一种新能源电池零部件加工装置

1.本发明涉及机加工领域，特别涉及一种新能源电池零部件加工装置。


背景技术：

2.锂电池即为工具提供动力来源的电源，动力锂电池多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池，而在小型电子产品领域，也几乎全部为锂电池。
3.锂电池外壳是一种专门用于保护锂离子电池的一种保护壳，能起到保护的作用。锂电池外壳主要是为了保护电池内部材料，增加外壳强度增加的保护层，不然的话，不仅外观不美观，强度也低。
4.在早期，大多数方形锂离子电池是钢制外壳，主要用于手机电池。目前，大部分的供应商都在使用钢壳作为壳体材料。因为钢铁材料的物理稳定性和应力远高于铝壳材料，目前大多数的笔记本电脑电池是以钢壳为载体的电池。
5.传统的锂电池多采用方形或长方形结构，部分为圆柱形结构。这种结构的电池工艺较为成熟，但由于形状固定，难以满足特殊设计场景下的使用需求。为了在有限的空间内提高电池容量、降低锂电池的空间占用，对于圆弧形结构的容纳空间，需要设计圆弧形结构的电池外壳，来满足锂电池的安装需求。
6.圆弧形结构的外壳，如图1所示，其整体为弧形结构，横截面为腰圆形(跑道形)结构，中心为空腔，由一板材弯折合围而成。这种结构的外壳，可以使得锂电池能够完全贴合圆弧形结构的容纳空间，最大化的提高空间利用率，但由于钢材质地较硬，难以像铝材一样拉伸成型，且其形状较为特殊，现有的加工设备难以有效成型，需要设计一种特殊的加工设备来实现成型加工。


