防爆片的制造方法与流程
技术简介：发现传统防爆片制造需多次挤压导致能耗高、材料浪费严重。通过设计模具凸起与凹槽体积相等，实现一次挤压成型，使板材材料在边缘与凹槽间精准转移，降低废料率并提升生产效率。 关键词：防爆片制造,模具设计本发明涉及动力电池技术领域，尤其涉及一种防爆片的制造方法。
背景技术：
目前，电动汽车和混合动力车取代燃油车成为大势所趋。动力电池组作为电动汽车的核心动力能源，其安全性尤为重要。具体地，当动力电池组工作异常时，在动力电池内部会产生大量气体，进而造成动力电池内部压力急剧增大。此时，如果不及时进行减压，动力电池将会产生爆炸，引起安全事故。为了避免爆炸，动力电池上通常会设置防爆片，以释放动力电池内部的压力，进而减小动力电池在意外情况下发生爆炸。
然而，对于防爆片的生产行业，如何降低防爆片的生产成本是一个亘古不变的话题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例致力于提供一种防爆片的制造方法，以解决现有技术中需要降低防爆片的生产成本的问题。
本发明一方面提供了一种防爆片的制造方法，包括：将板材置于挤压模具的第一模具部和第二模具部之间，其中第一模具部包括第一凸起和围绕第一凸起设置的第一凹槽，第一凸起的体积等于第一凹槽的体积；以及控制第一模具部和第二模具部挤压板材，其中第一凸起挤压板材产生的第一形变填充并填满第一凹槽。
在本发明的一个实施例中，控制第一模具部和第二模具部挤压板材包括：控制第一模具部和第二模具部一次挤压板材。
在本发明的一个实施例中，在控制第一模具部和第二模具部一次挤压板材之前，制造方法进一步包括：对板材进行冲裁，形成挤压延展区。
在本发明的一个实施例中，挤压模具进一步包括设置在第一凹槽外围的第一表面，其中，第一表面挤压板材产生的第二形变在挤压延展区进行延展。
在本发明的一个实施例中，第一凸起包括用于挤压板材的第二表面，其中，第一表面和第二表面共面。
在本发明的一个实施例中，在沿第一凸起的凸出方向上，第一凸起的尺寸为0.4mm。
在本发明的一个实施例中，第一凸起挤压板材形成防爆片的中心凹槽，在控制第一模具部和第二模具部挤压板材之后，制造方法进一步包括：对中心凹槽的底面进行挤压，在中心凹槽的底面上形成压痕。
在本发明的一个实施例中，在沿第一凸起的凸出方向上，压痕的尺寸为0.05mm。
在本发明的一个实施例中，压痕呈非封闭环状。
在本发明的一个实施例中，板材的厚度为0.3mm。
本发明实施例通过将第一凸起的体积设置为与第一凹槽的体积相等，使第一凸起挤压板材产生的第一形变用于填充并填满第一凹槽，而并不用于填充板材上形成的防爆片以外的区域，从有效降低了板材上剩余的材料量，进而降低了防爆片的成本。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的防爆片的制造方法的示意性流程图。
图2是根据本发明一个实施例的板材的形变示意图。
图3是根据本发明一个实施例的防爆片的示意性结构图。
图4是根据本发明一个实施例的防爆片的截面示意图。
图5是根据本发明一个实施例的挤压模具的结构示意图。
图6a是根据本发明一个实施例的压痕的截面示意图。
图6b是根据本发明一个实施例的压痕的俯视示意图。
图7是根据本发明一个实施例的防爆片的制造过程示意图。
上述附图中的附图标记如下：
边缘1，中心凹槽2，底面21，压痕3，第一痕线31，第二痕线32，第三痕线33，第一模具部4，第一凸起41，第二表面411，第一凹槽42，第一表面43，板材5，第一形变51，填充形变52，部分板材53，第二模具部6。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在可能的情况下，附图中的各个部分提到的相同或相似的部分将采用相同的附图标记。
为了降低防爆片的成本，发明人对防爆片的生产过程进行了研究，发现当防爆片产品从板材上脱落下来之后，板材仍然剩余很多材料，然而剩余的这些材料并不能再次直接用于制造防爆片，从而造成防爆片的成本中必然存在这部分剩余材料的费用。
