專利名稱：板柵連續沖壓生產線的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鉛酸電池板柵生產線技術領域，尤其涉及鉛酸電池板柵連續沖壓生產線。
背景技術：
板柵制造是鉛酸電池生產中的一個關鍵技術，可以將目前板柵制造工藝按照加工方式簡單地劃分為兩大類一、熱加工成形工藝將金屬鉛或鉛合金加熱至熔融態，然后采用重力澆鑄或壓鑄成型的制造工藝，通常是采用鑄板機或壓鑄板機并配套相應的板柵澆鑄模具來生產非連續性的單片板柵(平板式或管式)，以及采用輥式連續澆鑄板柵制造技術。二、冷加工成形工藝采用連續鑄帶機生產連續鉛或鉛合金帶，并結合金屬擴展網技術生產連續擴展板柵，或者結合金屬沖壓技術生產連續沖壓板柵。上述兩種工藝的差別1、重力澆鑄和鑄壓技術屬于傳統板柵制造工藝技術，一般鑄板機生產速度可以達到20 (片/分)左右，存在主要缺陷有將鉛液澆鑄入板柵模具(填滿板柵內部筋條)需要鉛液的重力和流動性，因此每次澆鑄的鉛液量需要大大超過板柵本身的重量，鉛液需要有良好的流動性，因此鉛液和模具都必須保持一定的高溫下，每次澆鑄后多余部分需要回爐，因此該工藝耗能較高，同時將鉛液保持在高溫下是產生鉛蒸汽的來源之一；使用澆鑄板柵模具時需要經常噴涂“脫模劑”，而每次噴涂“脫模劑”薄厚的不同，會造成板柵重量不一致；另外一個主要缺陷是在澆鑄板柵內部容易產生孔隙(板柵內部氣泡)，不易生產薄板。輥式連續澆鑄板柵制造技術是在傳統澆鑄工藝上的改進，可使生產效率大大提高，能耗降低。但是連續輪輥澆鑄設備非常復雜，尤其是輪輥澆鑄模具的加工和調試，板柵內筋條必須要有一定的寬度，因此局限用于生產固定規格尺寸的板柵。2、連續擴展和連續沖壓板柵生產速度極高，可以達到600 (片/分)。與傳統重力澆鑄板柵生產技術相比，連續擴展板柵生產效率高，可生產出厚度薄、質量輕、重量均勻的板柵，在節約能耗和原料上具有非常明顯的優勢，近年來正在逐步取代傳統的澆鑄板柵技術(鑄板機)。但是連續擴展板柵在實際使用中也暴露出一些缺陷，因為擴展板柵是在壓延鉛帶上連續切口后通過拉伸擴展而形成連續的網帶，將連續擴展網裁切成單片(單片板柵)過程中，無法得到板柵兩側的邊框，因此擴展板柵的機械強度和承載活性物質強度都會降低，同時由于采用切拉擴展工藝，在板柵內部筋條匯集處要產生應力集中點，形成微觀結構上的缺陷，使板柵耐腐蝕性下降，所以采用擴展板柵做正極板柵的產品中出現板柵腐蝕、活性物質容易脫落，電池使用壽命縮短的現象。雖然擴展板柵已經被眾多電池制造商所采用，但絕大多數局限用于生產負極板。擴展板柵的結構、筋條分布方式(菱形網孔)是固定的，不能根據使用要求和板柵的電流分布來優化設計加工。“印模式沖壓”(stamped punching )來加工板柵是早期采用的一種傳統沖壓工藝，采用“印模沖壓模具”，可用一步沖壓方式制成整片板柵，該方法實施簡單、沖壓效率較高。但是“印模式沖壓”一步沖壓工藝制造的板柵極容易彎曲變形，同時因為沖壓模具中凸模和凹模之間需要配合，如果沖壓模具的凹模(壁)過薄，在使用中極易損壞，一步沖壓工藝難以制備薄筋條(截面直徑<1. 0 mm)的板柵。
