蓄電池外電極冷擠壓方法研究及模具結(jié)構(gòu)模擬仿真.pdf

1、蓄電池外電極是蓄電池上的一個(gè)零件，它作為蓄電池上蓋板注射成型時(shí)的一個(gè)嵌件。其形狀復(fù)雜，上部有較多的環(huán)臺(tái)，塑性成形比較困難；下部的形狀是倒的空心圓臺(tái)形。蓄電池外電極的傳統(tǒng)成形方法主要有鑄造成形和壓鑄成形。但傳統(tǒng)成形方法存在：生產(chǎn)效率低、零件質(zhì)量差、環(huán)境污染大等弊端，所以有必要采用新的成形方法來(lái)制造外電極零件。 本文研究了蓄電池外電極的冷擠成形及變形，開(kāi)展了對(duì)外電極冷擠壓成形工藝與成形過(guò)程的數(shù)值模擬研究，拓寬了冷擠壓的使用范圍并提高

2、了蓄電池外電極零件的工藝水平。利用模具CAD技術(shù)對(duì)外電極以及模具進(jìn)行三維實(shí)體建模，然后采用有限元技術(shù)對(duì)電極的成形過(guò)程進(jìn)行模擬分析。分析了金屬在成形過(guò)程中金屬的流動(dòng)以及各種場(chǎng)量的變化，并就兩種可行的毛坯進(jìn)行了模擬，確定了最優(yōu)的毛坯形狀尺寸。鑒于外電極零件形狀的復(fù)雜性，若采用普通冷擠壓模具則無(wú)法頂出成形完的零件，所以需要設(shè)計(jì)一套新型的冷擠壓模具。其核心是在冷擠壓工藝中采用分模頂出技術(shù)。文中應(yīng)用三維造型軟件對(duì)瓣合凹模以及油缸曲肘機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模，

3、然后裝配。運(yùn)用機(jī)械原理計(jì)算出剛性結(jié)構(gòu)合模力大致位置，然后運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS計(jì)算考慮了彈性變形時(shí)精確的合模位置并對(duì)曲肘機(jī)構(gòu)進(jìn)行非線性靜力學(xué)有限元模擬，得出各機(jī)構(gòu)零件的應(yīng)力和變形的分布規(guī)律。推斷出最危險(xiǎn)的時(shí)刻和位置。最后將三維模型導(dǎo)入ADAMS進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析，得到機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)和受力的規(guī)律。研究和實(shí)驗(yàn)表明，利用冷擠壓技術(shù)可以很好地成形該類零件，最合適的毛坯形狀為圓柱形，所需的成形力的大小約為100KN。并證實(shí)了采用該套分模頂出機(jī)構(gòu)具有切