本發(fā)明涉及金屬空心體拉伸設(shè)備，具體涉及一種具有夾底功能的金屬空心體高速拉伸成型裝置。

背景技術(shù)：

1、金屬空心體是一種一端開(kāi)口的金屬筒狀體，常見(jiàn)的如金屬罐（如易拉罐）和動(dòng)力電池殼（如方形電池殼、圓柱電池殼）等。例如，現(xiàn)有的方形電池殼生產(chǎn)工藝采用沖床和級(jí)進(jìn)模組合的方式，為立式拉伸，且速度一般不超過(guò)40cpm。

2、目前生產(chǎn)動(dòng)力電池殼的現(xiàn)有技術(shù)主要存在以下不足：

3、（1）采用上進(jìn)料和上出料的方式，即進(jìn)料端和出料端位于同一端面，在拉伸成型之后，需要再次經(jīng)過(guò)拉伸機(jī)構(gòu)中的拉伸模具，這樣在殼體回程時(shí)存在反向拉伸，可能導(dǎo)致產(chǎn)品的表面質(zhì)量變差，同時(shí)還會(huì)加劇拉伸模具的磨損，進(jìn)而降低拉伸模具的壽命；

4、（2）電池殼體在沖床拉伸頂緊機(jī)構(gòu)中需要通過(guò)沖桿撞擊實(shí)現(xiàn)拉伸，而撞擊會(huì)帶來(lái)拉伸的不穩(wěn)定，另外這種設(shè)計(jì)對(duì)于彈簧的壓縮量要求較大，并對(duì)彈簧壽命要求高，導(dǎo)致彈簧的長(zhǎng)度長(zhǎng)，占用空間較大，不利于簡(jiǎn)化設(shè)備；

5、（3）隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展，產(chǎn)能在不斷擴(kuò)大，沖床的數(shù)量需要大量增加，這不僅增加了投入成本，而且隨著拉伸模具數(shù)量的增加，會(huì)影響產(chǎn)品的一致性，尤其是方殼產(chǎn)品，由于方殼模具沒(méi)有互換性，因此會(huì)導(dǎo)致各機(jī)臺(tái)之間拉出來(lái)的產(chǎn)品存在固定差異。

6、（4）傳統(tǒng)拉伸方式為立式，因此只能采用沖床拉伸油潤(rùn)滑，且模具使用水路內(nèi)冷卻，由于拉伸油流量小、比熱容小且模具內(nèi)冷卻無(wú)法直接冷卻產(chǎn)模具成型面，因此拉伸成型產(chǎn)生的熱量無(wú)法及時(shí)被帶走，導(dǎo)致因發(fā)熱量限制了產(chǎn)能上限。

7、因此，如何解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，便成為本發(fā)明所要研究解決的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種具有夾底功能的金屬空心體高速拉伸成型裝置。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種具有夾底功能的金屬空心體高速拉伸成型裝置，包括沿水平方向依次布置的沖壓機(jī)構(gòu)、拉伸模具組件以及夾緊機(jī)構(gòu)；

3、所述沖壓機(jī)構(gòu)包括沖桿，該沖桿對(duì)應(yīng)待拉伸金屬空心體的水平方向一側(cè)設(shè)置；

4、所述夾緊機(jī)構(gòu)包括頂桿，該頂桿對(duì)應(yīng)待拉伸金屬空心體的另一側(cè)設(shè)置；

5、所述沖桿與所述頂桿經(jīng)驅(qū)動(dòng)共同作用于待拉伸的金屬空心體，并帶動(dòng)金屬空心體在所述拉伸模具組件內(nèi)運(yùn)動(dòng)完成拉伸；

6、所述夾緊機(jī)構(gòu)還包括彈簧，所述彈簧作用于所述頂桿，并使所述頂桿保持朝向金屬空心體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；

7、在拉伸過(guò)程中，所述沖桿和所述頂桿的運(yùn)動(dòng)方向均與金屬空心體的運(yùn)動(dòng)方向一致，同時(shí)，所述彈簧受壓，使所述沖桿與所述頂桿共同帶動(dòng)金屬空心體做拉伸動(dòng)作，并實(shí)現(xiàn)出料；

8、所述沖桿以第一位移曲線的規(guī)律被驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所述頂桿以第二位移曲線的規(guī)律被驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；兩位移曲線形狀相同，且所述第一位移曲線優(yōu)先于所述第二位移曲線一相位差，使得頂桿的位移規(guī)律滯后于沖桿的位移規(guī)律。

9、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述拉伸模具組件具有進(jìn)料端和出料端，待拉伸金屬空心體由所述進(jìn)料端進(jìn)入該拉伸模具組件，并經(jīng)拉伸成型后由所述出料端離開(kāi)所述拉伸模具組件。

10、進(jìn)一步的技術(shù)方案，在所述沖桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具有第一死點(diǎn)位置和第二死點(diǎn)位置，所述沖桿在所述第一死點(diǎn)位置和所述第二死點(diǎn)位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)；且所述第二死點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)于所述出料端的位置之后；在所述頂桿的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中具有第三死點(diǎn)位置和第四死點(diǎn)位置，所述頂桿在所述第三死點(diǎn)位置和所述第四死點(diǎn)位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述第四死點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)于所述第二死點(diǎn)位置之后。

11、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述沖壓機(jī)構(gòu)還包括第一滑塊和第一導(dǎo)軌；所述第一滑塊連接所述沖桿，并經(jīng)驅(qū)動(dòng)沿所述第一導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)所述拉伸模具組件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述夾緊機(jī)構(gòu)還包括第二滑塊組件和第二導(dǎo)軌，所述第二滑塊組件連接所述頂桿，并沿所述第二導(dǎo)軌對(duì)應(yīng)所述拉伸模具組件做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