發明內容本實用新型目的是提供一種鉛酸電池板柵連續沖壓生產線，克服現有技術的缺陷(1) 一步沖壓工藝制造板柵容易彎曲變形；(2) —步沖壓工藝難以制備薄筋條(<1.0mm)的板柵。同時在連續高速(送料速度> 15米/分鐘)沖壓過程中，消除鉛帶慣性力，使鉛帶送料和拉料的精確性達到士0. 1mm。本實用新型提供的板柵連續沖壓生產線，可以提高沖壓板柵的生產效率，降低生產中的能量和材料消耗，提高板柵電流密度分布的均勻性和匯流效率，進而提高電極活性物質利用率和電池使用壽命。為實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案板柵連續沖壓生產線，包括控制系統、鉛帶開卷機、鉛帶送料機、沖壓設備、沖壓模具、板柵拉料機、板柵收卷機，經所述沖壓模具為組合沖壓模具。控制系統，實現生產線中各裝置的集中控制，保證所有設備同步運行。鉛帶開卷機，實現鉛帶的自動開卷，并與板柵連續沖壓同步。鉛帶送料機，采用伺服送料機，送料次數與沖壓次數同步。沖壓設備，帶動上模板做垂直運動，實現對鉛帶的沖壓。板柵拉料機，將沖壓好的板柵拉出模具，與鉛帶送料機同步。板柵收卷機，將沖壓完成的連續板柵收集成盤，或對單片板柵收集成摞，以適應后續生產工藝要求。組合沖壓模具是本實用新型的核心部分將給定規格尺寸的板柵分解成為多個相對獨立的沖壓單元。可以將每個獨立沖壓單元單獨地加工，然后將多個單獨加工的沖壓單元按機械裝配成一整套組合的沖壓模具，即所述組合沖壓模具可以是由各獨立沖壓單元的機械組合與裝配；還可以按照整體加工方式進行，即將分解的每一個沖壓單元體不是獨立地單獨加工，而是在整體模具基礎上分布加工，加工后即為一套整體沖壓模具。鉛蓄電池板柵連續沖壓生產線的多個部分的控制可以有各自獨立控制單元，也可以是按整套沖壓線為一體的中心控制系統。鉛帶或鉛合金帶由鉛帶開卷機開卷，經鉛帶送料機送至沖壓設備，沖壓設備帶動組合沖壓模具，經多步連續沖壓，形成給定規格尺寸的板柵，沖壓成的板柵由板柵拉料機拉出模具，送至板柵收卷機，板柵收卷機將成品板柵按后續工藝要求收集。進一步地，在鉛帶開卷機之后設置鉛帶矯平機，實現鉛帶開卷后的矯平，以利于鉛帶送料。進一步地，在鉛帶送料機之前設置鉛帶送料緩沖裝置，實現鉛帶的緩沖，消除鉛帶高速運行慣性力的影響。進一步地，在板柵收卷機之前設置板柵收料緩沖裝置，消除板柵運行的慣性力，兼有板柵整平作用。進一步地，設置表面處理單元，沖壓成的板柵經表面處理單元進行表面處理，以消除應力和/或增大表面粗糙度。進一步地，所述表面處理單元為應力消除模具，所謂應力消除模具，是指能夠在沖壓后的板柵筋條表面形成波浪形狀等紋絡，從而消除沖壓過程中產生的應力的模具。該模具可以設計成組合模具的一部分，也可以設計成單獨的模具。進一步地，所述表面處理單元為噴砂裝置，沖壓成的板柵由噴砂裝置增大表面粗糙度。進一步地，所述表面處理單元為腐蝕浸泡裝置，沖壓成的板柵在腐蝕浸泡裝置內，由化學藥品(例如強酸)將板柵表面腐蝕，增大表面粗糙度。本實用新型的有益效果可以實現板柵的高速連續沖壓加工(達到600片/分，為目前傳統鑄板機效率的25倍);所需人工僅為傳統鑄造板柵的十分之一；連續沖壓板柵厚度為連鑄板柵厚度的0. 6-0. 8倍，節省鉛的消耗量。將板柵整體結構分解為獨立的多個加工單元，可以根據鉛酸電池設計需求加工各種結構的板柵，加工精度、使用壽命都可以得到保障，同時適宜生產薄筋條(截面直徑<1.0 mm)的板柵。板柵經過表面處理以后，消除應力、增加表面粗糙度可以提高鉛酸電池性能。
圖1為現有技術一種單片板柵的結構示意圖。圖2為本實用新型一種單片板柵的結構示意圖。圖3為將圖2所示單片板柵分解為4步的組合模具沖壓過程示意圖。圖4為將圖2所示單片板柵分解為8步的組合模具沖壓過程示意圖。圖5為板柵連續沖壓生產線示意圖，其中1控制系統，2鉛帶開卷機，3鉛帶矯平機，4鉛帶送料緩沖裝置，5鉛帶送料機，6沖壓設備，7組合沖壓模具，8板柵拉料機，9板柵收料緩沖裝置，10板柵收卷機。圖6為沖壓板柵經消除應力模具處理后的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖并以具體實施方式
