.

ここで、第1中間製品10の形状は、第1ダイ部品112、第2ダイ部品114、第3ダイ部品115、パンチ122及びブランクホルダ132が組み合わされて形成される空間の形状に対応して形成される。より詳細には、図1(b)に示すように、第1中間製品10は、横断面略長矩形状に形成される有底筒状に形成される。第1中間製品10は、長手方向の側壁11が側面視略山形状とされ、短手方向の側壁12よりも高さが高く形成される。第1中間製品10の底板13の内面には、長矩形形状に形成される平坦面15が形成される。この平坦面15に対応して、パンチ122の先端面には長矩形状の平坦部が形成される。また、底板13の下面も同様に長矩形状の平坦部が形成されて、第1ダイ部品112の先端面に対応して長矩形状の平坦部が形成される。   Here, the shape of the first intermediate product 10 corresponds to the shape of the space formed by combining the first die part 112, the second die part 114, the third die part 115, the punch 122 and the blank holder 132. It is formed. More specifically, as shown in FIG. 1B, the first intermediate product 10 is formed in a bottomed cylindrical shape formed in a substantially rectangular shape in cross section. In the first intermediate product 10, the side wall 11 in the longitudinal direction has a substantially mountain shape in side view, and the height is higher than the side wall 12 in the short side direction. A flat surface 15 formed in a long rectangular shape is formed on the inner surface of the bottom plate 13 of the first intermediate product 10. Corresponding to the flat surface 15, a long rectangular flat portion is formed on the tip surface of the punch 122. Similarly, a long rectangular flat portion is formed on the lower surface of the bottom plate 13, and a long rectangular flat portion is formed corresponding to the front end surface of the first die component 112.

そして、図1(b)の破線囲みの第1中間製品10のA−A端面図に示すように、縦断面視における底板13と長手方向の側壁11との接続は、底板13の両端が半径Rの小さい小円弧部13aが形成され、この小円弧部13aより半径Rが大きい大円弧部11aとが接続する。そして、大円弧部11aは、縦断面視において直線状に延びる直線部11bと接続される。第1中間製品10の長手方向の側壁11は、大円弧部11aと直線部11bにより形成される。なお、短手方向の側壁12も同様に大円弧部と直線部とで形成され、側壁12の大円弧部と底板13の両端の小円弧部が接続される。また、長手方向の側壁11と短手方向の側壁12は、平面視において比較的大きな半径Rで接続される。ブランク材1の絞り加工により形成される第1中間製品10は、ブランク材1の板厚と略同一の肉厚に形成される。   As shown in the AA end view of the first intermediate product 10 surrounded by a broken line in FIG. 1B, the bottom plate 13 and the side wall 11 in the longitudinal direction in the longitudinal sectional view are connected at both ends of the bottom plate 13 with a radius. A small arc portion 13a having a small R is formed, and a large arc portion 11a having a radius R larger than that of the small arc portion 13a is connected. And the large circular arc part 11a is connected with the linear part 11b extended linearly in the longitudinal cross sectional view. The side wall 11 in the longitudinal direction of the first intermediate product 10 is formed by a large arc portion 11a and a straight portion 11b. Similarly, the side wall 12 in the short direction is formed of a large arc portion and a straight portion, and the large arc portion of the side wall 12 and the small arc portions at both ends of the bottom plate 13 are connected. Further, the side wall 11 in the longitudinal direction and the side wall 12 in the short direction are connected with a relatively large radius R in plan view. The first intermediate product 10 formed by drawing the blank material 1 is formed to have a thickness substantially the same as the thickness of the blank material 1.

(第2プレス工程)
第2プレス工程は、第1プレス工程で成形した第1中間製品10に対してしごき絞り加工を行って、図2(c)で示す第2中間製品20を形成する。本実施形態におけるしごき絞り加工は、第1中間製品10の一部に絞り加工を施して、他の部分にしごき加工が施される。
(Second press process)
In the second pressing step, iron drawing is performed on the first intermediate product 10 formed in the first pressing step to form the second intermediate product 20 shown in FIG. In the ironing drawing process according to the present embodiment, a part of the first intermediate product 10 is drawn and the other part is ironed.

