一种电池箱箱盖成型工艺的制作方法

1.本发明涉及电池箱加工技术领域，具体为一种电池箱箱盖成型工艺。


背景技术：

2.电动汽车，指使用电能作为动力源，通过电动机驱动行驶的汽车，属于新能源汽车，包括纯电动汽车(bev)、混合动力电动汽车(hev)和燃料电池电动汽车(fcev)。其中，以燃料电池作为动力电源的汽车。因为燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，所以电动汽车燃料电池车辆被普遍认为是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2～3倍，从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。
3.单个的燃料电池必须结合成燃料电池组，以便获得必需的动力，满足车辆使用的要求。电池箱，一种可以容纳一个或多个电池的部件，是燃料电池电动汽车动力源(燃料电池组)的容器。电池箱的基本功能即容纳和保护电池组，其结构必须保证保留最大的容纳空间基础上满足足够的强度，考虑到节省布置空间。并满足汽车多变的运行环境，电池箱的设计推荐使用框架结构。电池箱外形首选规则长方体，并根据布置要求可适当调整。
4.针对不同规格的电动汽车类型，所选用的电池组各不相同，电池箱的外型需要在配合内部电池组的同时，适配电动汽车内其余装配结构。在daimler-箱盖的冲压成型工艺中，箱盖经常会出现拉延工序后有角部、凸包起皱、开裂等外观瑕疵，生产报废率和返修率都偏高。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种电池箱箱盖成型工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种电池箱箱盖成型设备及其工艺，包括箱盖主体、凸包、r角转角、压圈和若干外协件，其中所述凸包与箱盖主体相连接，所述凸包四边角皆为r角转角设置，所述压圈设置在箱盖主体和凸包周边，所述外协件粘接在箱盖主体和凸包上。
7.进一步的，所述箱盖主体和压圈上开设有若干通孔，所述箱盖主体上设置有若干拉延筋，所述凸包一侧开设有防爆阀接口。
8.进一步的，具体包括以下工序：
9.s1：进货检验，一共包括两种物料，分别为用于制作箱盖的坯料和外协件；
10.s2：转运储存，转运过程需进行防磕碰处理，储存需考虑到防锈措施；
11.s3：领料，按照所需领取一定量的坯料以及与之对应的外协件，领料过程需避免物料出现变形、压伤的情况；
12.s4：初步拉延、切边，对坯料进行初步拉延，凸包成型，根据所需箱盖的形状在坯料切出大致的形状；
13.s5：二次拉延，在箱盖主体上将各拉延筋拉延成型；
14.s6：修边、冲孔，对s5中的箱盖进行外形修整，并对凸包一侧冲部分通孔6；
15.s7：翻边、整形，将压圈部分加工完成。
16.s8：侧冲孔，在箱盖主体和压圈上开设通孔，在凸包一侧开设防爆阀接口21；
17.s9：检验，检查加工好的箱盖所有孔位是否符合检具，外型是否有缺陷；
18.s10：电泳；
19.s11：外协件组装；
20.s12：包装入库；
21.s13：发货。
22.进一步的，所述s1中制作箱盖的坯料优选为尺寸1980mm*1380mm、厚度为0.8mm的方料，材质优选为dc06；外协件选用不同尺寸的pu聚氨泡棉。
23.进一步的，所述s2中防磕碰处理包括但不限于包裹泡沫纸，防锈措施包括但不限于对物料表面刷上一层防锈油。
24.进一步的，所述s4中设备选用2000吨油压机，拉延两个件之间的预留的废料量控制在10-15mm左右，在凸包处，增加补充型面，防止料片窜动。拉延过后对工件外型进行检验，剔除表面污渍、锈斑、拉伤、压伤、开裂、起皱等外观缺陷。
