本發(fā)明涉及一種用于方形電池罐的管體制造裝置,具體來(lái)說(shuō),涉及一種電動(dòng)汽車方形電池罐管體制造裝置,其僅通過(guò)鋁擠出即可制造精密的用于鋁電池方形罐的管體。尤其是,本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車方形電池罐管體制造裝置,其采用對(duì)電池罐的制作更有利的鋁合金6063,所述鋁合金6063與鋁合金3003相比,熱處理后強(qiáng)度顯著增加,因此,即使不進(jìn)行冷加工工序,也能夠進(jìn)行切削加工。此外,本發(fā)明涉及一種電動(dòng)汽車方形電池罐管體制造裝置,其根據(jù)所擠出的電池罐管體厚度,按擠壓模具的各部位調(diào)節(jié)軸承長(zhǎng)度,在擠出管體的出口設(shè)置平坦化機(jī)構(gòu),由此提高平坦度,減小厚度公差,改善表面缺陷(表面粘鋁(pickup),模制線紋,撕裂等)。
背景技術(shù):
1、鋁輕且易于鑄造,鋁與其他金屬易于形成合金,常溫及高溫加工容易,電和熱的傳導(dǎo)性優(yōu)良,因此,鋁在整個(gè)工業(yè)中被廣泛使用。
2、一方面,為了解決過(guò)度使用化石燃料造成的包括環(huán)境污染在內(nèi)的多種問(wèn)題,正在開(kāi)發(fā)出電動(dòng)汽車(ev)、燃料電池車(fcev)及融合了內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)汽車特性的混合動(dòng)力車(hev),這些汽車都必然需要電池。
3、作為電池,主要采用鎳電池、鋰電池等,這些電池是利用陽(yáng)極部件、陰極部件、電解液、分離膜等部件將電能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能儲(chǔ)存之后再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能來(lái)使用的結(jié)構(gòu)。
4、這種用于汽車的電池中,用于儲(chǔ)藏上述陽(yáng)極部件、陰極部件、電解液、分離膜等的電池罐是必需構(gòu)成要件,這種電池罐制成多種結(jié)構(gòu),包括方形、圓筒形等。
5、已開(kāi)發(fā)出用于制造這種電池殼體的多種技術(shù),如專利文獻(xiàn)1~3所示。
6、專利文獻(xiàn)1公開(kāi)的方形電池罐及其制造方法是通過(guò)擠壓方式制造的二次電池罐及其制造方法,其特征在于,包括:第一步驟,用擠壓模具擠壓鋁擠壓棒材,形成橫向截面形狀為方形的中空方形罐;第二步驟,加工鋁板形成第一蓋板及第二蓋板,該第一蓋板及第二蓋板覆蓋上述方形罐的長(zhǎng)度方向兩端上形成的開(kāi)口;第三步驟,在上述各個(gè)蓋板上加工用于插入至上述開(kāi)口內(nèi)側(cè)的連結(jié)凸起部,使該連結(jié)凸起部從上述蓋板的一面凸出,且與上述蓋板的邊緣形成臺(tái)階差;及第四步驟,在上述各個(gè)蓋板中某一個(gè)或所有各個(gè)蓋板或上述方形罐的方形截面短軸方向側(cè)面中某一個(gè)上加工安全排氣閥孔,且在上述安全排氣閥孔周緣加工臺(tái)階部;以及第五步驟,在上述臺(tái)階部上安裝安全排氣閥以蓋住上述安全排氣閥孔之后,固定上述安全排氣閥。
7、專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的電動(dòng)汽車電池殼體的制造方法,包括:第一步驟,準(zhǔn)備具有適合電池殼體的厚度的鋁板材,通過(guò)消隱工序?qū)σ砸?guī)定大小展開(kāi)的電池殼體及兩側(cè)連接部進(jìn)行加工以便在定型為電池殼體時(shí)使得一側(cè)的掛片與相對(duì)側(cè)的掛槽相結(jié)合;第1-1步驟,準(zhǔn)備具有適合電池殼體輔助板的厚度的鋁板材,并通過(guò)消隱工序切斷輔助板來(lái)做好準(zhǔn)備;第2步驟,在將經(jīng)上述第一步驟的消隱工序加工的電池殼體板材通過(guò)定型工序成型為電池殼體時