為例，對本實用新型的板柵連續沖壓生產線進行詳細說明。但是，本領域技術人員應該知曉的是，本實用新型不限于所列出的具體實施方式
，只要符合本實用新型的精神，都應該包括于本實用新型的保護范圍內。實施例1圖1為現有技術(公開號為Cm01740781A，名稱為“一種鉛酸蓄電池板柵、極板以及板柵的制造方法”的中國發明專利申請)所公開的一種單片板柵結構示意圖，該板柵結構單一。圖2是本實用新型一種單片板柵的結構示意圖，可以根據鉛酸電池設計需要采用復雜結構。板柵連續沖壓生產線，包括控制系統、鉛帶開卷機、鉛帶矯平機、鉛帶送料緩沖裝置、鉛帶送料機、沖壓設備、組合沖壓模具、板柵拉料機、板柵收料緩沖裝置、板柵收卷機。組合沖壓模具將圖2所示板柵分解成為4個相對獨立的沖壓單元，將每個獨立沖壓單元單獨加工，然后將4個單獨加工的沖壓單元按機械裝配成一整套組合的沖壓模具。鉛帶或鉛合金帶由鉛帶開卷機開卷，依次經過鉛帶矯平機、鉛帶送料緩沖裝置、鉛帶送料機送至沖壓設備，沖壓設備帶動組合沖壓模具，經4步連續沖壓，形成給定規格尺寸的板柵。每個沖壓單元由一套凸凹沖壓模組成，每個沖壓單元實際上在一次沖壓動作中只加工(沖壓出)整個板柵的1/4部分，在分布上各個單元獨立、互不重疊。沖壓成的板柵由板柵拉料機拉出模具，經板柵收料緩沖裝置送至板柵收卷機，板柵收卷機將成品板柵按后續工藝要求收集。沖壓成的板柵經過消除應力模具處理，形成如圖6所示的表面波浪狀紋絡。實施例2板柵連續沖壓生產線，包括控制系統、鉛帶開卷機、鉛帶矯平機、鉛帶送料緩沖裝置、鉛帶送料機、沖壓設備、組合沖壓模具、板柵拉料機、板柵收料緩沖裝置、板柵收卷機。組合沖壓模具將圖2所示板柵分解成為4個相對獨立的沖壓單元，將4個相對獨立的沖壓單元按給定規格尺寸分布整體加工成一套沖壓模具。鉛帶或鉛合金帶由鉛帶開卷機開卷，依次經過鉛帶矯平機、鉛帶送料緩沖裝置、鉛帶送料機送至沖壓設備，沖壓設備帶動組合沖壓模具，經4步連續沖壓，形成給定規格尺寸的板柵。每個沖壓單元由一套凸凹沖壓模組成，每個沖壓單元實際上在一次沖壓動作中只加工(沖壓出)整個板柵的1/4部分，在分布上各個單元獨立、互不重疊。沖壓成的板柵由板柵拉料機拉出模具，經板柵收料緩沖裝置送至板柵收卷機，板柵收卷機將成品板柵按后續工藝要求收集。沖壓成的板柵由噴砂裝置在其表面噴砂，增大表面粗糙度。實施例3板柵連續沖壓生產線，包括控制系統、鉛帶開卷機、鉛帶矯平機、鉛帶送料緩沖裝置、鉛帶送料機、沖壓設備、組合沖壓模具、板柵拉料機、板柵收料緩沖裝置、板柵收卷機。組合沖壓模具將圖2所示板柵分解成為8個相對獨立的沖壓單元，將每個獨立沖壓單元單獨加工，然后將8個單獨加工的沖壓單元按機械裝配成一整套組合的沖壓模具。鉛帶或鉛合金帶由鉛帶開卷機開卷，依次經過鉛帶矯平機、鉛帶送料緩沖裝置、鉛帶送料機送至沖壓設備，沖壓設備帶動組合沖壓模具，經8步連續沖壓，形成給定規格尺寸的板柵。每個沖壓單元由一套凸凹沖壓模組成，每個沖壓單元實際上在一次沖壓動作中只加工(沖壓出)整個板柵的1/8部分，在分布上各個單元獨立、互不重疊。沖壓成的板柵由板柵拉料機拉出模具，經板柵收料緩沖裝置送至板柵收卷機，板柵收卷機將成品板柵按后續工藝要求收集。沖壓成的板柵在腐蝕浸泡裝置內由稀硝酸浸泡腐蝕數分鐘，用水清洗，干燥。以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其進行限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解其依然可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改后的技術方案脫離本實用新型技術方案的精神和范圍。