25.进一步的，所述s5中拉延筋拉延成型需进行两次，皆采用1250吨油压机，使用的工具包括上压料板、上模、下模和压边圈(材质为qt600铸铁件)。二次拉延结束后，在检验是否有s4中可能出现的外观缺陷的同时，需剔除凸包2拐角起皱等外观缺陷。
26.进一步的，所述s6中设备选用630吨冲床，s7中设备选用400吨冲床，s8中设备选用250吨冲床，加工完毕分别检验工件表面是否有污渍、锈斑、拉伤、安装孔有毛刺，毛刺高度》0.2mm、开裂、压伤、漏冲等外观缺陷。
27.进一步的，所述s7中翻边轮廓度
±
0.75mm。
28.进一步的，所述s4-s7中合模高度需满足限位柱贴合，气源气压在8～7mpa之间，平衡缸气压在10～12mpa之间；s8中合模高度需满足限位柱贴合，气源气压在5～7mpa之间，平衡缸气压在5～6mpa之间。
29.进一步的，所述s10中电泳的涂层厚度≥25um，附着力满足0级，电泳层表面光滑，不能有分层、起皮、脱落现象。
30.进一步的，所述s11中外协件即pu聚氨泡棉一共有8种规格，分别为：
①
：80mm*55mm*12mm；
②
：376mm*55mm*8.5mm；
③
：80mm*55mm*15.5mm；
④
：30mm*22mm*1.2mm；
⑤
：90mm*30mm*1.2mm；
⑥
：80mm*55mm*8mm；
⑦
：80mm*55mm*27mm；
⑧
：80mm*55mm*20mm。
31.进一步的，所述s11中pu聚氨泡棉单面背胶，背胶180
°
，剥离力需满足：粘贴在电泳箱盖后，剥离破坏形式为100％的泡棉内聚破坏。高低温冲击需满足在-40℃～85℃环境下，压缩永久变形率《10％；绝缘要求：任意间距10mm的两点1000v dc/5s，电阻》10gω；耐压要求：2500v，60s，两电极之间的测试距离为10mm，漏电流《1ma。
32.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过对所需制造的箱盖图纸进行各工序的起皱判断，建立数模支持模具可成型性制造，以根据产品特性改进工艺流程参数。通过对各工序进行外观检验，可及时发现实际操作时工件可能会出现的问题并作出相应的调整，以确保最终产品出货缺陷率《150ppm，且通过数模和实际操作相配合的形式，最终可实现生产报废率《1％；返修率《10％。通过设置有不同规格的pu聚氨泡棉，可有效
对箱盖进行隔热、吸音、减震、阻燃、防静电等处理，提高了实际应用时的安全性。
附图说明
33.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
34.图1是本发明的成品示意图；
35.图2是本发明的工艺流程示意图；
36.图3是本发明的s4-s8工序示意图；
37.图4是本发明的成品局部示意图；
38.图5是本发明的外协件示意图；
39.图中：1、箱盖主体；11、拉延筋；2、凸包；21、防爆阀接口；3、r角转角；4、压圈；5、外协件；6、通孔。
具体实施方式
40.以下结合较佳实施例及其附图对本发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.如图所示，本发明提供技术方案：一种电池箱箱盖成型工艺，包括箱盖主体1、凸包2、r角转角3、压圈4和若干外协件5，其中凸包2与箱盖主体1相连接，凸包2四边角皆为r角转角3设置，压圈4设置在箱盖主体1和凸包2周边，外协件5粘接在箱盖主体1和凸包2上。
42.箱盖主体1和压圈4上开设有若干通孔6，箱盖主体1上设置有若干拉延筋11，凸包2一侧开设有防爆阀接口21。