(shí),通過(guò)沖壓模具在長(zhǎng)側(cè)邊形成兩個(gè)凸出部;臨時(shí)彎曲步驟,在通過(guò)第1步驟及第2步驟展開(kāi)并成型為電池殼體時(shí),將在長(zhǎng)側(cè)邊形成有2個(gè)凸出部的電池殼體板材通過(guò)定型加工進(jìn)行臨時(shí)彎曲直到使得掛片與短側(cè)邊的連接部上形成的掛槽相吻合為止;在上述臨時(shí)彎曲狀態(tài)下,在沖壓模具中加壓以使得形成于連接部?jī)蓚?cè)的掛槽和掛片相互精密結(jié)合,同時(shí)使得電池殼體的各個(gè)角形成直角的步驟;及在由上述步驟制造的電池殼體的兩側(cè)短側(cè)邊的內(nèi)面貼緊由第1-1步驟制造的輔助板,并通過(guò)點(diǎn)焊或強(qiáng)力粘合劑將輔助板一體地粘貼到兩側(cè)短側(cè)邊的內(nèi)面,以對(duì)形成于連接部的掛槽和掛片之間的縫隙進(jìn)行封閉的步驟。
8、專利文獻(xiàn)3公開(kāi)的電動(dòng)汽車電池殼體的制造方法,包括:第1步驟,準(zhǔn)備鋁板材,且通過(guò)消隱工序準(zhǔn)備展開(kāi)為規(guī)定大小的電池殼體板材;第1-1步驟,準(zhǔn)備具有適合電池殼體輔助板的厚度的鋁板材,且通過(guò)消隱工序切斷輔助板來(lái)準(zhǔn)備;通過(guò)定型工序彎曲由上述步驟準(zhǔn)備的電池殼體板材,以制成電池殼體的各角成直角的步驟;焊接步驟,對(duì)經(jīng)上述步驟制造的電池殼體的兩側(cè)連接部進(jìn)行焊接;及將由第1-1步驟制造的輔助板貼緊到短側(cè)邊的內(nèi)面,并用點(diǎn)焊或強(qiáng)力粘合劑粘接輔助板的步驟。
9、如上所述,開(kāi)發(fā)了多種制造電池殼體的技術(shù),這種電池殼體中,特別是用鋁擠壓材料制造方形筒體形狀的方形電池罐的理由是,若賦予長(zhǎng)邊和短邊厚度差而長(zhǎng)邊變薄,則可投入的電解質(zhì)相應(yīng)地變多,從而電池容量可增大,因此能夠通過(guò)使得長(zhǎng)邊厚度變薄來(lái)制造方形電池罐,且在使用鋁的情況下,其散熱優(yōu)于不銹鋼,因此具有電池壽命變長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
10、但是,如果使用鋁壓延材,則無(wú)法賦予厚度差,所以不能增加需要強(qiáng)度的部位厚度,必要時(shí)有時(shí)進(jìn)行追加疊置粘附板材的作業(yè),在使用高強(qiáng)度壓延材料時(shí),在彎折時(shí)可能會(huì)發(fā)生裂開(kāi)而泄漏電解質(zhì),存在車輛發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。
11、有時(shí)利用鋁合金1050或合金3003等鋁擠壓材料擠壓后進(jìn)行拉拔,但是,沒(méi)有一種專利是有關(guān)擠壓模具的制造方法或用于確保精密形狀及尺寸的平坦化機(jī)構(gòu)的,在擠出后進(jìn)行諸如拉拔那樣的后續(xù)處理的情況下材料損失大,后續(xù)工序非常麻煩,費(fèi)用增加,在拉拔的情況下,需要在擠壓后進(jìn)行額外的拉拔及洗滌等工序,不容易應(yīng)對(duì)需要大量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車電池的供應(yīng)數(shù)量,而基于擠出操作制造的情況下,則能夠消除這種不便。
12、此外,現(xiàn)有的方形電池罐制造技術(shù)中,鋁電池方形罐使用鋁合金3003作為原材,由于其為非熱處理型合金,在基于擠出操作制造時(shí),若通過(guò)后續(xù)的冷加工工序(軋制,拉拔,旋鍛等)其厚度不發(fā)生變化,則物理性質(zhì)(強(qiáng)度及硬度)得不到提高,因此,僅通過(guò)擠出無(wú)法進(jìn)行切削加工,用作電池罐時(shí)存在耐壓性能差的缺點(diǎn),且熱處理時(shí)存在強(qiáng)度變得更低的問(wèn)題。.
