本發(fā)明涉及一種滾槽模具以及滾槽設(shè)備，尤其涉及用于電池加工領(lǐng)域的滾槽模具以及滾槽設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在電池(例如圓柱電池)的生產(chǎn)制造過程中，電池外殼的滾槽工序是電池生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序，裝有電芯的電池外殼的開口端處需要經(jīng)過滾槽機的滾槽加工，以便于后續(xù)進行外殼封口和電池封裝?，F(xiàn)有的滾槽加工通常采用滾刀接觸轉(zhuǎn)動的電池外殼，在二者的接觸位置，滾刀擠壓電池外殼的外周面使得外殼徑向向內(nèi)凹進經(jīng)受拉伸變形而在電池外殼上形成一圈環(huán)形槽。

2、在執(zhí)行滾槽工序時，需要使用模具將電池固定并驅(qū)動電池旋轉(zhuǎn)，現(xiàn)有的模具包括上模具和下模具，其中，電池放置在上模具和下模具之間，電池的底端放置在下模具中，而上模具與電池外殼的內(nèi)周面的形狀和尺寸對應，上模具經(jīng)由電池外殼的開口端插入到電池外殼中并與電池外殼的內(nèi)周面形成緊密配合，使得電池外殼套設(shè)并固定在上模具上。例如對于圓柱電池而言，上模具可以具有圓柱形并且下端可以具有圓柱形凸臺，電池外殼的內(nèi)周面套夾在圓柱形凸臺的外周面上，電池外殼的開口端的端面抵靠在凸臺的臺肩上。

3、對于這種技術(shù)方案，電池外殼的內(nèi)周面承受夾持力和摩擦力，并且在滾槽的過程中，滾刀從電池的一側(cè)進給，將擠壓力施加在電池外殼上的滾槽位置處、從外周面經(jīng)過內(nèi)周面?zhèn)鬟f到上模具。由于電池外殼在單側(cè)承受滾刀的擠壓力，因此電池外殼的受載情況類似于懸臂梁，并且在電池外殼的滾槽位置與開口端之間形成力矩，由此，電池外殼產(chǎn)生移位和變形，滾槽位置處的受力波動性和隨機性大，載荷大小和方向無法精確地受控，在整個滾槽過程中不能平穩(wěn)地受載，所產(chǎn)生的環(huán)形槽自身以及周圍區(qū)域的形狀不規(guī)則，導致同尺寸電池外殼不同電池個體之間差異很大，所生產(chǎn)的大批量產(chǎn)品的一致性較差。由于滾槽位置的隨機變形和不均勻不穩(wěn)定的受載，電池外殼的與上模具固定配合的開口端的端面以及內(nèi)周面也會不均勻不規(guī)則地變形和受載，使得電池外殼脫模困難、甚至卡到上模具，導致模具也會被磨損而降低使用壽命。

4、此外，電池外殼一般會進行鍍層(例如鎳層)或涂層處理，由于滾槽位置和開口端以及周圍等多處區(qū)域均經(jīng)歷上述不均勻的變形和受載，容易造成滾槽位置的外周面以及開口端的內(nèi)周面的鍍層或涂層或金屬顆粒脫落，從而產(chǎn)生粉塵和金屬細屑，若粉塵和細屑掉落在電芯內(nèi)部，會污染電芯并造成電芯內(nèi)部短路，影響電池的質(zhì)量和安全。

5、因此，需要可以至少部分地解決上述多個問題的技術(shù)方案。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、在一方面，本發(fā)明公開了一種滾槽模具，包括圍繞中心軸線依次嵌套設(shè)置且能夠同步旋轉(zhuǎn)的外模套、內(nèi)模套以及內(nèi)模芯，其中，所述滾槽模具的動力裝置驅(qū)動所述外模套，所述外模套能夠帶動所述內(nèi)模套和所述內(nèi)模芯運動，所述外模套通過第一聯(lián)動限位機構(gòu)連接到所述內(nèi)模套，使得所述外模套和所述內(nèi)模套能夠在滾槽過程中相對于所述內(nèi)模芯同步豎向運動，所述外模套、內(nèi)模套通過第二聯(lián)動限位機構(gòu)連接到所述內(nèi)模芯，使得所述外模套和所述內(nèi)模芯在接合和釋放工件過程中相對于所述內(nèi)模套豎向運動，且釋放工件時，所述內(nèi)模芯先于內(nèi)模套運動。

2、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述第一聯(lián)動限位機構(gòu)包括：外環(huán)，套設(shè)在所述外模套的外部并靠近所述外模套的下端部分；多個第一高度調(diào)節(jié)元件，連接在所述外模套的上端凸緣與所述外環(huán)之間，所述第一高度調(diào)節(jié)元件自身的長度能夠變化；多個第一限位桿，設(shè)置在所述內(nèi)模套的外周面上并沿著徑向向外延伸；多個第一限位槽，貫穿地設(shè)置在所述外模套的壁的下部中并沿著縱向延伸，其中，每個第一限位桿穿過對應的第一限位槽連接到所述外環(huán)，并且所述第一限位桿能夠在所述第一限位槽中豎向移動。