權利要求1.板柵連續沖壓生產線，包括控制系統、鉛帶開卷機、鉛帶送料機、沖壓設備、沖壓模具、板柵拉料機、板柵收卷機，鉛帶或鉛合金帶由鉛帶開卷機開卷，經鉛帶送料機送至沖壓設備，沖壓設備帶動組合沖壓模具，經多步連續沖壓，形成給定規格尺寸的板柵，沖壓成的板柵由板柵拉料機拉出模具，送至板柵收卷機，板柵收卷機將成品板柵按后續工藝要求收集，其特征在于，所述沖壓模具為組合沖壓模具。
2.根據權利要求1所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，所述組合沖壓模具由各獨立沖壓單元的機械組合和裝配而成。
3.根據權利要求1所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，所述組合沖壓模具是由分解的每一個沖壓單元體在整體模具上分布加工而成的。
4.根據權利要求1所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，在鉛帶開卷機之后設置鉛帶矯平機。
5.根據權利要求1所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，在鉛帶送料機之前設置鉛帶送料緩沖裝置。
6.根據權利要求1所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，在板柵收卷機之前設置板柵收料緩沖裝置。
7.根據權利要求1所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，所述板柵連續沖壓生產線還包括表面處理單元。
8.根據權利要求7所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，所述表面處理單元為應力消除模具。
9.根據權利要求7所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，所述表面處理單元為噴砂裝置。
10.根據權利要求7所述的板柵連續沖壓生產線，其特征在于，所述表面處理單元為腐蝕浸泡裝置。
專利摘要一種板柵連續沖壓生產線，包括控制系統、鉛帶開卷機、鉛帶送料機、沖壓設備、組合沖壓模具、板柵拉料機、板柵收卷機，鉛帶或鉛合金帶由鉛帶開卷機開卷，經鉛帶送料機送至沖壓設備，沖壓設備帶動組合沖壓模具，經多步連續沖壓，形成給定規格尺寸的板柵，沖壓成的板柵由板柵拉料機拉出模具，送至板柵收卷機，板柵收卷機將成品板柵按后續工藝要求收集。本實用新型可以實現板柵的高速連續沖壓加工；所需人工僅為傳統鑄造板柵的十分之一；連續沖壓板柵厚度為連鑄板柵厚度的0.6-0.8倍，節省鉛的消耗量；可以根據鉛酸電池設計需求加工各種結構的板柵，加工精度、使用壽命都可以得到保障，同時適宜生產薄筋條(截面直徑<1.0mm)的板柵。
文檔編號H01M4/82GK202316757SQ20112045073
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者徐丹輝, 潘繼先, 王海龍, 苑慶迪, 黃偉昌 申請人:營口安偌德機電設備有限公司