一種鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝及制造設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝及制造設(shè)備，制造設(shè)備包括開卷機、調(diào)速組件A、校平緩沖機、送料機、包括安裝在同一整體模架上的導(dǎo)正孔沖裁模塊、平面網(wǎng)柵沖裁模塊、壓紋模塊、彎曲模塊及極耳孔和邊料沖裁模塊的曲面板柵多工位級進沖壓模具、壓力機、調(diào)速組件B、收卷機或緩沖送料機和控制系統(tǒng)；曲面板柵多工位級進沖壓模具將經(jīng)開卷機、調(diào)速組件A、校平緩沖機和送料機送入壓力機內(nèi)的鉛或鉛合金帶材進行沖制導(dǎo)正孔、沖制平面網(wǎng)柵、表面壓紋、將平面網(wǎng)柵彎曲變形和沖制極耳及裁切邊料形成連續(xù)曲面板柵。本發(fā)明實現(xiàn)連續(xù)曲面板柵的高效加工和高精度加工，以滿足高活性物質(zhì)填涂比和高結(jié)合強度的連續(xù)極板的生產(chǎn)。
【專利說明】一種鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝及制造設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蓄電池生產(chǎn)制造領(lǐng)域，涉及一種鉛酸蓄電池板柵的制造工藝及制造設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]板柵在鉛酸蓄電池極板中起著承載活性物質(zhì)和導(dǎo)電的作用，板柵的厚度尺寸決定了其所能承載的活性物質(zhì)的量，板柵的結(jié)構(gòu)形狀影響板柵與所承載的活性物質(zhì)的結(jié)合強度。目前，鉛酸蓄電池用板柵大多為平面型板柵，所謂平面型板柵即板柵內(nèi)部筋條厚度與板柵厚度相等或大致相等，整個板柵呈多孔平板狀，這種平面型的板柵使附著于其上的活性物質(zhì)被筋條和邊框分隔為若干近似獨立的單元，由于活性物質(zhì)干燥收縮及使用過程中的彎曲、振動等原因，活性物質(zhì)與板柵的結(jié)合強度較低，易造成活性物質(zhì)的脫落從而影響電池使用壽命。另外，由于活性物質(zhì)的填涂厚度只能超出板柵面的0.1?0.2mm,因此平面型板柵活性物質(zhì)的填涂量較小，若欲增大活性物質(zhì)填涂量則需增加板柵厚度，板柵厚度和重量的增加會使活性物質(zhì)的填涂比例下降，這種增加活性物質(zhì)的方法不能滿足高性能動力型或蓄能型鉛酸蓄電池生產(chǎn)的需求。
[0003]為了增大填涂比例，人們正在研究一種曲面板柵，試圖在平面型板柵的基礎(chǔ)上將板柵彎曲變形形成曲面型板柵，曲面型板柵的整體厚度取決于彎曲的最大高度，因而曲面型板柵厚度大于筋條厚度，在板柵尺寸重量不變的前提下，其活性物質(zhì)填涂量要遠遠大于平面型板柵，且由于板柵的彎曲形狀使得活性物質(zhì)可通過彎曲部分相互連通而形成一個整體，增強了活性物質(zhì)與板柵的結(jié)合強度，曲面型板柵是增大活性物質(zhì)填涂比例且保證活性物質(zhì)與板柵之間具有良好的結(jié)合強度的一種優(yōu)化結(jié)構(gòu)方式。
[0004]目前，曲面型板柵只是一個研究方向，現(xiàn)有的平面型板柵的制造設(shè)備只能完成平面型板柵的制造，其不能完成曲面型板柵的制造，目前尚無曲面型板柵的制造設(shè)備。若采用沖制方式制造曲面板柵時，在成型過程中受彎曲變形的應(yīng)力影響會改變板柵的原有尺寸，雖然可在彎曲成型前預(yù)先補償，但是因彎曲變形程度與板柵預(yù)補償尺寸間互相關(guān)聯(lián)，需反復(fù)實驗方可確定其預(yù)補償量，其尺寸誤差較大且極難控制；另外，目前蓄電池制造正在向低耗，高效方向發(fā)展，連續(xù)板柵的制作已成為當(dāng)前板柵發(fā)展的主流，連續(xù)板柵的彎曲成型過程中，相鄰兩次彎曲成型會產(chǎn)生相互干涉，使已成型的部分再次產(chǎn)生干涉形變，影響已成型部分的形狀尺寸。因此，一種合理高效的曲面板柵制造工藝及設(shè)備成為高性能曲面型蓄電池極板制造的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝及制造設(shè)備，實現(xiàn)連續(xù)曲面板柵的高效加工和高精度加工，以滿足高活性物質(zhì)填涂比和高結(jié)合強度的連續(xù)極板的生產(chǎn)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝，其包括以下步驟:
A、將預(yù)先軋制的鉛合金卷狀帶材或鉛卷狀帶材展開；
B、將展開的鉛合金卷狀帶材或鉛卷狀帶材進行校平；
C、對校平后的鉛合金卷狀帶材或鉛卷狀帶材進行沖制導(dǎo)正孔、沖制平面網(wǎng)柵、表面壓紋、將平面網(wǎng)柵彎曲變形、沖制極耳及裁切邊料形成連續(xù)曲面板柵；
所述沖制平面網(wǎng)柵由四個沖裁工步完成，每個沖裁工步所沖裁的孔按隔行隔排的跳步留空方式分布，四個沖裁工步所沖裁的孔累加即為一個沖裁單元所需沖裁的孔，一個沖裁單元可由一片、兩片或多片板柵組成；
所述將平面網(wǎng)柵彎曲變形時，是將不需要變形的邊框始終保持壓緊的情況下對板柵筋條或筋條和邊框進行沒有收縮的均勻變薄彎曲；壓緊邊框產(chǎn)生的摩擦力始終大于變薄彎曲拉伸力；
所述沖制平面網(wǎng)柵、將平面網(wǎng)柵彎曲變形、沖制極耳和裁切邊料都是以板柵上沖制的導(dǎo)正孔做基準(zhǔn)定位孔；
D、將制成的連續(xù)曲面板柵進行收卷或送入下一工序。
[0007]所述的曲面板柵，設(shè)與極耳所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框和縱向筋條，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框和橫向筋條；所述的將平面板柵彎曲變形是將兩縱向邊框和縱向筋條或者縱向筋條彎曲成符合曲面板柵所要求的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。
[0008]上述所述的具有明顯波峰和波谷的曲線，其波峰和波谷形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等。其制作更容易，載膏更均勻。
[0009]上述所述的各縱向邊框和各縱向筋條或各縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷一致。
[0010]上述所述的相鄰的縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷相反。
[0011]上述所述的具有明顯波峰和波谷的曲線由圓弧線、直線、公式曲線、任意曲線單獨構(gòu)成或組合構(gòu)成。
[0012]為完成上述鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝的制造設(shè)備，其包括開卷機、安裝有位移傳感器的調(diào)速組件A、校平緩沖機、送料機、壓力機、曲面板柵多工位級進沖壓模具、安裝有位移傳感器的調(diào)速組件B、收卷機或緩沖送料機和控制系統(tǒng)；預(yù)先軋制的鉛或鉛合金卷狀帶材由開卷機展開并經(jīng)過調(diào)速組件A的檢測控制區(qū)域后送至校平緩沖機，鉛或鉛合金帶材由校平緩沖機校平后送至安裝于壓力機前端的送料機，送料機將鉛或鉛合金帶材以步進送料方式送入安裝于壓力機上的曲面板柵多工位級進沖壓模具中，由模具沖制成型的連續(xù)帶狀曲面板柵經(jīng)過調(diào)速組件B的檢測控制區(qū)域后送至收卷機卷取或送至緩沖送料機輸出至后續(xù)工序；調(diào)速組件A、調(diào)速組件B、校平緩沖機、壓力機、收卷機或緩沖送料機上的傳感器通過控制系統(tǒng)控制開卷機、校平緩沖機、送料機、壓力機、收卷機或緩沖送料機之間的速度匹配，以使鉛或鉛合金帶材在開卷機、調(diào)速組件A、校平緩沖機和送料機之間，連續(xù)曲面板柵在壓力機、調(diào)速組件B和收卷機之間不會堆積或拉斷，送料機的步進式間歇運動的步進運動頻率與壓力機的沖壓運動頻率相同； 所述的曲面板柵多工位級進沖壓模具安裝在壓力機內(nèi)，其包括安裝在同一整體模架上的導(dǎo)正孔沖裁模塊、平面網(wǎng)柵沖裁模塊、壓紋模塊、彎曲模塊及極耳孔和邊料沖裁模塊；模具的送料步距為一個沖裁單元沿送料方向上的長度；模塊化的模具結(jié)構(gòu)便于模具的維修、維護，節(jié)約模具費用；平面網(wǎng)柵沖裁模塊、彎曲模塊及極耳孔和邊料沖裁模塊上都設(shè)置有與板柵上沖制的導(dǎo)正孔相匹配的導(dǎo)正銷；
所述的平面網(wǎng)柵沖裁模塊包括四個沖裁工步，每個沖裁工步上的沖裁凸模按隔行隔排的跳步留空方式分布，四個沖裁工步上的沖裁凸模累加即為一個沖裁單元所需的沖裁凸模；一個沖裁單元由一片、兩片或多片板柵組成；
