[發明專利]動力電池鋁殼采用新式工藝的加工方法

在審

• 申請號: 202110253154.1
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN112975297A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 王暉;康天成
• 申請（專利權）人: 寧德聚能動力電源系統技術有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;H01M50/119
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 丘鴻超;蔡學俊

本發明提出一種動力電池鋁殼新式工藝的加工方法，其特征在于：采用鋁塊作為原材料，包括以下步驟：步驟S1：所述鋁塊通過擠壓設備加工成粗級鋁殼；步驟S2：在拉伸設備上進行第一次變薄拉伸，用于修正鋁殼冷擠壓時導致鋁殼走料不均，同時調整鋁殼四周壁厚尺寸，強化鋁殼的延展性；步驟S3：進行第二次變薄拉伸，用于定型鋁殼的關鍵尺寸，達到預設的拉伸高度，形成鋁殼半成品；步驟S4：通過旋切去除鋁殼口部多余部分。使產品在成本方面，設備投入方面，以及質量與效率方面發生了切底的改變，大大的降低設備投入成本，人工加工成本，以及原料投入成本。

技術領域

本發明涉及新能源、動力電池和鋁材加工技術領域，尤其涉及一種動力電池鋁殼冷擠壓技術與拉伸技術相結合的新式工藝的加工方法。

背景技術

目前動力電池鋁殼的生產都是采用沖壓拉伸成形方法，用一般沖床，將鋁卷沖裁下料后經多工位拉伸（通常需7-15工位）、多次回火去除應力。生產工藝復雜、流程長，耗能多，生產效率低，制造成本高，操作安全系數低，用工多且勞動強度大。

因此，需要提供一種新的技術方案來解決上述問題。

目前在新能源動力電池鋁殼的制造過程中，沖壓拉伸技術是動力電池鋁殼生產的唯一一種可行工藝方法；有一些工廠嘗試過采用冷擠壓直接成型，但是冷擠壓產品在尺寸公差方面，外觀與安全方面都一直未能達到合格的水平。冷擠壓的產品尺寸不穩定，而且壁厚還做不到0.6mm以下，壁厚0.6mm的量產無法達到，另外底部厚度也不能到達尺寸要求，外觀方面產品表面凹坑點過多，唯一的優點是產品的材料利用率在85%~90%，而沖壓拉伸產品的材料利用率在61%左右，目前動力電池殼沖壓拉伸產品的利潤已經沒有空間，加工方法也簡化，降本已無余地，產品單價已經接近產品的材料成本，唯一的方法就是改變工藝方法，提高材料的利潤率,技術革新，降低成本，提高效率。

發明內容

為了克服現有技術當中存在的缺陷和不足，為滿足技術改進要求并能大幅降低成本，以解決現有動力電池鋁殼技術瓶頸。本發明提出了一種新型的動力電池鋁殼新式工藝的加工方法，其先用冷擠壓技術加工到半成品，再用拉伸技術進行多步高精度拉伸，最后旋切方法去除產品口部多余部分，本工藝方法在拉伸模具上也進行了優化，減掉了圓片下料模，減掉了大橢圓成型模，減掉了中橢圓成型模，減掉了小橢圓成型模，在模具成本上降低了，同時可以將400噸的拉伸設備改成250噸的拉伸設備，生產速度與效率也可以提高。

其具體采用以下技術方案：

一種動力電池鋁殼采用新式工藝的加工方法，其特征在于：采用鋁塊作為原材料，包括以下步驟：

步驟S1：所述鋁塊通過擠壓設備加工成粗級鋁殼；

步驟S2：在拉伸設備上進行第一次變薄拉伸，用于修正鋁殼冷擠壓時導致鋁殼走料不均，同時調整鋁殼四周壁厚尺寸，強化鋁殼的延展性；

步驟S3：進行第二次變薄拉伸，用于定型鋁殼的關鍵尺寸，達到預設的拉伸高度，形成鋁殼半成品；

步驟S4：通過旋切去除鋁殼口部多余部分。

優選地，在步驟S1中，原材料鋁塊通過人工或振動盤自動上料，通過冷擠壓設備與模具的成型到粗胚鋁殼，再由人工或傳送帶輸送到拉伸設備上；

在步驟S2中，經過拉伸模具粗拉成型，通過機械手夾住鋁殼移動到后工位；

在步驟S3中，經過拉伸模具精拉成型，再通過機械手夾住鋁殼移動到切口工位；

在步驟S4中，由旋切模具去除鋁殼口部多余部分，從而達到鋁殼的成型尺寸。

優選地，在步驟S2和步驟S3中，粗拉與精拉模具上下模具都帶有冷卻循環水路系統，由水冷設備通過高壓水管將冷卻液運送到模具水孔中，拉伸模具的冷卻管路連通水冷機，以在進行拉伸動作時提供循環冷卻水。