具体的には、第1中間製品10の底板13周辺の大円弧部と小円弧部(図1(b)では長手方向の大円弧部11a、小円弧部13aが示される)について絞り加工が施され、第2中間製品20の側板21,22は第1中間製品10の側壁11,12と略同一の肉厚とされる。一方、第1中間製品10の側壁11,12と底板13が接続される4つの角部及びその周辺はしごき加工が施される。すなわち、第1中間製品10の底板13周辺の大円弧部と小円弧部について絞り加工が行われると、底板13の四隅の角部及びその周辺に材料が流動するが、この角部及びその周辺についてしごき加工が行われることにより、第2中間製品20の側壁21,22と底板23とが接続される4つの角部及びその周辺の肉厚は、側壁21,22の肉厚とほぼ同等とされる。   Specifically, the large arc portion and the small arc portion around the bottom plate 13 of the first intermediate product 10 (the large arc portion 11a and the small arc portion 13a in the longitudinal direction are shown in FIG. 1B) are drawn. Then, the side plates 21 and 22 of the second intermediate product 20 have substantially the same thickness as the side walls 11 and 12 of the first intermediate product 10. On the other hand, the four corners where the side walls 11 and 12 of the first intermediate product 10 and the bottom plate 13 are connected and the periphery thereof are subjected to ironing. That is, when drawing is performed on the large arc portion and the small arc portion around the bottom plate 13 of the first intermediate product 10, the material flows in the corners of the four corners of the bottom plate 13 and the periphery thereof. As a result of the ironing process, the four corners where the side walls 21 and 22 of the second intermediate product 20 and the bottom plate 23 are connected and the thickness of the periphery thereof are substantially equal to the thickness of the side walls 21 and 22. Is done.

また、第1中間製品10の側壁11,12と底板13が接続される4つの角部及びその周辺にしごき加工が施されることにより、短手方向側の側壁12の高さは、側面視略山形状の第1中間製品10の側板11の山形の上部と略同じ高さとなる。よって、第2中間部品20の側壁21,22の高さは、おおよそ同じ高さとなる。このようにして、第2中間製品20は、横断面長矩形状に形成される。   In addition, by ironing the four corners where the side walls 11 and 12 and the bottom plate 13 of the first intermediate product 10 are connected and the periphery thereof, the height of the side wall 12 on the short side is set in a side view. It becomes substantially the same height as the upper part of the mountain shape of the side plate 11 of the first intermediate product 10 having a substantially mountain shape. Therefore, the height of the side walls 21 and 22 of the second intermediate component 20 is approximately the same. In this way, the second intermediate product 20 is formed in a rectangular shape with a long cross section.

第2プレス工程は、図4(a),(b)に示す金型200により行われる。金型200は、上型210と下型220を備える。上型210は、上ダイプレート211の下面にバッキングプレート213が取り付けられて、パンチ212の後端を支持する。パンチ212は、パンチ212の外周に環状に形成されるパンチホルダ214によりバッキングプレート213に固定される。   The second pressing step is performed by a mold 200 shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The mold 200 includes an upper mold 210 and a lower mold 220. The upper die 210 has a backing plate 213 attached to the lower surface of the upper die plate 211 and supports the rear end of the punch 212. The punch 212 is fixed to the backing plate 213 by a punch holder 214 formed in an annular shape on the outer periphery of the punch 212.