43.具体包括以下工序：
44.s1：进货检验，一共包括两种物料，分别为用于制作箱盖的坯料和外协件；
45.s2：转运储存，转运过程需进行防磕碰处理，储存需考虑到防锈措施；
46.s3：领料，按照所需领取一定量的坯料以及与之对应的外协件，领料过程需避免物料出现变形、压伤的情况；
47.s4：初步拉延、切边，对坯料进行初步拉延，凸包2成型，根据所需箱盖的形状在坯料切出大致的形状；
48.s5：二次拉延，在箱盖主体1上将各拉延筋11拉延成型；
49.s6：修边、冲孔，对s5中的箱盖进行外形修整，并对凸包2一侧冲部分通孔6；
50.s7：翻边、整形，将压圈4部分加工完成；
51.s8：侧冲孔，在箱盖主体1和压圈4上开设通孔6，在凸包2一侧开设防爆阀接口21；
52.s9：检验，检查加工好的箱盖所有孔位是否符合检具，外型是否有缺陷；
53.s10：电泳；
54.s11：外协件组装；
55.s12：包装入库；
56.s13：发货。
57.具体的，s1中制作箱盖的坯料优选为尺寸1980mm*1380mm、厚度为0.8mm的方料，材质优选为dc06；外协件选用不同尺寸的pu聚氨泡棉。
58.s2中防磕碰处理包括但不限于包裹泡沫纸，防锈措施包括但不限于对物料表面刷上一层防锈油。
59.s4中设备选用2000吨油压机，拉延两个件之间的预留的废料量控制在10-15mm左右，在凸包2处，增加补充型面，防止料片窜动。拉延过后对工件外型进行检验，剔除表面污渍、锈斑、拉伤、压伤、开裂、起皱等外观缺陷。
60.s5中拉延筋11拉延成型需进行两次，皆采用1250吨油压机，使用的工具包括上压料板、上模、下模和压边圈(材质为qt600铸铁件)。二次拉延结束后，在检验是否有s4中可能出现的外观缺陷的同时，需剔除凸包2拐角起皱等外观缺陷。
61.s6中设备选用630吨冲床，s7中设备选用400吨冲床，s8中设备选用250吨冲床，加工完毕分别检验工件表面是否有污渍、锈斑、拉伤、安装孔有毛刺即毛刺高度》0.2mm、开裂、压伤、漏冲等外观缺陷，并做相应调整。
62.s7中翻边轮廓度
±
0.75mm。
63.s4-s7中合模高度需满足限位柱贴合，气源气压在8～7mpa之间，平衡缸气压在10～12mpa之间；s8中合模高度需满足限位柱贴合，气源气压在5～7mpa之间，平衡缸气压在5～6mpa之间。
64.s10中电泳的涂层厚度≥25um，附着力满足0级，电泳层表面光滑，不能有分层、起皮、脱落现象。
65.s11中外协件即pu聚氨泡棉一共有8种规格，分别为：
①
：80mm*55mm*12mm；
②
：376mm*55mm*8.5mm；
③
：80mm*55mm*15.5mm；
④
：30mm*22mm*1.2mm；
⑤
：90mm*30mm*1.2mm；
⑥
：80mm*55mm*8mm；
⑦
：80mm*55mm*27mm；
⑧
：80mm*55mm*20mm。
66.s11中pu聚氨泡棉单面背胶，背胶180
°
，剥离力需满足：粘贴在电泳箱盖后，剥离破坏形式为100％的泡棉内聚破坏。高低温冲击需满足在-40℃～85℃环境下，压缩永久变形率《10％；绝缘要求：任意间距10mm的两点1000v dc/5s，电阻》10gω；耐压要求：2500v，60s，两电极之间的测试距离为10mm，漏电流《1ma。
67.进一步的，s4-s8工序在实际制造前皆通过数模进行模型构建，且对应力做起皱分析以改进冲压参数，从而降低工件的起皱的可能性。具体为：通过autoform r7软件对图纸所设计的箱盖结构进行成品建模。基准面为上型，材料名称为dc06，坯料厚度为0.8mm，可接受最大减薄为15％，拉延类型为单动拉延，压边力195t，成型力785t，压边行程为350mm，拉延筋为虚拟筋，精度为标准(11layers)，摩擦系数为0.1。对s4工序进行流入量分布分析，凸包2侧面流入量较高；对s5进行成形极限分析，皆处于安全状态，未出现有局部开裂的风险点；对模型进行减薄率分析，评判标准为：