技术实现要素：

7.本发明提供一种新能源电池零部件加工装置，可以解决圆弧形结构的外壳难以加工成型的问题。
8.一种新能源电池零部件加工装置，所述零部件为筒状结构，其横截面为呈弧形结构的腰圆孔，所述加工装置包括：
9.模具支架，所述模具支架为两个，两个所述模具支架对称布置，两个所述模具支架相对的两个侧面之间形成一用于容纳零部件成型的成型通道，所述成型通道的宽度与所述零部件的两端最大宽度相同；
10.第一成型装置，其包括上压模和用于驱动所述上压模上下移动的第一驱动装置，所述上压模的形状与所述零部件的内腔形状相适配；
11.第二成型装置，所述第二成型装置为两个，两个所述第二成型装置与两个所述模具支架一一对应；所述第二成型装置包括下压模和用于驱动所述下压模翻转的第二驱动装置，所述下压模的一端面上开设有与所述零部件的凹陷侧形状相适配的成型面；其中，
12.所述模具支架上开设有收纳槽，所述第二成型装置至少具有第一工作状态和第二
工作状态；
13.当处于第一工作状态时，所述第二成型装置完全收纳在所述收纳槽内；
14.当处于第二工作状态时，所述下压模与所述上压模相配合，挤压所述零部件。
15.更优地，所述第一驱动装置包括液压驱动杆和支撑杆；所述支撑杆位于所述上压模的一侧，其一端固定连接至所述上压模、另一端驱动连接至所述液压驱动杆。
16.更优地，所述第二驱动装置包括翻转液压杆和滑块；所述下压模上开设有与所述滑块相配合的滑槽，所述滑块可滑动地设置在所述滑槽内，所述翻转液压杆的输出端铰接至所述滑块、另一端铰接至所述收纳槽内；
17.所述模具支架上开设有导向槽，所述导向槽呈弧形结构且两个所述导向槽的开口方向相对布置；所述下压模上设置有导向杆，所述导向杆可滑动地设置在所述导向槽内。
18.更优地，所述零部件为磁性吸附材料制成，所述下压模内设置有第一电磁铁，两个所述下压模相向翻转时，所述第一电磁铁通电并吸附所述零部件。
19.更优地，还包括下料装置，所述下料装置位于所述第二成型装置的一侧，所述下料装置包括电动伸缩杆和第二电磁铁，所述电动伸缩杆用于带动所述第二电磁铁移动，所述第二电磁铁通电时，用于吸附所述零部件。
20.更优地，还包括定位装置，其包括定位块和定位槽，所述定位块设置在所述模具支架上，用于对所述零部件的毛坯形成纵向定位，所述定位槽的宽度与所述毛坯的宽度相同，用于对所述毛坯形成横向定位。
21.更优地，所述模具支架的上端具有弧形导向部。
22.更优地，所述弧形导向部内嵌设有磁吸块，用于吸附所述毛坯。
23.更优地，还包括控制系统，所述控制系统包括处理器和位置传感器，所述位置传感器用于检测所述上压模的位置，所述翻转液压杆、所述第一电磁铁、所述第二电磁铁和所述电动伸缩杆均信号连接至所述处理器。
24.本发明提供一种新能源电池零部件加工装置，通过第一成型装置通过上压模对毛坯形成底部弧形面的成型，毛坯下移过程中，第二成型装置通过两个下模具分别对毛坯的两侧进行挤压成型，从而一次工序即可对特异形状的圆弧形结构的外壳进行加工成型。
附图说明
25.图1为零部件的结构示意图；
26.图2为本发明提供的一种新能源电池零部件加工装置的结构示意图；
27.图3为图2的剖面结构示意图(隐藏翻转液压杆)；
28.图4为本发明提供的一种新能源电池零部件加工装置的工作状态示意图一；
29.图5为本发明提供的一种新能源电池零部件加工装置的工作状态示意图二；
30.图6为本发明提供的一种新能源电池零部件加工装置的工作状态示意图三；
31.图7为图6中a处局部放大图；
32.图8为图6中b处局部放大图；
33.图9为模具支架的剖面结构示意图；
34.图10为本发明提供的一种新能源电池零部件加工装置的系统原理图。
35.附图标记说明：
36.10模具支架；11收纳槽；12导向槽；20支撑杆；21上压模；30下压模；31第一电磁铁；32滑槽；33滑块；40翻转液压杆；50电动伸缩杆；51第二电磁铁。
具体实施方式
37.下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
38.实施例一：
39.如图1所示，本实施例提供的一种新能源电池零部件加工装置，待加工的零部件为筒状结构，其横截面为呈弧形结构的腰圆孔，如图2至图9所示，加工装置包括模具支架10、第一成型装置和第二成型装置：
40.如图2和图3所示，模具支架10为两个，两个模具支架10对称布置，如图5所示，两个模具支架10相对的两个侧面之间形成一用于容纳零部件成型的成型通道，成型通道的宽度与零部件的两端最大宽度(包含壁厚)相同；
41.第一成型装置包括上压模21和用于驱动上压模21上下移动的第一驱动装置，上压模21的形状与零部件的内腔形状相适配；
42.作为一种优选方案，第一驱动装置包括液压驱动杆和支撑杆20；支撑杆20位于上压模21的一侧，其一端固定连接至上压模21、另一端驱动连接至液压驱动杆。支撑杆20优选为两个，分别位于上压模21的两侧，用于支撑上压模21，支撑杆20位于上压模21的两侧，可以避免与零部件形成干涉；液压驱动杆用于带动支撑杆20动作，支撑杆20移动时，带动上压模21移动。