下型220は、下ダイプレート221の上面にダイスプレート222が固定される。ダイスプレート222の上部には、ダイス223が設けられる。ダイス223は、共に環状の上ダイス223aと下ダイス223bからなる。上ダイス223a及び下ダイス223bの組み合わせにより、パンチ212とダイ(ここではダイス223)のクリアランスを第1中間製品10の肉厚相当(すなわちブランク材1の板厚相当)として絞り加工を施す部位と、パンチ212とダイ(ダイス223)のクリアランスを第1中間製品10の肉厚以下とするしごき加工を施す部位が形成される。   In the lower mold 220, the die plate 222 is fixed to the upper surface of the lower die plate 221. A die 223 is provided on the top of the die plate 222. The dice 223 includes an upper die 223a and a lower die 223b, both of which are annular. By combining the upper die 223a and the lower die 223b, a portion to be drawn with the clearance between the punch 212 and the die (here, the die 223) equivalent to the thickness of the first intermediate product 10 (that is, equivalent to the plate thickness of the blank material 1); Thus, a portion to which ironing is performed so that the clearance between the punch 212 and the die (die 223) is equal to or less than the thickness of the first intermediate product 10 is formed.

上ダイス223aの上方におけるパンチ212の外周には、環状のストリッパ215が設けられる。ストリッパ215は、先端がストリッパ215の下面と螺合されて下方に向けて延在するストリッパボルト216の外周に巻回されるバネ217により上方に弾発するよう支持される。また、ダイス223に対して、下方からノックアウト225及びノックアウト225と接続されるクッションピン226が設けられる。   An annular stripper 215 is provided on the outer periphery of the punch 212 above the upper die 223a. The stripper 215 is supported by a spring 217 wound around the outer periphery of a stripper bolt 216 whose tip is screwed with the lower surface of the stripper 215 and extends downward, so as to be elastically upwardly projected. Further, a knockout 225 and a cushion pin 226 connected to the knockout 225 from below are provided on the die 223.

金型200により第1中間製品10に対して第2プレス工程が行われると、しごき絞り加工が行われて、第2中間製品が形成される。第2中間製品20は、底板23の内面が長矩形形状の平坦部25が形成されており、パンチ212の先端面も平坦部25と対応する長矩形形状とされる。第2中間製品20の横断面形状は、加工完了後の製品5に近い長矩形形状とされる。   When the second pressing step is performed on the first intermediate product 10 by the mold 200, ironing drawing is performed to form the second intermediate product. In the second intermediate product 20, a flat portion 25 having a long rectangular shape is formed on the inner surface of the bottom plate 23, and a front end surface of the punch 212 is also formed in a long rectangular shape corresponding to the flat portion 25. The cross-sectional shape of the second intermediate product 20 is a long rectangular shape close to the product 5 after processing is completed.

(第3プレス工程及び第4プレス工程)
第3プレス工程及び第4プレス工程は、図4の金型200のパンチ212やダイス223を変更して、第2中間製品20及び第3中間製品30に対してしごき加工を行うものである。第3プレス工程及び第4プレス工程におけるしごき加工は、各第2中間製品20、第3中間製品30の底板23,33の四隅の角部も含めた側壁21,22,31,32に対して薄肉化するしごき加工が施される。また、第3プレス工程におけるパンチの先端面は、第3中間製品30の底板33内面の長矩形状の平坦部35に対応する長矩形形状に形成される。同様に、第4プレス工程におけるパンチの先端面は、第4中間製品40の底板43内面の平坦部45に対応する長矩形形状に形成される。
(3rd press process and 4th press process)
In the third press process and the fourth press process, the punch 212 and the die 223 of the mold 200 in FIG. 4 are changed, and the second intermediate product 20 and the third intermediate product 30 are ironed. Ironing in the third press process and the fourth press process is performed on the side walls 21, 22, 31, 32 including the corners of the four corners of the bottom plates 23, 33 of the second intermediate product 20 and the third intermediate product 30, respectively. The ironing process is performed to make it thinner. Further, the front end surface of the punch in the third pressing step is formed in a long rectangular shape corresponding to the long rectangular flat portion 35 on the inner surface of the bottom plate 33 of the third intermediate product 30. Similarly, the front end surface of the punch in the fourth pressing step is formed in a long rectangular shape corresponding to the flat portion 45 on the inner surface of the bottom plate 43 of the fourth intermediate product 40.