所述彎曲模塊包括上、下模架、上、下彎曲模、上、下彈性壓料板和兩組上、下限位塊；兩組上、下限位塊分別固定在上、下模架上，其分別與上、下模架之間形成一口小、腔大的與上、下彈性壓料板外壁相匹配的限位型腔；上、下彈性壓料板置于限位型腔內(nèi)，其分別與上、下模架之間安裝有壓縮彈性元件；上、下彈性壓料板上分別設(shè)有與上、下彎曲模相匹配的上、下貫通凹槽，上、下彎曲模分別置于上、下貫通凹槽內(nèi)，并分別固定在上、下模架上；上、下彈性壓料板可分別沿上、下限位塊內(nèi)側(cè)壁和上、下彎曲模側(cè)壁滑動；上彈性壓料板下端面和下彈性壓料板上端面上分別設(shè)有與曲面板柵的不需要變形的邊框相匹配的壓料面；上彈性壓料板壓料面的下限位置低于上彎曲模彎曲面的最低點，下彈性壓料板壓料面的上限位置高于下彎曲模彎曲面的最高點；上、下彎曲模的彎曲面上分布有合模后的兩彎曲面之間的形狀與將彎曲成的連續(xù)曲面板柵的一個沖裁單元形狀相匹配的凹凸面；上、下彈性壓料板的彈性壓力使上、下彈性壓料板與不進行彎曲的邊框之間所產(chǎn)生的摩擦力始終大于變薄彎曲拉伸力。
[0013]所述的上彈性壓料板下端面的壓料面和下彈性壓料板上端面的壓料面在沿送料方向上分布，其壓料面的長度尺寸大于上、下彎曲模的彎曲面沿送料方向上的長度尺寸，且尺寸差大于連續(xù)平面網(wǎng)柵彎曲變形干涉半徑的2倍；上、下彎曲模的彎曲面沿送料方向上的長度尺寸大于模具的送料步距，且尺寸差大于連續(xù)平面網(wǎng)柵彎曲變形干涉半徑的2倍；所述連續(xù)平面網(wǎng)柵彎曲變形干涉半徑是指彎曲變形時變形區(qū)域之外的連續(xù)平面網(wǎng)柵受變形力影響而產(chǎn)生干涉形變部分的最大外延寬度。其適用于縱向邊框和縱向筋條都彎曲的曲面板柵的制造。
[0014]所述的曲面板柵，設(shè)與極耳所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框和縱向筋條，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框和橫向筋條；所述的將平面板柵彎曲變形是將兩縱向邊框和縱向筋條彎曲成符合曲面板柵所要求的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。
[0015]上述所述的具有明顯波峰和波谷的曲線，其波峰和波谷形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等。其制作更容易，載膏更均勻。
[0016]上述所述的各縱向邊框和各縱向筋條或各縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷一致。
[0017]上述所述的相鄰的縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷相反。
[0018]上述所述的具有明顯波峰和波谷的曲線由圓弧線、直線、公式曲線、任意曲線單獨構(gòu)成或組合構(gòu)成。
[0019]上述所述的上彈性壓料板下端面的壓料面和下彈性壓料板上端面的壓料面在沿送料方向和垂直于送料方向上都有分布，在沿送料方向上的壓料面和垂直于送料方向上的壓料面的長度尺寸分別大于或等于上、下彎曲模的彎曲面在沿送料方向上和垂直于送料方向上的長度尺寸；且上、下彎曲模的彎曲面在沿送料方向上的長度尺寸等于模具的送料步距與2倍縱向邊框?qū)挾萒之差。其適用于只有縱向筋條彎曲的曲面板柵的制造。
[0020]所述的曲面板柵，設(shè)與極耳所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框和縱向筋條，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框和橫向筋條；所述的將平面板柵彎曲變形是將縱向筋條彎曲成符合曲面板柵所要求的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。
[0021]上述所述的具有明顯波峰和波谷的曲線，其波峰和波谷形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等。其制作更容易，載膏更均勻。
[0022]上述所述的各縱向邊框和各縱向筋條或各縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷一致。
[0023]上述所述的相鄰的縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷相反。
[0024]上述所述的具有明顯波峰和波谷的曲線由圓弧線、直線、公式曲線、任意曲線單獨構(gòu)成或組合構(gòu)成。
[0025]上述所述上彈性壓料板壓料面的下限位置與上彎曲模彎曲面的最低點的距離尺寸為H1S，上彈性壓料板的上端面與上模架底面的距離尺寸為H2S，下彈性壓料板壓料面的上限位置與下彎曲模彎曲面的最高點的距離尺寸為H1X，下彈性壓料板的下端面與下模架上端面的距離尺寸為H2X，曲面板柵的厚度尺寸為H，鉛合金帶或鉛帶厚度尺寸為S，其尺寸之間存在如下關(guān)系:H2X-H1X= (H-S)/2 ;H2S-H1S> (H-S)/2。其尺寸用于保證曲面型板柵未彎曲的邊框厚度方向的對稱中心面與曲面型板柵厚度方向的對稱中心面一致，且壓料板的壓料作用不會對板柵的彎曲作用產(chǎn)生干涉，保證了彎曲尺寸的準(zhǔn)確性。