43.第二成型装置为两个，两个第二成型装置与两个模具支架10一一对应；第二成型装置包括下压模30和用于驱动下压模30翻转的第二驱动装置，下压模30的一端面上开设有与零部件的凹陷侧形状相适配的成型面；
44.作为一种优选方案，如图4和图5所示，第二驱动装置包括翻转液压杆40和滑块33；下压模30上开设有与滑块33相配合的滑槽32，滑块33可滑动地设置在滑槽32内，翻转液压杆40的输出端铰接至滑块33、另一端铰接至收纳槽11内；
45.如图9所示，模具支架10上开设有导向槽12，导向槽12呈弧形结构且两个导向槽12的开口方向相对布置；下压模30上设置有导向杆，导向杆可滑动地设置在导向槽12内。导向槽12的存在，配合导向杆对下压模30的导向作用，当导向杆在导向槽12内滑动时，带动下压模30按照特定的轨迹运动，如图6所示，最终带动下压模30的成型面贴合在壳体上，与上压模21相配合，使毛坯成型为最终的零部件(图6为中间工作状态，并非最终工作状态)。图3中展示了下压模30在不同的工作状态时的位置关系，可以理解的是，图3中仅为表达清楚位置移动情况，并非存在两个下压模30。
46.模具支架10上开设有收纳槽11，第二成型装置至少具有第一工作状态和第二工作状态；当处于第一工作状态时，如图4和图5所示，第二成型装置完全收纳在收纳槽11内；当处于第二工作状态时，如图6所示，下压模30与上压模21相配合，挤压零部件。
47.工作时，如图4所示，先将毛坯放置在模具支架10上端，启动液压驱动杆，液压驱动杆带动支撑杆20移动，进而带动上压模21向下移动；如图5所示，上压模21移动时，会对毛坯施力，毛坯受到上压模21的压力，同时受到模具支架10的阻力，在两者的配合作用下，毛坯
成型为如图5所示的形状；上压模21继续移动，当移动至下压模30所处的位置时，启动翻转液压杆40，翻转液压杆40动作带动下压模30翻转，下压模30翻转时对毛坯的两侧施加压力，使毛坯的两侧相向翻转，如图6所示，下压模30翻转时的运动轨迹为相向翻转和向上移动的复合运动，上压模21的运动速度和下压模30的运动速度相适应，当下压模30翻转至成型面与零部件的最终形态相贴合时，上压模21也运动至最终位置，上压模21和下压模30相配合，将毛坯挤压成型。
48.实施例二：
49.在实施例一的基础上，由于下压模30对毛坯施力时，毛坯发生塑性变形，但初始的接触点距离零部件两端的弧形弯折处较远，如图7所示，在下压模30翻转的过程中，容易造成毛坯向左侧变形，而成型后下压模30的弧形成型处又会对零部件形成挤压，因此在此处容易形成相互挤压的应力，造成零部件表面形成褶皱，影响产品外观质量。
50.因此，在本实施例中，零部件为磁性吸附材料制成，优选为钢板，下压模30内设置有第一电磁铁31，两个下压模30相向翻转时，第一电磁铁31通电并吸附零部件，下压模30翻转时，电磁铁吸附毛坯，对毛坯形成拉力，由于两个下压模30相向运动，因此两个拉力存在两个相向方向上的分力，使得毛坯的两端受拉力而与上压模21的两端相贴合，避免造成褶皱。
51.实施例三：
52.在实施例一或二的基础上，如图2所示，本实施例还包括下料装置，下料装置位于第二成型装置的一侧，下料装置包括电动伸缩杆50和第二电磁铁51，电动伸缩杆50用于带动第二电磁铁51移动，第二电磁铁51通电时，用于吸附零部件。
53.成型后，第二电磁铁51通电，吸附零部件，电动伸缩杆50带动第二电磁铁51移动，第二电磁铁51拉动零部件运动与上压模21相脱离，完全脱离后，第二电磁铁51断电，零部件掉落，电动伸缩杆50复位。
54.实施例四：
55.在实施例一至三任意一项的基础上，本实施例还包括定位装置，如图2和图3所示，其包括定位块和定位槽，定位块设置在模具支架10上，用于对零部件的毛坯形成纵向定位，定位槽的宽度与毛坯的宽度相同，用于对毛坯形成横向定位。
56.进一步地，模具支架10的上端具有弧形导向部。弧形导向部可以更好的对毛坯形成变形导向，避免锐边划伤表面。
57.进一步地，为了提高变形效率和变形质量，减少毛坯成型时两侧位移不均，造成无法正确成型，弧形导向部内嵌设有磁吸块，用于吸附毛坯，磁吸块吸附毛坯时，对毛坯形成拉力，由于两个模具支架10上的磁吸块相同，所形成的拉力相同，可以改善毛坯变形时受到摩擦力不均或其他外力的影响而造成的位移不均。
58.实施例五：
59.为了实现自动化控制，在实施例一至四任意一项的基础上，本实施例还包括控制系统，控制系统包括处理器和位置传感器，位置传感器用于检测上压模21的位置，翻转液压杆40、第一电磁铁31、第二电磁铁51和电动伸缩杆50均信号连接至处理器。
60.位置传感器可以检测上压模21的位置，当上压模21移动至第一预设位置时(大致位于下压模30的上端位置即可)，处理器控制翻转液压缸动作并控制第一电磁铁31通电，进