(切断工程)
プレス加工が完了した第4中間製品40は、切断工程で上部開口の不要な部分が切り取られる。このようにして、角形電池ケースの有底筒状の横断面長矩形状のケース本体である製品5が形成される。
(Cutting process)
In the fourth intermediate product 40 that has been pressed, unnecessary portions of the upper opening are cut off in the cutting process. In this way, the product 5 is formed which is a case body having a rectangular shape with a bottomed cylindrical cross section of a rectangular battery case.

このように、加工終了製品(及び第4中間製品40)が横断面長矩形とされる有底筒状の角形ケースにおける側面肉厚に対して板厚を2.7倍以上3.5倍以下とした長尺状のアルミ合金製ブランク材1を用いて、先端面が加工終了製品における底板内面と対応する長矩形形状に形成されるパンチにより順次プレス加工を行うことで、従来よりも工程数を大幅に削減することができた。具体的には、加工終了製品の側壁肉厚が0.7mmである場合に、従来はブランク材の板厚を1.2mmとしていた。そして、プレス工程が初期には絞り加工を2工程以上行ってから多段のしごき加工を行うため、ブランク材から加工終了製品を得るまでに合計11〜13工程のプレス工程が必要であった。しかしながら、ブランク材1の板厚を2.0mmとし、先端面に長矩形の平坦面を形成したパンチ(パンチ122,212等)を用いてプレス工程を行うことにより、プレス加工の工程数が従来の約半分とすることができた。   Thus, the plate thickness is 2.7 times or more and 3.5 times or less with respect to the side wall thickness in the bottomed cylindrical rectangular case in which the finished product (and the fourth intermediate product 40) has a rectangular shape in cross section. By using the long aluminum alloy blank 1 as described above and successively pressing with a punch whose front end surface is formed in a long rectangular shape corresponding to the inner surface of the bottom plate of the finished product, the number of processes can be increased. We were able to reduce significantly. Specifically, when the thickness of the side wall of the finished product is 0.7 mm, the thickness of the blank material is conventionally 1.2 mm. Then, since the pressing process is initially performed by two or more drawing processes and multi-stage ironing is performed, a total of 11 to 13 pressing processes are required until a finished product is obtained from the blank material. However, the number of steps of pressing is conventionally increased by performing the pressing process using a punch (punch 122, 212, etc.) in which the thickness of the blank 1 is 2.0 mm and a long rectangular flat surface is formed on the tip surface. It was able to be about half of.

さらに、第1中間製品10に対して一部にしごき加工を施して、他の部分に絞り加工を施すしごき絞り加工を行うことにより、第2プレス工程で、側壁21,22の肉厚を第1中間製品10の側壁11,12の肉厚(すなわちブランク材1の板厚)と略同等としつつ底板23の内面と略同形状の横断面長矩形状とされる第2中間製品20を得ることができるので、複数回のしごき加工の前段階の加工工程数を削減することができる。   Further, the first intermediate product 10 is partially ironed and the other portions are subjected to ironing drawing, whereby the thickness of the side walls 21 and 22 is increased in the second pressing step. Obtaining a second intermediate product 20 having a substantially rectangular cross section substantially the same as the inner surface of the bottom plate 23 while being substantially equal to the thickness of the side walls 11 and 12 of the intermediate product 10 (that is, the thickness of the blank 1). Therefore, it is possible to reduce the number of processing steps before the plurality of ironing processes.

