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CN117443961B - 一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件 - Google Patents

一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件 Download PDF

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CN117443961B CN202311244919.0A CN202311244919A CN117443961B CN 117443961 B CN117443961 B CN 117443961B CN 202311244919 A CN202311244919 A CN 202311244919A CN 117443961 B CN117443961 B CN 117443961B
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Abstract

本发明公开了一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件,包括内模和外模,所述外模套设在所述内模外,所述内模和所述外模之间形成方形拉拔通道,所述方形拉拔通道包括侧面拉拔面和倒角拉拔面;所述外模上设有滚压机构,所述滚压机构位于所述方形拉拔通道的进料端,所述滚压机构用于对进入所述拉拔通道的方形壳体的外侧进行滚压,所述滚压机构与方形壳体为线接触,所述滚压机构与方形壳体的接触线与方向拉拔通道的一个内侧面在同一平面内。本发明中,所提出的一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件,本发明制备的铝合金电池壳性能,在保证较薄壁厚的前提下提高铝合金壳体的抗拉强度和屈服强度的机械性能;工艺要求较低,且适合大批量生产。

Description

一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件
技术领域
本发明涉及新能源汽车电池壳体加工工艺技术领域,尤其涉及一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件。
背景技术
汽车电池壳的强度是评估动力电池安全性能的重要指标,而减薄电池壳也是汽车减重的关键方法之一。为满足这些需求,铝合金被广泛应用。
目前铝合金动力电池壳体的加工方式有两种:一种是通过对处理过的片状板材弯折焊接形成铝合金动力电池壳体,该方式需要焊接才能形成铝合金动力电池,加工方式相对复杂;另外一种是通过热挤压形成铝合金壳体,热挤压的铝合金壳体的强度等机械性能不符合动力电池壳体要求,因此需要对热挤压形成的铝合金壳体进行其他加工工序,其中,申请号为:202211648518.7、名称为“一种动力电池壳的制备方法及其应用”的中国专利工开了通过对热挤压形成的铝合金壳体进行拉拔处理以增大铝合金壳体的机械性能。在实际操作过程中,直接对热挤压后的铝合金壳体进行拉拔处理在一定程度上受铝合金壳体本身的材料本身影响较大,容易导致铝合金壳体在拉拔过程中产生裂纹甚至拉拔后其机械效果并没有达到预期值。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题,本发明提出一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件。
一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件,包括内模和外模,所述外模套设在所述内模外,所述内模和所述外模之间形成方形拉拔通道,所述方形拉拔通道包括侧面拉拔面和倒角拉拔面;
所述外模上设有滚压机构,所述滚压机构位于所述方形拉拔通道的进料端,所述滚压机构用于对进入所述拉拔通道的方形壳体的外侧进行滚压,所述滚压机构与方形壳体为线接触,所述滚压机构与方形壳体的接触线与方向拉拔通道的一个内侧面在同一平面内。
优选地,所述滚压机构包括外侧滚压机构,所述外侧滚压机构与方形壳体的接触线与侧面拉拔面在同一平面内。