[0068][0069][0070]
通过数模分析，各工序减薄率最高为10％，符合标准。对模型进行平均应力分析即起皱分析，凸包2成型工序中，凸包2四角平均应力较高，有起皱风险，将凸包2转角修改为r角设置，降低平均应力至安全值范围内，对模型进行成型力分析，模拟出来的理论值为压边力218t，成型力为1300t。
[0071]
在上述数模基础上进行现场试模测试，一次测试s4因摩擦力较低，成型效果不理想，将拐角处摩擦力增加0.05，达到理想值，s5出现起皱以及拐角处筋不明显的现象，对s5的拉延筋11进行补充；二次测试，s4、s5防爆阀接口21所在面出现起皱，对凹模进行抛光处理，调整角度外放0.5mm，s5凸包2拐角出现开裂，对拉延筋进行进一步优化；三次测试，成品仅有拐角起皱问题，对冲压工具顶杆高度进行调整，调整外导柱位置，增设翻边处理；四次测试，凸包2弯角有轻微起皱，在模具起皱处增加预压料，有效减低了起皱幅度。
[0072]
最终调试参数：基准面为上型，材料名称为dc06，材料性能y＝151；t＝291；n＝0.23；r＝2.04，坯料厚度为0.8mm，可接受最大减薄为25％，拉延类型为单动拉延，压边力40t，成型力150t，压边行程为110mm，拉延筋为实体筋，精度为标准(11layers)，摩擦系数为0.15。对s4工序进行流入量分布分析，凸包2上部流入量较高，可达64.14mm，但处于安全值；对s5进行成形极限分析，皆处于安全状态，未出现有局部开裂的风险点；对模型进行减薄率分析，评判标准为：
[0073]
[0074][0075]
通过数模分析，各工序减薄率最高为21.4％，符合标准。对模型进行平均应力分析即起皱分析，凸包2成型工序中，凸包2四角平均应力较高，有起皱风险，将凸包2转角修改为r角设置并进行优化，降低平均应力至安全值范围内，对模型进行成型力分析，模拟出来的理论值为压边力60t，成型力为130t。且通过现场测试，成型效果优秀，生产报废率和返修率。
[0076]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、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，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。
[0077]
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种电池箱箱盖，其特征在于：包括：箱盖主体(1)、凸包(2)、r角转角(3)、压圈(4)和若干外协件(5)，其中所述凸包(2)与箱盖主体(1)相连接，所述凸包(2)四边角皆为r角转角(3)设置，所述压圈(4)设置在箱盖主体(1)和凸包(2)周边，所述外协件(5)粘接在箱盖主体(1)和凸包(2)上。2.根据权利要求1所述的一种电池箱箱盖，其特征在于：所述箱盖主体(1)和压圈(4)上开设有若干通孔(6)，所述箱盖主体(1)上设置有若干拉延筋(11)，所述凸包(2)一侧开设有防爆阀接口(21)。3.