そして、本実施形態におけるブランク材1は、板厚が1.2mmの従来のブランク材よりも面積を小さくすることができる。すなわち、従来は、全プレス工程の最初の数工程は板厚がほぼ変化しない絞り加工を行うため、所定の面積のブランク材が必要とされていた。しかしながら、本実施形態におけるブランク材1は、第2プレス工程は一部の肉厚を薄くできるしごき絞り加工とされ、第3プレス工程以降はしごき加工とされるため、ブランク材1の面積を従来よりも大幅に小さくすることができた。従って、アルミの板材からブランク材1をブランキングする際の歩留まりが向上した。また、板厚は1.2mmから2.0mmに増加したが、ブランク材の面積を大幅に小さくすることができたので、製品5の重量に対する必要なブランク材の重量は約7%程度削減することができた。   And the blank material 1 in this embodiment can make an area smaller than the conventional blank material whose plate | board thickness is 1.2 mm. That is, conventionally, since the first few steps of all pressing steps perform drawing processing in which the plate thickness does not substantially change, a blank material having a predetermined area has been required. However, since the blank material 1 in this embodiment is an ironing drawing process in which the second pressing process can reduce a part of the thickness, and the third pressing process and the subsequent ironing processes, the area of the blank material 1 is conventionally reduced. Can be significantly reduced. Therefore, the yield at the time of blanking the blank 1 from the aluminum plate was improved. Moreover, although the plate thickness increased from 1.2 mm to 2.0 mm, the blank material area could be greatly reduced, so the required blank material weight relative to the weight of the product 5 was reduced by about 7%. I was able to.

なお、本願の出願人は、ブランク材1の板厚を2.5mmや3.0mmとしても加工を行ってみたが、このように板厚を厚くし過ぎると、必要な側壁の板厚(0.7mm)を得るまでのしごき加工の回数が増えてしまい、従来よりも工程数が増えてしまうことが分かった。また、板厚が2.0mmよりも薄い場合には、ブランク材1の必要面積が大きくなったり、しごき加工において側壁面のちぎれ等の加工不具合の発生が増加してしまった。このようにして、本願出願人は、ブランク材1の板厚が、加工終了製品が横断面長矩形とされる有底筒状の角形ケースにおける側面肉厚に対して2.7倍以上3.5倍以下が最適であると見出した。   In addition, although the applicant of this application tried processing even if the board | plate thickness of the blank material 1 was set to 2.5 mm or 3.0 mm, when board thickness is made too thick in this way, board thickness (0 It has been found that the number of ironing processes to obtain (.7 mm) is increased, and the number of processes is increased as compared with the prior art. Further, when the plate thickness is less than 2.0 mm, the required area of the blank material 1 is increased, and the occurrence of processing defects such as tearing of the side wall surface in the ironing process increases. In this way, the applicant of the present invention has a thickness of the blank material 1 that is at least 2.7 times the side wall thickness of the bottomed cylindrical rectangular case in which the finished product has a long rectangular cross section. We found that 5 times or less is optimal.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は本実施形態によって限定されることは無く、適宜変更して実施することができる。例えば、第1中間製品10を得る第1プレス工程や第2中間製品20を得るための第2プレス工程は、それぞれ複数の工程で構成することもできる。また、複数回のしごき加工は、一つのパンチを多段に形成されたダイスに挿通するように行うこともできる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited by this embodiment, It can implement by changing suitably. For example, the first press step for obtaining the first intermediate product 10 and the second press step for obtaining the second intermediate product 20 can each be composed of a plurality of steps. Further, the ironing process of a plurality of times can be performed so that one punch is inserted through dies formed in multiple stages.