[0026]由于本發(fā)明的方法是將不需要變形的邊框始終保持壓緊的情況下對板柵筋條或筋條和邊框進行沒有收縮的均勻變薄彎曲,壓緊邊框產(chǎn)生的摩擦力始終大于變薄彎曲拉伸力，所以平面網(wǎng)柵在成型過程中受彎曲變形的應(yīng)力影響不會改變板柵的原有尺寸，從而保證了曲面板柵的尺寸精度，且不必預(yù)先補償變形，其方法簡單，易實現(xiàn)。本發(fā)明的設(shè)備是實現(xiàn)本發(fā)明方法的一種具體實施設(shè)備，平面板柵彎曲變形過程中，不進行彎曲的邊框始終在上、下彈性壓料板的彈性壓力作用下，且該彈性壓力使上、下彈性壓料板與不進行彎曲的邊框之間所產(chǎn)生的摩擦力始終大于變薄彎曲拉伸力，因而不進行彎曲的板柵邊框在摩擦力的作用不會發(fā)生變形移動，彎曲變形部分則產(chǎn)生均勻變薄彎曲，因此彎曲變形后的曲面板柵的外尺寸與彎曲前的平面板柵外尺寸一致，從而保證了曲面板柵的尺寸精度，而不必預(yù)先補償變形。且對于只在沿送料方向上分布壓料面的上、下彈性壓料板來講，由于壓料面的長度尺寸大于上、下彎曲模的彎曲面沿送料方向上的長度尺寸，上、下彎曲模對帶狀連續(xù)網(wǎng)柵進行彎曲變形時，在上、下彈性壓料板的壓力限制作用下毗鄰彎曲變形部位的干涉變形不會對網(wǎng)柵外尺寸產(chǎn)生影響，又由于上、下彎曲模的彎曲面在沿送料方向上的長度尺寸大于模具的送料步距，因此可對前次彎曲產(chǎn)生的干涉變形進行校正，從而保證了連續(xù)網(wǎng)柵的尺寸準(zhǔn)確性。本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，成本低。多工位級進沖壓模具使用同一整體模架上，導(dǎo)正孔沖裁模塊、平面網(wǎng)柵沖裁模塊、壓紋模塊、彎曲模塊、極耳孔和邊料沖裁模塊等功能模塊相對獨立，可根據(jù)板柵成型的不同需求更改不同結(jié)構(gòu)的各功能模塊，模塊化的模具結(jié)構(gòu)便于模具的維修、維護，節(jié)約模具費用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明第一種實施例的總體布置示意圖；
圖2為本發(fā)明第二種實施例的總體布置示意圖；
圖3為本發(fā)明中曲面板柵多工位級進沖壓模具的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明中一個沖裁單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明中平面網(wǎng)柵沖裁模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明中上、下彎曲模垂直于送料方向的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明中縱向邊框和縱向筋條都彎曲的上、下彎曲模沿送料方向的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為本發(fā)明中曲面板柵多工位級進沖壓模具合模時上、下彎曲模的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為本發(fā)明縱向邊框和縱向筋條都彎曲的單個曲面板柵的軸測示意圖；
圖10為圖9的AA剖視圖；
圖11為本發(fā)明縱向邊框和縱向筋條都彎曲的連續(xù)曲面板柵的軸測示意圖；
圖12為本發(fā)明中曲面板柵多工位級進沖壓模沖壓工藝示意圖；
圖13為本發(fā)明中只縱向筋條彎曲的上彎曲模的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖14為本發(fā)明中只縱向筋條彎曲的下彎曲模的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖15為本發(fā)明中只縱向筋條彎曲的上、下彎曲模沿送料方向的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合【具體實施方式】和附圖對本發(fā)明做進一步的說明。
[0029]如圖1、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11和圖12所示的鉛酸蓄電池連續(xù)網(wǎng)式板柵的制造設(shè)備的實施例1，其包括開卷機1、安裝有位移傳感器的調(diào)速組件A