优选地,所述外侧滚压机构包括侧滚压轮,所述侧滚压轮转动安装在所述外模上,所述侧滚压轮设有四组,四组所述侧滚压轮的轴线在同一竖直面内,一组所述侧滚压轮与方形外壳的接触线与方形拉拔通道的侧面拉拔面在一个平面内。
优选地,还包括驱动件,所述驱动件用于驱动所述侧滚压轮转动。
优选地,所述内模具有延伸至所述外侧滚压机构内的部分。
优选地,所述内模上具有第一内滚压轮,所述第一内滚压轮与方形壳体接触线与外侧滚压机构与方形壳体接触线在同一竖直面内。
优选地,所述滚压机构还包括倒角滚压机构,所述倒角滚压机构与方形壳体的接触线与倒角拉拔面在同一平面内。
优选地,所述倒角滚压机构包括转动安装在外模上的倒角滚压轮,所述倒角滚压轮设有四组,四组所述倒角滚压轮的轴线在同一竖直面内,一组所述倒角滚压轮与方形壳体接触线与一个倒角拉拔面在同一个面内。
优选地,所述内模具有延伸至所述倒角滚压机构的部分。
优选地,所述内模上设有第二内滚压轮,所述第二内滚压轮与方形壳体接触线与倒角滚压轮与方形壳体接触线在同一竖直面内。
优选地,对于铝合金制成的动力电池壳体的加工,侧滚压轮的长度大于与其接触的壳体一面的长度,但是倒角滚压轮与壳体的接触线小于该动力电池壳体的倒角处的弧线长度,然后再通过拉拔通道(拉拔通道的尺寸等于最终成型的方形壳体的长度),进而使倒角处的机械性能也相对较高。
本发明中,所提出的一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件,本发明制备的铝合金电池壳性能,在保证较薄壁厚的前提下可以使铝合金壳体的抗拉强度能达到230Mpa左右,屈服强度可以达到210Mpa左右;
本发明成本较低,工艺要求较低,强度提升相对较大,且适合大批量生产。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为本发明主视图;
图2为本发明方形拉拔通道结构示意图;
图3为本发明外侧滚压机构结构示意图;
图4为本发明倒角滚压机构结构示意图;
图中:1、内模;2、外模;3、方形拉拔通道;30、侧面拉拔面;31、倒角拉拔面;4、侧滚压轮;5、驱动件;6、第一内滚压轮;7、倒角滚压轮;8、第二内滚压轮。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中表示,其中自始至终相同或类似的符号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解对本发明的限制。
如图1-图4所示的一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件,包括内模1和外模2,外模2套设在内模1外,内模1和外模2之间形成方形拉拔通道3,方形拉拔通道3包括侧面拉拔面30和倒角拉拔面31;
和现有技术一样该外模2固定在工作台上,内模1可拆卸安装在工作台上,便于方形壳体套设在内模1外,在拉拔过程中内模1和外模2均不随方形壳体移动;
外模2上设有滚压机构,滚压机构位于方形拉拔通道3的进料端,滚压机构用于对进入拉拔通道的方形壳体的外侧进行滚压,滚压机构与方形壳体为线接触,滚压机构与方形壳体的接触线与方向拉拔通道的一个内侧面在同一平面内;滚压机构对上述的底板进行滚压成型,增大方形壳体的机械性能。
如图1和图3所示,优选地,滚压机构包括外侧滚压机构,外侧滚压机构与方形壳体的接触线与侧面拉拔面30在同一平面内,进一步增大成型精度,由于方形壳体在拉拔通道中是面接触摩擦,通过该外侧滚压机构的设置在一定程度上减小该铝合金壳体与方形拉拔通道3的摩擦。
优选地,外侧滚压机构包括侧滚压轮4,外模2具有相外侧延伸的延伸部,侧滚压轮4转动安装在外模2的延伸部上,侧滚压轮4设有四组,四组侧滚压轮4的轴线在同一竖直面内,一组侧滚压轮4与方形外壳的接触线与方形拉拔通道3的侧面拉拔面30在一个平面内,四组侧滚压轮4相互作用进而在一定程度上增大加工精度。
优选地,还包括驱动件5,驱动件5用于驱动侧滚压轮4转动,具体地,该驱动件5用于驱动侧滚压轮4中与方形壳体外侧面接触线最长的一组侧滚压轮4,减小侧滚压轮4与方形壳体的摩擦,避免在拉拔过程中方形壳体产生裂纹,进一步增大铝合金壳体的机械性能,该驱动件5可以为现有技术中的减速电机。
优选地,内模1具有延伸至外侧滚压机构内的部分,进一步便于成型,增大其成型精度。
