[發明專利]一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造工藝及裝置

在審

• 申請號: 202110631356.5
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113385943A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 李顯軍;秦興超;姜業平;魏雪冬;張光健
• 申請（專利權）人: 廣州凌龍管業科技有限公司
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;H01M50/103;H01M50/119
• 代理公司: 廣州集睿知識產權代理事務所(普通合伙) 44776
• 代理人: 盛力

1.一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，其特征在于，包括：依次排列設置的開卷機(1)、立橢方管成型機(5)、高頻焊接工作站(8)、立橢變方管定徑機(10)和高速飛剪機(12)，所述開卷機(1)和立橢方管成型機(5)之間依次排列設置有張力緩沖裝置(2)、剪切對焊平臺(3)和夾送加速緩沖機(4)；立橢方管成型機(5)和高頻焊接工作站(8)之間依次設置有內毛刺清除刀桿座(14)、陶瓷直片式焊縫導向裝置(6)和陶瓷擠壓焊接裝置(7)；所述高頻焊接工作站(8)與立橢變方管定徑機(10)之間設置有毛刺清除裝置(9)；所述立橢變方管定徑機(10)和高速飛剪機(12)之間設置有校直裝置(11)。

2.如權利要求1所述的一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，其特征在于：所述立橢方管成型機(5)和立橢變方管定徑機(10)的一側分別連接有高速高精度傳動系統(13)，高速高精度傳動系統(13)由高速高精度減速機、高精度傳動軸、驅動電機和電氣控制PLC構成，其中高速高精度減速機的齒輪精度為3－4級，高精度傳動軸采用高精度萬向節，高精度萬向節的滾針軸承為P4級，且高精度萬向節采用花鍵軸，精度為2級，而驅動電機由電氣控制PLC控制為2800rpm的輸入轉速。

3.如權利要求1所述的一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，其特征在于：所述開卷機(1)采用張力傳感器檢測鋁卷，通過PLC控制漲力；所述張力緩沖裝置(2)采用激光檢測平衡輥的設定高度，通過PLC控制開放卷速度；所述夾送加速緩沖機(4)一側預存1.2米長度的自由鋁帶。

4.如權利要求1所述的一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，其特征在于：所述陶瓷直片式焊縫導向裝置(6)采用陶瓷直片式導向控制焊縫的穩定和開口角大小，且在直接扁管成型時更換專用導向直片與陶瓷擠壓輥配合控制鋁帶焊接時的高低；所述陶瓷擠壓焊接裝置(7)采用特種陶瓷且通過高精度數控車床加工成型，其粗糙度為0.2um，徑向跳動小于0.005mm；所述高頻焊接工作站(8)的頻率為(735～300)kHz±0.1％，紋波系數小于1。

5.如權利要求1所述的一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，其特征在于：所述毛刺清除裝置(9)包括外毛刺清除裝置、內毛刺清除刀桿及刮刀裝置。

6.如權利要求1所述的一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，其特征在于：所述校直裝置(11)采用槽型三點校直裝置，且在扁管寬度面和高度的直線度不大于0.15mm。

7.如權利要求1所述的一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，其特征在于：所述立橢方管成型機(5)由平輥和立棍組合構成，且立橢方管成型機(5)采用精密P2級軸承組裝，其主軸的徑向跳動在0.005mm以內，軸向跳動在0.012mm以內。

8.如權利要求1所述的一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置，其特征在于：所述立橢變方管定徑機(10)由平輥和立棍組合構成，且立橢變方管定徑機(10)的定徑段采用平輥立輥交替布置，擠壓精度為±0.02㎜以內。

9.如權利要求1-8任意一項所述的一種新能源汽車動力電池鋁外殼方管制造裝置的工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1,開卷機(1)上卷繞的鋁胚料通過張力緩沖裝置(2)的緩沖拉直、剪切對焊平臺(3)的頭尾對焊和夾送加速緩沖機(4)應力釋放后喂入立橢方管成型機(5)的第一架，在第一架中鋁胚料受擠壓后，邊緣變形半徑R1邊＝焊接擠壓輥半徑R擠邊，中間變形半徑R1中＝0，中間變形角r1中＝150°，底變形半徑R1底為常數，然后進入下一道工序；

S2,經過第一架彎曲變形的鋁胚料送入立橢方管成型機(5)的第二架，在第一架彎曲變形的基礎上，進行第二次彎曲，使鋁胚料邊緣不變形，中間變形半徑R2中＝0.7R擠中，中間變形角r2中＝r1中-30°，底變形半徑R2底＝底變形半徑R1底-1，然后進入下一道工序；

S3,經過第二架彎曲變形的鋁胚料送入立橢方管成型機(5)的第三架，在第二架彎曲變形的基礎上，進行第三次彎曲，使鋁胚料邊緣不變形，中間變形半徑R3中＝0.6·R擠中，中間變形角r3中＝r2中-30°，底變形半徑R3底＝R2底-2，然后進入下一道工序；

S4,經過第三架彎曲變形的鋁胚料送入立橢方管成型機(5)的第四架，在第三架彎曲變形的基礎上，進行第四次彎曲，使鋁胚料邊緣不變形，中間變形半徑R4中＝0.9·R擠中，中間變形角r4中＝r3中-30°，底變形半徑R4底＝R3底-3，然后進入下一道工序；

S5,經過第四架彎曲變形的鋁胚料送入立橢方管成型機(5)的第五架，在第四架彎曲變形的基礎上，進行第五次彎曲，讓鋁胚料封閉孔第1架變形半徑R5中＝1.02·R擠中，中間變形角r5中＝r4中-30°，底變形半徑R5底＝R3底-4，然后進入下一道工序；

S6，經過第五架彎曲變形的鋁胚料在立棍擠壓后送入立橢方管成型機(5)的第六架，在第六架彎曲變形的基礎上，進行第六次彎曲，讓鋁胚料封閉孔第2架變形半徑R6中＝1.01·R擠中，中間變形角r6中＝34°，底變形半徑R6底＝R擠邊，然后進入下一道工序；

S7，經過第六架彎曲變形的鋁胚料送入立橢方管成型機(5)的第七架，在第七架彎曲變形的基礎上，進行第七次彎曲，讓鋁胚料封閉孔第3架變形半徑R7中＝1.01·R擠中，中間變形角r7中＝23°，底變形半徑R7底＝R擠邊，使得鋁胚料立橢圓成型，然后進入下一道工序；

S8，經過第七架彎曲變形的鋁胚料通過陶瓷直片式焊縫導向裝置(6)的導向后送入陶瓷擠壓焊接裝置(7)，在第七架彎曲變形的基礎上進行擠壓變形，然后高頻焊接工作站(8)焊接，焊接結束后，送入毛刺清除裝置(9)內，去除焊縫上凸起的焊瘤，而后再送入立橢變方管定徑機(10)內；

S9，立橢變方管定徑機(10)內交替布置的平輥和立輥對立橢圓鋁胚料尖角擠壓變形，四個尖角變形為以第7架R7＝2和第12架R12＝1.5,R7～12＝(2+1.5)/7＝0.5，遞增量，使每架均勻尖角變形，讓新能源汽車動力電池扁平長條鋁外殼方管完全成型。