2、校平緩沖機3、送料機4、壓力機5、曲面板柵多工位級進沖壓模具6、安裝有位移傳感器的調(diào)速組件B 9、收卷機7和控制系統(tǒng)。將預(yù)先軋制的鉛或鉛合金卷狀帶材10由開卷機I展開并經(jīng)過調(diào)速組件A 2的檢測控制區(qū)域后送至校平緩沖機3，再由校平緩沖機3校平后送至安裝于壓力機5前端的送料機4,送料機4將鉛或鉛合金帶材10以步進送料方式送入安裝于壓力機5上的曲面板柵多工位級進沖壓模具6中，由模具6進行沖制導(dǎo)正孔、按隔行隔排的跳步留空方式分布的四個沖裁工步完成的沖制平面網(wǎng)柵、表面壓紋、將平面網(wǎng)柵彎曲變形、沖制極耳及裁切邊料形成連續(xù)曲面板柵，鉛或鉛合金帶材10在模具6中的沖壓加工工藝如圖12所示。將沖制成型的連續(xù)帶狀曲面板柵11經(jīng)過調(diào)速組件B 9的檢測控制區(qū)域后送至收卷機7卷取。調(diào)速組件A 2、調(diào)速組件B 9、校平緩沖機3、壓力機5和收卷機7上的傳感器通過控制系統(tǒng)控制開卷機1、校平緩沖機3、送料機4、壓力機5和收卷機7之間的速度匹配，以使鉛或鉛合金帶材10在開卷機1、校平緩沖機3和送料機4之間、連續(xù)曲面板柵11在壓力機5和收卷機7之間以協(xié)調(diào)一致的速度進行傳送，不會堆積或拉斷。送料機4的步進式間歇運動的步進運動頻率與壓力機5的沖壓運動頻率相同。所述沖制平面網(wǎng)柵、將平面網(wǎng)柵彎曲變形、制作極耳和裁切邊料都是以板柵上沖制的導(dǎo)正孔做基準(zhǔn)定位孔。
[0030]所述的曲面板柵多工位級進沖壓模具6安裝在壓力機5內(nèi)，其包括安裝在由由導(dǎo)柱、導(dǎo)套、襯套和彈簧組成的導(dǎo)向組件6-7、上、下模座6-6和6-8組成的同一整體模架上的導(dǎo)正孔沖裁模塊6-1、平面網(wǎng)柵沖裁模塊6-2、壓紋模塊6-3、彎曲模塊6-4和極耳孔和邊料沖裁模塊6-5(如果板柵不需要壓紋，則可去除壓紋模塊；如果不需要邊料沖裁，則極耳孔和邊料沖裁模塊只具有極耳孔沖裁功能)。模具的送料步距為一個沖裁單元沿送料方向上的長度。平面網(wǎng)柵沖裁模塊6-2、彎曲模塊6-4和極耳孔和邊料沖裁模塊6-5上都有與板柵上的導(dǎo)正孔相匹配的導(dǎo)正銷。平面網(wǎng)柵沖裁模塊6-2包括四個沖裁工步6-21、6-22、6-23和6-24組成，每個沖裁工步6-21、6-22、6-23或6_24上沖裁凸模12、13、14和15按隔行隔排的跳步留空方式分布，四個沖裁工步6-21、6-22、6-23和6_24上的沖裁凸模12、13、14和15疊加即為一個沖裁單元17所需的沖裁凸模(每個沖裁工步上的沖裁凸模為所需全部沖裁凸模的1/4左右)。本實施例的一個沖裁單元17由一片板柵組成，其也可根據(jù)需要由兩片或多片板柵組成。16為沖裁單元17上沖制的板柵孔，18為極耳。
[0031]彎曲模塊6-4包括上、下模架6-14、6_15、上、下彎曲模6-11、6_13、上、下彈性壓料板6-9、6-12和兩組上、下限位塊6-16、6-17。兩組上、下限位塊6_16、6_17分別由螺釘固定在上、下模架6-14、6-15上，其與上、下模架6-14、6-15之間形成一口小、腔大的與上、下彈性壓料板6-9、6-12外壁相匹配的限位型腔。上、下彈性壓料板6-9、6-12置于限位型腔內(nèi)，其與上、下模架6-14、6-15之間安裝有壓縮彈簧6-10 (也可是其它壓縮彈性元件)。壓縮彈簧6-10套在彈簧柱6-18上，彈簧柱6-18固定在上、下彈性壓料板6_9、6_12上(也可根據(jù)需要去除彈簧柱6-18)。上、下彈性壓料板6-9、6-12上分別設(shè)有與上、下彎曲模6-11、6-13相匹配的貫通凹槽。上、下彎曲模6-11、6-13分別置于貫通凹槽內(nèi)，并由螺釘固定在上、下模架6-14、6-15上。上、下彈性壓料板6-9、6-12可分別沿上、下限位塊6_16、6_17內(nèi)側(cè)壁和上、下彎曲模6-11、6-13側(cè)壁滑動。上彈性壓料板6-9下端面和下彈性壓料板6-12上端面上在沿送料方向上分別設(shè)有與曲面板柵不需要變形的橫向邊框19相匹配的壓料面6-20。其壓料面6-20的長度尺寸LI大于上、下彎曲模的彎曲面6-28沿送料方向上的長度尺寸L，且尺寸差Ll-L大于連續(xù)平面網(wǎng)柵彎曲變形干涉半徑的2倍。上、下彎曲模的彎曲面
6-28沿送料方向上的長度尺寸L大于模具的送料步距，且尺寸差大于連續(xù)平面網(wǎng)柵彎曲變形干涉半徑的2倍。上彈性壓料板6-9壓料面6-20的下限位置低于下彎曲模彎曲面6-28的最低點，下彈性壓料板6-12壓料面6-20的上限位置高于下彎曲模彎曲面6-28的最高點。上彈性壓料板6-9壓料面6-20的下限位置與上彎曲模彎曲面6-28的最低點的距離尺寸為H1S，上彈性壓料板6-9的上端面與上模架6-14底面的距離尺寸為H2S，下彈性壓料板