根据权利要求2所述的一种电池箱箱盖成型工艺，其特征在于，包括以下工序：s1：进货检验，一共包括两种物料，分别为用于制作箱盖的坯料和外协件；s2：转运储存，转运过程需进行防磕碰处理，储存需考虑到防锈措施；s3：领料，按照所需领取一定量的坯料以及与之对应的外协件，领料过程需避免物料出现变形、压伤的情况；s4：初步拉延、切边，对坯料进行初步拉延，凸包(2)成型，根据所需箱盖的形状在坯料切出大致的形状；s5：二次拉延，在箱盖主体(1)上将各拉延筋(11)拉延成型；s6：修边、冲孔，对s5中的箱盖进行外形修整，并对凸包(2)一侧冲部分通孔(6)；s7：翻边、整形，将压圈(4)部分加工完成；s8：侧冲孔，在箱盖主体(1)和压圈(4)上开设通孔(6)，在凸包(2)一侧开设防爆阀接口(21)；s9：检验，检查加工好的箱盖所有孔位是否符合检具，外型是否有缺陷；s10：电泳；s11：外协件组装；s12：包装入库；s13：发货。4.根据权利要求3所述的一种电池箱箱盖成型工艺，其特征在于：所述s1中制作箱盖的坯料优选为尺寸1980mm*1380mm、厚度为0.8mm的方料，材质优选为dc06；外协件选用不同尺寸的pu聚氨泡棉。5.根据权利要求3所述的一种电池箱箱盖成型工艺，其特征在于：所述s4中设备选用2000吨油压机，拉延两个件之间的预留的废料量控制在10-15mm左右，在凸包(2)处，增加补充型面，防止料片窜动，拉延过后对工件外型进行检验，剔除表面污渍、锈斑、拉伤、压伤、开裂、起皱的外观缺陷。6.根据权利要求5所述的一种电池箱箱盖成型工艺，其特征在于：所述s5中拉延筋(11)拉延成型需进行两次，皆采用1250吨油压机，使用的工具包括上压料板、上模、下模和压边圈，二次拉延结束后，在检验是否有s4中可能出现的外观缺陷的同时，需剔除凸包(2)拐角起皱的外观缺陷。7.根据权利要求3所述的一种电池箱箱盖成型工艺，其特征在于：所述s6中设备选用630吨冲床，s7中设备选用400吨冲床，s8中设备选用250吨冲床。8.根据权利要求3所述的一种电池箱箱盖成型工艺，其特征在于：所述s4-s7中合模高度需满足限位柱贴合，气源气压在8～7mpa之间，平衡缸气压在10
～12mpa之间；s8中合模高度需满足限位柱贴合，气源气压在5～7mpa之间，平衡缸气压在5～6mpa之间。9.根据权利要求3所述的一种电池箱箱盖成型工艺，其特征在于：所述s10中电泳的涂层厚度≥25um，附着力满足0级，电泳层表面光滑，不能有分层、起皮、脱落现象。10.根据权利要求3所述的一种电池箱箱盖成型工艺，其特征在于：所述s11中外协件即pu聚氨泡棉一共有8种规格，分别为：
①
：80mm*55mm*12mm；
②
：376mm*55mm*8.5mm；
③
：80mm*55mm*15.5mm；
④
：30mm*22mm*1.2mm；
⑤
：90mm*30mm*1.2mm；
⑥
：80mm*55mm*8mm；
⑦
：80mm*55mm*27mm；
⑧
：80mm*55mm*20mm。

技术总结
本发明公开了一种电池箱箱盖成型工艺，涉及电池箱加工技术领域，包括箱盖主体、凸包、R角转角、压圈和若干外协件，其中所述凸包与箱盖主体相连接，所述凸包四边角皆为R角转角设置，所述压圈设置在箱盖主体和凸包周边，所述外协件粘接在箱盖主体和凸包上；所述箱盖主体和压圈上开设有若干通孔，所述箱盖主体上设置有若干拉延筋，所述凸包一侧开设有防爆阀接口；具体包括以下工序：S1：进货检验；S2：转运储存；S3：领料；S4：初步拉延、切边；S5：二次拉延；S6：修边、冲孔；S7：翻边、整形；S8：侧冲孔；S9：检验；S10：电泳；S11：外协件组装。本发明根据所需制造的箱盖改进了生产工艺，降低了生产报废率和返修率。和返修率。


技术研发人员：袁加付 沈彤
受保护的技术使用者：盐城市富源引擎科技有限公司
技术研发日：2023.04.14
技术公布日：2023/7/12