13、此外,鋁電池方形罐,在產(chǎn)品大小為105.76*24.64mm的大小的產(chǎn)品中具有0.6mm、0.8mm、1.1mm的厚度,在制造這種電池罐管體時(shí),想要將厚度公差確保在0.07mm以內(nèi),以采用現(xiàn)有軋制板的彎曲制造方法是無(wú)法達(dá)成的,擠出+軋制工序非常困難,存在僅通過(guò)擠出幾乎無(wú)法滿足尺寸和公差的問(wèn)題。
14、特別是,已知擠壓模具由橋接模具、壓模、背襯構(gòu)成,通過(guò)橋接模具的端孔分配鋁物量,一般方法是僅調(diào)節(jié)端孔大小和位置來(lái)調(diào)節(jié)施加到模具上的壓力,且調(diào)節(jié)流動(dòng),但是在該發(fā)明的最終產(chǎn)品即電池方形罐的情況下,各邊厚度很薄且按位置不同,對(duì)于厚度公差在很小范圍的產(chǎn)品形狀,很難控制鋁流動(dòng),因此無(wú)法用一般模具的端孔、壓模形狀制造。
15、因此,需要一種可調(diào)節(jié)端孔形狀、軸承長(zhǎng)度(bearing?length)、標(biāo)距長(zhǎng)度(gaugelength)來(lái)滿足產(chǎn)品尺寸的擠壓模具制造技術(shù)。
16、此外,為了防止擠出時(shí)通過(guò)模具的擠壓材料進(jìn)一步發(fā)生變形,在多數(shù)情況下,現(xiàn)有的擠壓裝置在出口設(shè)置只有底板的輔助臺(tái),并且具有可調(diào)節(jié)高度來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品平坦度的裝置,在其后端部設(shè)有一種具備多個(gè)槽用以插入炭塊的裝置,多數(shù)情況下在輔助臺(tái)上方放置炭塊來(lái)進(jìn)行擠壓,但是在擠壓時(shí)炭塊被晃動(dòng)而擠壓材料的平坦度、直進(jìn)度變差的情況較多,此時(shí),雖然作業(yè)人員重新調(diào)節(jié)炭塊位置來(lái)防止產(chǎn)品變形以確保擠出順利,但是由于炭塊的熱傳導(dǎo)非常好,所以在擠壓時(shí)大部分上升到與擠壓材料出口溫度類似的溫度,在對(duì)擠壓過(guò)程中脫離位置的炭塊進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),存在被燒傷的問(wèn)題。
17、【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
18、【專利文獻(xiàn)】
19、(專利文獻(xiàn)0001)韓國(guó)公開(kāi)專利第10-2022-0017646號(hào)
20、(專利文獻(xiàn)0002)韓國(guó)公開(kāi)專利第10-2022-0056345號(hào)
21、(專利文獻(xiàn)0003)韓國(guó)公開(kāi)專利第10-2022-0101792號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、所要解決的技術(shù)課題
2、本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的,其目的在于,提供一種電動(dòng)汽車方形電池罐管體制造裝置,其可僅通過(guò)鋁擠出即可制造精密的用于鋁電池方形罐的管體。
3、尤其是,本發(fā)明的目的在于,提供一種采用了鋁合金6063的電動(dòng)汽車方形電池罐管體制造裝置,所述鋁合金6063與鋁合金3003相比,在熱處理后,強(qiáng)度顯著增加,因此,即使不進(jìn)行冷加工工序,也能夠進(jìn)行切削加工,從而對(duì)電池罐的制造更有利。
4、尤其是,本發(fā)明的目的在于,提供一種電動(dòng)汽車方形電池罐管體制造裝置,該制造裝置根據(jù)被擠出的電池罐管體厚度,按各部位調(diào)節(jié)軸承長(zhǎng)度,以提高平坦度,減小厚度公差,從而能夠改善表面粘鋁(pickup)、模制線紋、撕裂等表面缺陷。
5、課題解決方案