行成型。当上压模21移动至第二预设位置时(最终成型位置)，处理器控制第一电磁铁31断电，同时控制下料装置动作，第二电磁铁51通电，电动伸缩杆50动作，当电动伸缩杆50运动至预设位置时，处理器控制第二电磁铁51断电，零部件掉落。
61.以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，所述零部件为筒状结构，其横截面为呈弧形结构的腰圆孔，所述加工装置包括：模具支架，所述模具支架为两个，两个所述模具支架对称布置，两个所述模具支架相对的两个侧面之间形成一用于容纳零部件成型的成型通道，所述成型通道的宽度与所述零部件的两端最大宽度相同；第一成型装置，其包括上压模和用于驱动所述上压模上下移动的第一驱动装置，所述上压模的形状与所述零部件的内腔形状相适配；第二成型装置，所述第二成型装置为两个，两个所述第二成型装置与两个所述模具支架一一对应；所述第二成型装置包括下压模和用于驱动所述下压模翻转的第二驱动装置，所述下压模的一端面上开设有与所述零部件的凹陷侧形状相适配的成型面；其中，所述模具支架上开设有收纳槽，所述第二成型装置至少具有第一工作状态和第二工作状态；当处于第一工作状态时，所述第二成型装置完全收纳在所述收纳槽内；当处于第二工作状态时，所述下压模与所述上压模相配合，挤压所述零部件。2.如权利要求1所述的一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，所述第一驱动装置包括液压驱动杆和支撑杆；所述支撑杆位于所述上压模的一侧，其一端固定连接至所述上压模、另一端驱动连接至所述液压驱动杆。3.如权利要求2所述的一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，所述第二驱动装置包括翻转液压杆和滑块；所述下压模上开设有与所述滑块相配合的滑槽，所述滑块可滑动地设置在所述滑槽内，所述翻转液压杆的输出端铰接至所述滑块、另一端铰接至所述收纳槽内；所述模具支架上开设有导向槽，所述导向槽呈弧形结构且两个所述导向槽的开口方向相对布置；所述下压模上设置有导向杆，所述导向杆可滑动地设置在所述导向槽内。4.如权利要求3所述的一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，所述零部件为磁性吸附材料制成，所述下压模内设置有第一电磁铁，两个所述下压模相向翻转时，所述第一电磁铁通电并吸附所述零部件。5.如权利要求4所述的一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，还包括下料装置，所述下料装置位于所述第二成型装置的一侧，所述下料装置包括电动伸缩杆和第二电磁铁，所述电动伸缩杆用于带动所述第二电磁铁移动，所述第二电磁铁通电时，用于吸附所述零部件。6.如权利要求1所述的一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，还包括定位装置，其包括定位块和定位槽，所述定位块设置在所述模具支架上，用于对所述零部件的毛坯形成纵向定位，所述定位槽的宽度与所述毛坯的宽度相同，用于对所述毛坯形成横向定位。7.如权利要求6所述的一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，所述模具支架的上端具有弧形导向部。8.如权利要求7所述的一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，所述弧形导向部内嵌设有磁吸块，用于吸附所述毛坯。9.如权利要求5所述的一种新能源电池零部件加工装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括处理器和位置传感器，所述位置传感器用于检测所述上压模的位置，
所述翻转液压杆、所述第一电磁铁、所述第二电磁铁和所述电动伸缩杆均信号连接至所述处理器。

技术总结
本发明公开了一种新能源电池零部件加工装置，属于料块洗刷后的加热烘干领域。加工装置包括：模具支架，模具支架为两个，两个模具支架相对的两个侧面之间形成一用于容纳零部件成型的成型通道；第一成型装置，其包括上压模和用于驱动上压模上下移动的第一驱动装置，上压模的形状与零部件的内腔形状相适配；第二成型装置，第二成型装置为两个，两个第二成型装置与两个模具支架一一对应；第二成型装置包括下压模和用于驱动下压模翻转的第二驱动装置。本发明通过第一成型装置通过上压模对毛坯形成底部弧形面的成型，第二成型装置通过两个下模具分别对毛坯的两侧进行挤压成型，从而一次工序即可对特异形状的圆弧形结构的外壳进行加工成型。加工成型。加工成型。


技术研发人员：武立艳 叶静波 李研
受保护的技术使用者：吉林工程技术师范学院
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/7/25