3、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述第二聯(lián)動限位機構(gòu)包括：第一凹槽，設(shè)置在所述外模套的上部內(nèi)壁上并沿著縱向延伸；第二高度調(diào)節(jié)元件，設(shè)置在所述內(nèi)模套的內(nèi)腔的第一臺肩和插入所述內(nèi)腔的所述內(nèi)模芯的上端面之間，所述第二高度調(diào)節(jié)元件自身的長度能夠變化；第二限位桿，設(shè)置在所述內(nèi)模芯的外周上并徑向向外延伸；第二限位槽，貫穿地設(shè)置在所述內(nèi)模套的壁的中部并沿著縱向延伸；其中，所述第二限位桿延伸穿過對應的第二限位槽進入對應的第一凹槽中，并且所述第二限位桿能夠在所述第二限位槽中豎向移動。

4、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述滾槽模具的初始狀態(tài)，所述第一限位桿位于所述第一限位槽的下端，所述第二限位桿位于所述第二限位槽的上端。

5、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述滾槽模具的初始狀態(tài)，所述多個第一高度調(diào)節(jié)元件對所述外環(huán)施加的向下作用力大于等于所述第二高度調(diào)節(jié)元件對所述內(nèi)模套施加的向上作用力。

6、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述滾槽模具的初始狀態(tài)，所述多個第一高度調(diào)節(jié)元件對所述外模套施加的向上作用力大于等于所述第二高度調(diào)節(jié)元件對所述內(nèi)模芯施加的向下作用力。

7、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述第一限位槽的長度等于所述第二限位槽的長度。

8、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述滾槽模具接合工件的過程中，所述內(nèi)模套保持靜止，所述外模套向下移動，使得所述第二限位桿從所述第二限位槽的上端移動到所述第二限位槽的下端，所述第一限位槽向下移動，使得所述第一限位槽的上端抵靠所述第一限位桿。

9、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述滾槽模具接合工件的過程中，所述外模套與所述外環(huán)之間的距離減小，所述多個第一高度調(diào)節(jié)元件的作用力變大。

10、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述滾槽模具接合工件的過程中，所述內(nèi)模套與所述內(nèi)模芯之間的距離增大，所述第二高度調(diào)節(jié)元件的作用力變小。

11、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述滾槽模具接合工件的過程中，所述第二限位桿移動到所述第二限位槽的下端之后保持靜止，所述動力裝置驅(qū)動所述外模套、所述內(nèi)模套和所述內(nèi)模芯同步旋轉(zhuǎn)而開始滾槽過程。

12、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在滾槽過程中，所述外模套和所述內(nèi)模套相對于所述內(nèi)模芯同步向下運動。

13、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在所述滾槽模具滾槽之后，所述外模套和所述內(nèi)模芯相對于所述內(nèi)模套向上移動，直到所述第二限位桿向上運動到所述第二限位槽的上端，所述第一限位槽的下端抵靠所述第一限位桿。

14、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述第一高度調(diào)節(jié)元件和所述第二高度調(diào)節(jié)元件為壓縮彈簧。

15、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述第一臺肩從所述內(nèi)模套的內(nèi)腔徑向向內(nèi)延伸而形成內(nèi)側(cè)臺階，所述第二高度調(diào)節(jié)元件設(shè)置在所述第一臺肩與所述內(nèi)模芯的上端面之間。

16、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述外環(huán)的內(nèi)周壁中設(shè)置多個第一插孔，所述第一限位桿插入到對應的第一插孔中。

17、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述外模套包括中空的外模套本體，所述上端凸緣從所述外模套本體的上端徑向向外突出，所述內(nèi)模套插入到所述外模套本體中，所述第一高度調(diào)節(jié)元件設(shè)置在所述上端凸緣與所述外環(huán)之間。

18、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述外環(huán)的上端面中設(shè)置有多個第一凹部，所述第一高度調(diào)節(jié)元件設(shè)置在對應的第一凹部中。

19、根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述第一凹槽向上延伸到所述上端凸緣并貫穿所述上端凸緣。

20、另一方面，本發(fā)明公開了一種滾槽設(shè)備，包括第一方面所述的滾槽模具以及底部夾持機構(gòu)。

21、根據(jù)本發(fā)明的滾槽模具和設(shè)備，在加工以電池為示例的工件時，內(nèi)模芯在滾槽開始時下壓在電芯上，在滾槽結(jié)束時自動上升脫離電芯，提高了自動化程度，并且在整個過程中內(nèi)模套和內(nèi)模芯均不與電池外殼的內(nèi)周面和內(nèi)壁或滾槽位置接觸和刮擦，減少了模具的磨損，增加了模具的使用壽命。

22、上述滾槽模具和設(shè)備簡單，零部件少，成本低，易于實現(xiàn)，并且操作方便、自動化程度高。