6-12壓料面6-20的上限位置與下彎曲模彎曲面6-28的最高點的距離尺寸為H1X，下彈性壓料板6-12的下端面與下模架6-15上端面的距離尺寸為H2X，曲面板柵的厚度尺寸為H，鉛合金帶或鉛帶厚度尺寸為S，其尺寸之間存在如下關(guān)系:H2X-H1X= (H-S) /2 ；H2S-H1S>(H-S)/2。上、下彎曲模6-11、6-13的彎曲面6_28上分別分布有合模后的兩彎曲面之間的形狀與將彎曲成的連續(xù)曲面板柵的一個沖裁單元17形狀相匹配的凹凸面。且上、下彈性壓料板6-9、6-12彈性壓力使上、下彈性壓料板6-9、6-12與橫向邊框19之間所產(chǎn)生的摩擦力始終大于變薄彎曲拉伸力。
[0032]本實施例制作的一片曲面板柵形狀如圖9和圖10所示，其包括邊框、邊框內(nèi)部設(shè)置的多根筋條和邊框上設(shè)置的極耳18。與極耳18所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框20和縱向筋條21，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框19和橫向筋條22。邊框包括縱向邊框20和橫向邊框19，筋條包括縱向筋條21和橫向筋條22?？v向筋條21和橫向筋條22交織成筋條網(wǎng)?？v向邊框20和縱向筋條21為具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀。橫向筋條22為直線形狀，其位于縱向筋條21的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條22的上表面23與板柵平面之間有夾角，本實施例中的夾角為45°角，其也可根據(jù)需要設(shè)置為其它角度。其使得活性物質(zhì)與板柵的附著能力最好。(橫向筋條22沿板柵縱向的上表面23與板柵平面也可根據(jù)需要設(shè)置平行。)本實施例中具有明顯波峰和波谷的曲線為連續(xù)圓弧形曲線，其波峰和波谷形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等；在平行于橫向邊框19的同一位置上(也就是作橫向邊框19的平行線，各縱向邊框20和各縱向筋條21與該條平行線相交的位置)所分布的波峰或波谷一致。(也可根據(jù)需要設(shè)置其相鄰的縱向筋條在平行于橫向邊框的同一位置上所分布的波峰或波谷相反。)還有具有明顯波峰和波谷的曲線可由圓弧線、直線、公式曲線、任意曲線單獨構(gòu)成或組合構(gòu)成。
[0033]如圖1、圖3、圖4、圖5、圖8、圖12、圖13、圖14和圖15所示的鉛酸蓄電池連續(xù)網(wǎng)式板柵的制造設(shè)備的實施例2，其它結(jié)構(gòu)同實施例1，只是上彈性壓料板6-9下端面的壓料面6-25和下彈性壓料板6-12上端面的壓料面 6-25在沿送料方向和垂直于送料方向上都有分布，在沿送料方向上的壓料面6-25和垂直于送料方向上的壓料面6-25的長度尺寸分別大于或等于上、下彎曲模6-11、6-13的彎曲面6-26在沿送料方向上和垂直于送料方向上的長度尺寸；且上、下彎曲模6-11、6-13的彎曲面6-26在沿送料方向上的長度尺寸等于模具的送料步距與2倍縱向邊框?qū)挾萒之差。其適用于只有縱向筋條彎曲的曲面板柵的制造。彎曲的曲面板柵的形狀也同實施例1，只彎曲縱向筋條成符合曲面板柵所要求的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀，兩縱向邊框不彎曲。6-27為設(shè)置在下彎曲模6-13上與設(shè)置在上彎曲模6-11上的導(dǎo)正銷6-29相匹配的導(dǎo)正圓槽。
[0034]如圖2所示的鉛酸蓄電池連續(xù)網(wǎng)式板柵的制造設(shè)備的實施例3，除將收卷機7替換為緩沖送料機8外，其它結(jié)構(gòu)同實施例1或?qū)嵤├?，實施例3適用于直接與后序設(shè)備相連接使用。
[0035]當(dāng)上述三種實施例中的沖裁單元由兩片及兩片以上板柵組成時，彎曲模塊的上、下彎曲模可是與每個沖裁單元相匹配的一整塊，其安裝在上、下彈性壓料板上的貫通凹槽內(nèi)；也可是由多個與每個沖裁單元的單片板柵相匹配的上、下分彎曲模組成的，而上、下彈性壓料板上的貫通凹槽的個數(shù)與上、下分彎曲模的個數(shù)相同，一個上、下分彎曲模安裝在一個貫通凹槽內(nèi)，對兩縱向邊框不彎曲的曲面板柵，上、下彈性壓料板在垂直于送料方向上的壓料面6-25在其兩端和貫通凹槽之間的位置都有設(shè)定。