12、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述沖壓機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述沖桿運(yùn)動(dòng)的第一直線驅(qū)動(dòng)部，所述夾緊機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)所述頂桿運(yùn)動(dòng)的第二直線驅(qū)動(dòng)部；所述第一直線驅(qū)動(dòng)部包括轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第一曲軸和第一連桿，所述第一連桿與所述第一滑塊定位連接，并在所述第一曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)下帶動(dòng)所述第一滑塊沿所述第一導(dǎo)軌滑動(dòng)；所述第二直線驅(qū)動(dòng)部包括轉(zhuǎn)動(dòng)連接的第二曲軸和第二連桿，所述第二連桿與所述第二滑塊組件定位連接，并在所述第二曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)下帶動(dòng)所述第二滑塊組件沿所述第二導(dǎo)軌滑動(dòng)。

13、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一曲軸與所述第二曲軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向及轉(zhuǎn)速均一致；所述第一曲軸優(yōu)先于所述第二曲軸一相位差，該相位差的范圍為5°~120°，以沖桿的第一死點(diǎn)位置曲拐所在位置為零點(diǎn)，沿轉(zhuǎn)動(dòng)方向逐漸增大。

14、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第二滑塊組件包括兩滑塊部和連接于兩所述滑塊部之間的所述彈簧；其中第一滑塊部與所述頂桿連接，第二滑塊部與所述第二連桿連接，所述彈簧作用于兩滑塊部之間。在成型時(shí)，兩滑塊部的速度不同，連桿側(cè)的頂桿滑塊速度是跟隨頂桿曲軸的轉(zhuǎn)速，第一滑塊部的速度與沖桿接觸前和第二滑塊部的速度相同，接觸沖桿后與沖桿的速度相同，彈簧的作用在于通過(guò)壓縮平衡兩滑塊部的速度差。

15、進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一曲軸和所述第一滑塊之間、所述第二曲軸和所述第二滑塊組件之間均設(shè)有沖程放大機(jī)構(gòu)。借此設(shè)計(jì)，可使沖程增大，以滿足產(chǎn)品高度的更高要求。具體的，沖程放大機(jī)構(gòu)可以通過(guò)在曲軸和滑塊之間增加擺桿實(shí)現(xiàn)。

16、本文的用語(yǔ)只為描述特定實(shí)施例，而無(wú)意為本案的限制。單數(shù)形式如“一”、“這”、“此”、“本”以及“該”，如本文所用，同樣也包含復(fù)數(shù)形式。

17、關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”等，并非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本案，其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語(yǔ)描述的組件或操作。

18、關(guān)于本文中所使用的“連接”或“定位”，均可指二或多個(gè)組件或裝置相互直接作實(shí)體接觸，或是相互間接作實(shí)體接觸，亦可指二或多個(gè)組件或裝置相互操作或動(dòng)作。

19、關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”等，均為開(kāi)放性的用語(yǔ)，即意指包含但不限于。

20、關(guān)于本文中所使用的用詞（terms），除有特別注明外，通常具有每個(gè)用詞使用在此領(lǐng)域中、在本案內(nèi)容中與特殊內(nèi)容中的平常意義。某些用以描述本案的用詞將于下或在此說(shuō)明書(shū)的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本案描述上額外的引導(dǎo)。

21、本發(fā)明的工作原理及優(yōu)點(diǎn)如下：

22、1.本發(fā)明在拉伸成型過(guò)程中，通過(guò)頂桿配合沖桿夾緊金屬空心體的底部，可以保證拉伸成型后金屬空心體的底部平面度，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

23、2.本發(fā)明拉伸模具組件具有進(jìn)料端和出料端，金屬空心體自進(jìn)料端進(jìn)入并由水平方向另一側(cè)的出料端排出，可避免因同一端進(jìn)出料帶來(lái)的不利影響，例如拉伸成型后的金屬空心體還需回程由進(jìn)料端排出，可能會(huì)導(dǎo)致金屬空心體的反向拉伸，破壞產(chǎn)品表面質(zhì)量，并加劇拉伸模具組件內(nèi)拉伸模具的磨損。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明避免了反向拉伸，且簡(jiǎn)化了拉伸成型的裝置結(jié)構(gòu)，使得拉伸出的產(chǎn)品的一致性更好。

24、3.本發(fā)明彈簧在受壓后可使頂桿保持朝向金屬空心體的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，進(jìn)而使頂桿和沖桿配合夾緊金屬空心體的底部，在金屬空心體的拉伸過(guò)程中，彈簧受壓縮時(shí)，頂桿和沖桿一起運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)方向相同，相比于頂桿靜止的情況，可以減少?gòu)椈傻膲嚎s量，進(jìn)而延長(zhǎng)彈簧的使用壽命；同時(shí)，由于壓縮量的減少也可降低對(duì)彈簧長(zhǎng)度的要求，從而降低對(duì)設(shè)備空間占用。

25、4.本發(fā)明為臥式水平拉伸，原料從水平方向的一側(cè)進(jìn)料，產(chǎn)品從另一側(cè)出料，借此設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)模具和產(chǎn)品的外冷卻，使散熱效果提升明顯，相較于現(xiàn)有技術(shù)的油潤(rùn)滑和模具內(nèi)冷卻方式，本發(fā)明可提高因發(fā)熱量限制的產(chǎn)能上限，從而實(shí)現(xiàn)高速生產(chǎn)。