1 ブランク材 2 直線部
3 接続部 3a 大円弧
3b 小円弧 5 製品
10 第1中間製品 11 側壁
11a 大円弧部 11b 直線部
12 側壁 13 底板
13a 小円弧部 15 平坦面
20 第2中間製品 21 側壁
22 側壁 23 底板
25 平坦部 30 第3中間製品
31 側壁 32 側壁
35 平坦部 40 第4中間製品
41 側壁 42 側壁
45 平坦部
100 金型
110 上型 111 上ダイプレート
112 第1ダイ部品 113 ホルダ
114 第2ダイ部品 114a 傾斜面
115 第3ダイ部品
120 下型 121 下ダイプレート
122 パンチ 123 パンチホルダ
130 ダイクッション
131a 下方側内周縁 132 ブランクホルダ
135 クッションピン 136 プレート
137 位置決めピン 200 金型
210 上型 211 上ダイプレート
212 パンチ 213 バッキングプレート
214 パンチホルダ 215 パンチホルダ
216 ストリッパボルト 217 バネ
220 下型 221 下ダイプレート
222 ダイスプレート 223 ダイス
223a 上ダイス 223b 下ダイス
225 ノックアウト 226 クッションピン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blank material 2 Straight part 3 Connection part 3a Large circular arc 3b Small circular arc 5 Product 10 1st intermediate product 11 Side wall 11a Large circular arc part 11b Straight line part 12 Side wall 13 Bottom plate 13a Small circular arc part 15 Flat surface 20 2nd intermediate product 21 Side wall 22 Side wall 23 Bottom plate 25 Flat part 30 Third intermediate product 31 Side wall 32 Side wall 35 Flat part 40 Fourth intermediate product 41 Side wall 42 Side wall 45 Flat part 100 Mold 110 Upper mold 111 Upper die plate 112 First die part 113 Holder 114 Second Die part 114a Inclined surface 115 Third die part 120 Lower die 121 Lower die plate 122 Punch 123 Punch holder 130 Die cushion 131a Lower inner peripheral edge 132 Blank holder 135 Cushion pin 136 Plate 137 Positioning pin 200 Mold 210 Upper die 211 Upper die Plate 212 Chi 213 backing plate 214 punch holder 215 punch holder 216 stripper bolt 217 spring 220 the lower die 221 lower die plate 222 die plate 223 die 223a on die 223b under die 225 knockout 226 cushion pins

Claims (2)

加工終了製品が横断面長矩形とされる有底筒状の角形ケースにおける側面肉厚に対して板厚を2.7倍以上3.5倍以下として長尺状に形成されるアルミ合金のブランク材を準備するブランク材準備工程と、
前記ブランク材に対して、先端面が前記加工終了製品における底板内面と対応する長矩形形状に形成されるパンチを用いて絞り加工を行って有底筒状の第1中間製品を形成する第1プレス工程と、
前記第1中間製品に対して、端面が前記加工終了製品における底板内面と対応する長矩形状に形成されるパンチを用いてしごき絞り加工を行って有底筒状の第2中間製品を形成する第2プレス工程と、
前記第2中間製品に対して、端面が前記加工終了製品における底板内面と対応する長矩形形状とされるパンチを用いてしごき加工を行って第3中間製品を形成する第3プレス工程と、
を含むことを特徴とする角形電池ケースの製造方法。
Aluminum alloy blank formed into a long shape with a plate thickness of 2.7 times to 3.5 times the side wall thickness in a bottomed cylindrical rectangular case whose finished product has a long rectangular cross section Blank material preparation process to prepare the material,
A first intermediate product having a bottomed cylindrical shape is formed by drawing the blank material using a punch having a long rectangular shape corresponding to the inner surface of the bottom plate of the finished product. Pressing process;
A second intermediate product having a bottomed cylindrical shape is formed on the first intermediate product by ironing using a punch whose end surface is formed in a long rectangular shape corresponding to the inner surface of the bottom plate of the finished product. 2 press processes;
A third press step of forming a third intermediate product by performing ironing on the second intermediate product using a punch having an end surface corresponding to the inner surface of the bottom plate of the processed product;
The manufacturing method of the square battery case characterized by including.
前記ブランク材は、前記加工終了製品の長手方向に対応して形成される2つの直線部と、前記2つの直線部の端部同士を接続するように長手方向外側に先窄まり状に形成される接続部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の角形電池ケースの製造方法。   The blank material is formed in a tapered shape on the outside in the longitudinal direction so as to connect two linear portions formed corresponding to the longitudinal direction of the processed product and the ends of the two linear portions. The method of manufacturing a rectangular battery case according to claim 1, further comprising: a connecting portion.
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