[0036]上述實施例僅是優(yōu)選和示例性的，根據(jù)本發(fā)明的制造工藝要求可對本發(fā)明的制造設(shè)備做出各種改動，如根據(jù)曲面板柵上彎曲曲線的形狀的改變而改變上、下彎曲模的彎曲面的形狀，以使其與彎曲出的曲面板柵的彎曲曲線的形狀相匹配。這些改變和變形都在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝，其包括以下步驟: A、將預(yù)先軋制的鉛合金卷狀帶材或鉛卷狀帶材展開； B、將展開的鉛合金卷狀帶材或鉛卷狀帶材進行校平； C、對校平后的鉛合金卷狀帶材或鉛卷狀帶材進行沖制導(dǎo)正孔、沖制平面網(wǎng)柵和表面壓紋；其特征在于:在步驟C中還包括:將平面網(wǎng)柵彎曲變形和沖制極耳及裁切邊料形成連續(xù)曲面板柵； 所述沖制平面網(wǎng)柵由四個沖裁工步完成，每個沖裁工步所沖裁的孔按隔行隔排的跳步留空方式分布，四個沖裁工步所沖裁的孔累加即為一個沖裁單元所需沖裁的孔，一個沖裁單元可由一片、兩片或多片板柵組成； 所述將平面網(wǎng)柵彎曲變形時，是將不需要變形的邊框始終保持壓緊的情況下對板柵筋條或筋條和邊框進行沒有收縮的均勻變薄彎曲；壓緊邊框產(chǎn)生的摩擦力始終大于變薄彎曲拉伸力； 所述沖制平面網(wǎng)柵、將平面網(wǎng)柵彎曲變形、沖制極耳和裁切邊料都是以板柵上沖制的導(dǎo)正孔做基準(zhǔn)定位孔； D、將制成的連續(xù)曲面板柵進行收卷或送入下一工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝，其特征在于:所述的曲面板柵，設(shè)與極耳所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框和縱向筋條，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框和橫向筋條；所述的將平面板柵彎曲變形是將兩縱向邊框和縱向筋條或者縱向筋條彎曲成符合曲面板柵所要求的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造工藝，其特征在于:所述的具有明顯波峰和波谷的曲線，其波峰和波谷形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等。
4.一種鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其包括開卷機、安裝有位移傳感器的調(diào)速組件A、校平緩沖機、送料機、壓力機、安裝有位移傳感器的調(diào)速組件B、收卷機或緩沖送料機；其特征在于:其還包括曲面板柵多工位級進沖壓模具和控制系統(tǒng)；調(diào)速組件A、調(diào)速組件B、校平緩沖機、壓力機、收卷機或緩沖送料機上的傳感器通過控制系統(tǒng)控制開卷機、校平緩沖機、送料機、壓力機、收卷機或緩沖送料機之間的速度匹配，以使鉛或鉛合金帶材在開卷機、調(diào)速組件A、校平緩沖機和送料機之間，連續(xù)曲面板柵在壓力機、調(diào)速組件B和收卷機之間不會堆積或拉斷，送料機的步進式間歇運動的步進運動頻率與壓力機的沖壓運動頻率相同； 所述的曲面板柵多工位級進沖壓模具安裝在壓力機內(nèi)，其包括安裝在同一整體模架上的導(dǎo)正孔沖裁模塊、平面網(wǎng)柵沖裁模塊、壓紋模塊、彎曲模塊及極耳孔和邊料沖裁模塊；模具的送料步距為一個沖裁單元沿送料方向上的長度；平面網(wǎng)柵沖裁模塊、彎曲模塊及極耳孔和邊料沖裁模塊上都設(shè)置有與板柵上沖制的導(dǎo)正孔相匹配的導(dǎo)正銷； 所述的平面網(wǎng)柵沖裁模塊包括四個沖裁工步，每個沖裁工步上的沖裁凸模按隔行隔排的跳步留空方式分布，四個沖裁工步上的沖裁凸模累加即為一個沖裁單元所需的沖裁凸模；一個沖裁單元由一片、兩片或多片板柵組成；所述彎曲模塊包括上、下模架、上、下彎曲模、上、下彈性壓料板和兩組上、下限位塊；兩組上、下限位塊分別固定在上、下模架上，其分別與上、下模架之間形成一口小、腔大的與上、下彈性壓料板外壁相匹配的限位型腔；上、下彈性壓料板置于限位型腔內(nèi)，其分別與上、下模架之間安裝有壓縮彈性元件；上、下彈性壓料板上分別設(shè)有與上、下彎曲模相匹配的上、下貫通凹槽，上、下彎曲模分別置于上、下貫通凹槽內(nèi)，并分別固定在上、下模架上；上、下彈性壓料板可分別沿上、下限位塊內(nèi)側(cè)壁和上、下彎曲模側(cè)壁滑動；上彈性壓料板下端面和下彈性壓料板上端面上分別設(shè)有與曲面板柵的不需要變形的邊框相匹配的壓料面；上彈性壓料板壓料面的下限位置低于上彎曲模彎曲面的最低點，下彈性