优选地,内模1上具有第一内滚压轮6,第一内滚压轮6与方形壳体接触线与外侧滚压机构与方形壳体接触线在同一竖直面内,具体地,该内模1上开有通槽,所述通槽内转动安装第一内滚压轮6,第一内滚压轮6也设有四组,四组第一内滚压轮6的相对内模1转动的轴线与四组侧滚压轮4相对外模2转动的轴线在同一竖直面内,进一步增大加工精度和成型效率和产品合格率,第一内滚压轮6与方形壳体的接触线与拉拔通道的内侧面在同一个平面内。
如图1、图4所示,优选地,滚压机构还包括倒角滚压机构,倒角滚压机构与方形壳体的接触线与倒角拉拔面31在同一平面内,在一些实施例中优选地,该倒角滚压机构位于侧面滚压机构和方形拉拔通道3之间,当对方形壳体的外侧面滚压后再对方形壳体的倒角处进行滚压,然后进入方形拉拔通道3进行最终的整形,在保证其加工精度的前提下提高方形壳体的机械性能。
优选地,倒角滚压机构包括转动安装在外模2上的倒角滚压轮7,倒角滚压轮7设有四组,四组倒角滚压轮7的轴线在同一竖直面内,一组倒角滚压轮7与方形壳体接触线与一个倒角拉拔面31在同一个面内。
优选地,内模1具有延伸至倒角滚压机构的部分,进一步增大其加工精度。
优选地,内模1上设有第二内滚压轮8,第二内滚压轮8与方形壳体接触线与倒角滚压轮7与方形壳体接触线在同一竖直面内,优选地,第二内滚压轮8与方形壳体的接触线与倒角滚压轮7与方形壳体的接触线平行,进一步增大了加工精度,第二内滚压轮8与方形壳体的接触线与倒角辊压轮与方形壳体的接触线相对,且第二内滚压轮8与方形壳体的接触线与方形拉拔通道3的一内倒角面在同一面内,优选地,该第二内滚压轮8设有四组,一组第二内滚压轮8与一组倒角滚压轮7相对。
该第二内滚压轮8与方形壳体接触线小于方形壳体内部的倒角处的弧线长度,在本实施例中该倒角滚压轮7与方形壳体接触线也小于该倒角处的弧线长度;
优选地,侧滚压轮4的长度大于与其接触的壳体一面的长度,但是倒角滚压轮7与壳体的接触线小于该动力电池壳体的倒角处的弧线长度,然后再通过拉拔通道3(拉拔通道的尺寸等于最终成型的方形壳体的长度),进而使倒角处的机械性能也相对较高。
需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于方形壳体的拉拔滚压模具组件,其特征在于,包括内模(1)和外模(2),所述外模(2)套设在所述内模(1)外,所述内模(1)和所述外模(2)之间形成方形拉拔通道(3),所述方形拉拔通道(3)包括侧面拉拔面(30)和倒角拉拔面(31);
所述外模(2)上设有滚压机构,所述滚压机构位于所述方形拉拔通道(3)的进料端,所述滚压机构用于对进入所述拉拔通道的方形壳体的外侧进行滚压,所述滚压机构与方形壳体为线接触,所述滚压机构与方形壳体的接触线与方形拉拔通道的一个内侧面在同一平面内;
所述滚压机构包括外侧滚压机构,所述外侧滚压机构与方形壳体的接触线与侧面拉拔面(30)在同一平面内;
所述外侧滚压机构包括侧滚压轮(4),所述侧滚压轮(4)转动安装在所述外模(2)上,所述侧滚压轮(4)设有四组,四组所述侧滚压轮(4)的轴线在同一竖直面内,一组所述侧滚压轮(4)与方形外壳的接触线与方形拉拔通道(3)的侧面拉拔面(30)在一个平面内;
还包括驱动件(5),所述驱动件(5)用于驱动所述侧滚压轮(4)转动;
所述内模(1)具有延伸至所述外侧滚压机构内的部分;
所述内模(1)上具有第一内滚压轮(6),所述第一内滚压轮(6)与方形壳体接触线与外侧滚压机构与方形壳体接触线在同一竖直面内,所述第一内滚压轮(6)设有四组;
所述滚压机构还包括倒角滚压机构,所述倒角滚压机构与方形壳体的接触线与倒角拉拔面(31)在同一平面内;
所述倒角滚压机构包括转动安装在外模(2)上的倒角滚压轮(7),所述倒角滚压轮(7)设有四组,四组所述倒角滚压轮(7)的轴线在同一竖直面内,一组所述倒角滚压轮(7)与方形壳体接触线与一个倒角拉拔面(31)在同一个面内;
所述内模(1)具有延伸至所述倒角滚压机构的部分;
所述内模(1)上设有第二内滚压轮(8),所述第二内滚压轮(8)与方形壳体接触线与倒角滚压轮(7)与方形壳体接触线在同一竖直面内,所述第二内滚压轮(8)设有四组。
2.根据权利要求1所述的用于方形壳体的拉拔滚压模具组件,其特征在于,倒角滚压轮与壳体的接触线小于动力电池壳体的倒角处的弧线长度。
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