6、為了解決如上所述的問(wèn)題,基于本發(fā)明的電動(dòng)汽車方形電池罐管體制造裝置是用于制造電動(dòng)汽車電池中所使用的電池罐用方形罐體的裝置,其特征在于,包括:擠壓模具,是橋接模具和壓模的組合,所述橋接模具具有用于調(diào)節(jié)流動(dòng)量的端孔以便將擠壓坯料擠壓成方形管體,所述壓模調(diào)節(jié)軸承長(zhǎng)度且軸承長(zhǎng)度調(diào)節(jié)成傾斜以使得擠出時(shí)較少發(fā)生變形、且提高曲率附近的尺寸精度;及平坦化機(jī)構(gòu),設(shè)在上述擠壓模具的出口,對(duì)由擠壓模具擠壓輸出的擠出管體的上下面進(jìn)行加壓而維持平坦度,且防止尺寸變形,上述平坦化機(jī)構(gòu)包括:底面塊,支撐從擠壓模具輸出的擠出管體的底面并進(jìn)行平坦化;及上面塊,按壓從擠壓模具輸出的擠出管體的上表面并進(jìn)行平坦化;及重量塊,放在上述上面塊的上部。
7、優(yōu)選上述平坦化機(jī)構(gòu)包括:水平支架,在上部面形成有塊固定槽,該塊固定槽上可拆卸地固定上述底面塊;兩個(gè)垂直支架,分別組裝到上述水平支架的兩端,在該兩個(gè)垂直支架的相面對(duì)的面上形成有塊導(dǎo)向槽,該塊導(dǎo)向槽中可升降地嵌入上述上面塊的各端部;及多個(gè)升降導(dǎo)向桿,貫通導(dǎo)向槽固定到上面塊的兩端,所述導(dǎo)向槽貫通上述垂直支架而上下長(zhǎng)長(zhǎng)地形成。
8、優(yōu)選上述擠出管體是具有方形截面的管體,長(zhǎng)幅部比短幅部相對(duì)薄。
9、優(yōu)選上述橋接模具的端孔具有"凹"形狀。
10、優(yōu)選上述擠壓模具的軸承面的長(zhǎng)度具有以擠出管體的長(zhǎng)幅部中央為中心對(duì)稱的錐形部,由于直線部的鋁流動(dòng)快,所以使得所述直線部的軸承長(zhǎng)度較長(zhǎng),由于彎曲部的鋁流動(dòng)較慢,所以所述彎曲部的軸承長(zhǎng)度可根據(jù)產(chǎn)品的厚度而不同,但是優(yōu)選將所述彎曲部的軸承長(zhǎng)度制造成直線部的50~98%程度。
11、由于上述擠壓材料的短幅部的厚度分別不同,所以優(yōu)選擠壓模具的軸承長(zhǎng)度也按照部位以50~98%的差來(lái)制造。
12、上述擠出管體優(yōu)選考慮在擠出時(shí)擠壓模具的變形發(fā)生量來(lái)將長(zhǎng)幅部標(biāo)距制造成比實(shí)際產(chǎn)品厚度薄,將短幅部標(biāo)距制造成與實(shí)際產(chǎn)品厚度相同。
13、發(fā)明效果
14、基于本發(fā)明的電動(dòng)汽車方形電池罐管體制造裝置,通過(guò)構(gòu)成擠壓模具的橋接模具的端孔形狀的變化調(diào)節(jié)鋁流動(dòng)和物量,具有可確保均勻的壓力和速度的效果。
15、此外,通過(guò)調(diào)節(jié)本發(fā)明的模具的軸承長(zhǎng)度和標(biāo)距距離,調(diào)節(jié)擠壓模具的彎曲量,具有可確保厚度均勻的效果。
16、在通過(guò)模具之后的擠壓機(jī)出口設(shè)置的平坦化機(jī)構(gòu),通過(guò)構(gòu)成平坦化機(jī)構(gòu)的多個(gè)塊組件對(duì)擠出管體的上下面進(jìn)行加壓,具有可防止擠出管體的鼓起現(xiàn)象或凹癟現(xiàn)象的效果。
17、即,本發(fā)明通過(guò)設(shè)置重量塊,以便在擠出時(shí)使得底面塊和上面塊抵接的部位均勻,從而對(duì)被擠壓的管體施加適當(dāng)壓力,由此能夠防止鼓起現(xiàn)象和凹癟現(xiàn)象。
18、此外,本發(fā)明中,設(shè)置構(gòu)成平坦化機(jī)構(gòu)的水平支架、垂直支架,并通過(guò)這些結(jié)構(gòu)組裝上面塊和下模塊,由此能夠簡(jiǎn)單地可拆卸地設(shè)置平坦化機(jī)構(gòu)。
19、此外,通過(guò)支架,能夠使得上面塊和下模塊不晃動(dòng),由此在擠出管體通過(guò)時(shí),能夠防止各塊的晃動(dòng)現(xiàn)象,具有可防止擠出管體的品質(zhì)降低的效果。