壓料板壓料面的上限位置高于下彎曲模彎曲面的最高點；上、下彎曲模的彎曲面上分布有合模后的兩彎曲面之間的形狀與將彎曲成的連續(xù)曲面板柵的一個沖裁單元形狀相匹配的凹凸面；上、下彈性壓料板的彈性壓力使上、下彈性壓料板與不進行彎曲的邊框之間所產(chǎn)生的摩擦力始終大于變薄彎曲拉伸力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其特征在于:所述的上彈性壓料板下端面的壓料面和下彈性壓料板上端面的壓料面在沿送料方向上分布，其壓料面的長度尺寸大于上、下彎曲模的彎曲面沿送料方向上的長度尺寸，且尺寸差大于連續(xù)平面網(wǎng)柵彎曲變形干涉半徑的2倍；上、下彎曲模的彎曲面沿送料方向上的長度尺寸大于模具的送料步距，且尺寸差大于連續(xù)平面網(wǎng)柵彎曲變形干涉半徑的2倍；所述連續(xù)平面網(wǎng)柵彎曲變形干涉半徑是指彎曲變形時變形區(qū)域之外的連續(xù)平面網(wǎng)柵受變形力影響而產(chǎn)生干涉形變部分的最大外延寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其特征在于:所述上彈性壓料板壓料面的下限位置與上彎曲模彎曲面的最低點的距離尺寸為H1S，上彈性壓料板的上端面與上模架底面的距離尺寸為H2S，下彈性壓料板壓料面的上限位置與下彎曲模彎曲面的最高點的距離尺寸為H1X，下彈性壓料板的下端面與下模架上端面的距離尺寸為H2X，曲面板柵的厚度尺寸為H，鉛合金帶或鉛帶厚度尺寸為S，其尺寸之間存在如下關(guān)系:H2X-H1X= (H-S) /2 ；H2S-H1S> (H-S)/2。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其特征在于:所述的曲面板柵，設(shè)與極耳所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框和縱向筋條，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框和橫向筋條；所述的將平面板柵彎曲變形是將兩縱向邊框和縱向筋條彎曲成符合曲面板柵所要求的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其特征在于:所述的具有明顯波峰和波谷的曲線，其波峰和波谷形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其特征在于:所述的上彈性壓料板下端面的壓料面和下彈性壓料板上端面的壓料面在沿送料方向和垂直于送料方向上都有分布，在沿送料方向上的壓料面和垂直于送料方向上的壓料面的長度尺寸分別大于或等于上、下彎曲模的彎曲面在沿送料方向上和垂直于送料方向上的長度尺寸；且上、下彎曲模的彎曲面在沿送料方向上的長度尺寸等于模具的送料步距與2倍縱向邊框?qū)挾萒之差。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其特征在于:所述上彈性壓料板壓料面的下限位置與上彎曲模彎曲面的最低點的距離尺寸為H1S，上彈性壓料板的上端面與上模架底面的距離尺寸為H2S，下彈性壓料板壓料面的上限位置與下彎曲模彎曲面的最高點的距離尺寸為H1X，下彈性壓料板的下端面與下模架上端面的距離尺寸為H2X，曲面板柵的厚度尺寸為H，鉛合金帶或鉛帶厚度尺寸為S，其尺寸之間存在如下關(guān)系:H2X-H1X= (H-S)/2 ;H2S-H1S> (H-S)/2。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其特征在于:所述的曲面板柵，設(shè)與極耳所在邊框垂直的邊框和筋條分別為縱向邊框和縱向筋條，極耳所在邊框和與極耳所在邊框平行的邊框和筋條分別為橫向邊框和橫向筋條；所述的將平面板柵彎曲變形是將縱向筋條彎曲成符合曲面板柵所要求的具有明顯波峰和波谷的連續(xù)曲線形狀；橫向筋條為直線形狀，其位于縱向筋條的相鄰波峰和波谷之間，且橫向筋條的上表面或下表面與板柵平面有夾角。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鉛酸蓄電池連續(xù)曲面板柵的制造設(shè)備，其特征在于:所述的具有明顯波峰和波谷的 曲線，其波峰和波谷形狀和大小相同、布置反向，且相鄰波峰和波谷之間的間距相等。
【文檔編號】B21D35/00GK103624142SQ201310570375
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月17日
【發(fā)明者】張戌有, 王二帥, 胡勇, 冉順治, 馮占生, 馬輝, 王廷光, 張明巖, 何清 申請人:保定金陽光能源裝備科技有限公司