因此，发明人研究得出，在生产防爆片的过程中，若是能减少板材剩余材料的量，将在很大程度上降低防爆片的生产成本。
图1是根据本发明一个实施例的防爆片的制造方法的示意性流程图。图2是根据本发明一个实施例的板材5的形变示意图。图3是根据本发明一个实施例的防爆片的示意性结构图。图4是根据本发明一个实施例的防爆片的截面示意图。图5是根据本发明一个实施例的挤压模具的结构示意图。
基于此，本发明提供了一种防爆片的制造方法，如图1所示，该方法包括：
步骤110：将板材5置于挤压模具的第一模具部4和第二模具部6之间，其中第一模具部4包括第一凸起41和围绕第一凸起41设置的第一凹槽42，第一凸起41的体积等于第一凹槽42的体积。
具体地，如图3和图5所示，第一模具部4的第一凸起41可以用于形成防爆片的中心凹槽2，而第一模具部4的第一凹槽42可以用于形成防爆片的边缘1。
步骤120：控制第一模具部4和第二模具部6挤压板材5，其中第一凸起41挤压板材5产生的第一形变51填充并填满第一凹槽42。
具体地，如图2所示，在第一模具部4和第二模具部6挤压板材5的过程中，第一凸起41挤压板材5产生形变，为了方便描述，这部分形变可以称为第一形变51。第一形变51不会凭空消失，而是随着挤压的过程进入第一凹槽42，为了便于描述，进入第一凹槽42的这部分形变可以称为填充形变52。换句话说，填充形变52即是第一形变51，第一形变51的体积和填充形变52的体积是相等的。
应当理解，在挤压板材5的过程中，第一凸起41会逐渐靠近第二模具部6，相应地，第一凹槽42也会逐渐靠近第二模具部6。在第一凹槽42靠近第二模具部6的过程中，填充形变52和部分板材逐渐进入第一凹槽42，当控制第一模具部4和第二模具部6挤压板材5的步骤结束时，即步骤120结束时，填充形变52和部分板材53则填满第一凹槽42。在这里，部分板材53是指板材5上第一凹槽42对应的部分，当第一凹槽42靠近第二模具部6的过程中，该部分板材53也进入第一凹槽42，而填充形变52则用于填充并填满第一凹槽42。
本发明实施例通过将第一凸起41的体积设置为与第一凹槽42的体积相等，从而使得第一凸起41挤压板材5产生的第一形变51用于填充并填满第一凹槽42，而并不用于填充板材5上形成的防爆片以外的区域，进而有效降低了板材5上剩余的材料量，降低了防爆片的成本。
在本发明的一个实施例中，在控制第一模具部4和第二模具部6挤压板材5之前，制造方法可以进一步包括：对板材5进行冲裁，形成挤压延展区，以便预留出挤压板材5的延展空间。
具体地，如图5所示，挤压模具可以进一步包括设置在第一凹槽42外围的第一表面43，其中，第一表面43可以与挤压延展区相对应，以便在控制第一模具部4和第二模具部6挤压板材5的过程中，第一表面43挤压板材5产生的第二形变可以在挤压延展区进行延展。
在本发明的一个实施例中，如图5所示，第一凸起41可以包括用于挤压板材5的第二表面411，其中，第一表面43和第二表面411共面。
具体地，在控制第一模具部4和第二模具部6挤压板材5的过程中，第一凸起41的第二表面411与板材5相互接触，并迫使板材5发生变形，产生第一形变51。为了避免在挤压的过程中，第一形变51进入第一凹槽42后再进入挤压延展区进行延展，即为了避免板材5上剩余过多的材料，将第一表面43和第二表面411设置为共面。
在本发明的一个实施例中，板材5的厚度为0.3mm，控制第一模具部4和第二模具部6挤压板材5可以包括：控制第一模具部4和第二模具部6一次挤压板材5。
具体地，目前在制备防爆片的过程中，通常采用厚度为0.5mm的板材5，且形成的防爆片在厚度方向上也是0.5mm，即边缘1处的厚度为0.5mm，但防爆片的中心凹槽2底部的厚度却只有0.1mm。也就是说，在挤压的过程中，模具需要挤压出0.4mm的深度，这对于挤压设备来说，难度是很大的，为了能够形成0.4mm的深度，挤压设备可能需要分两次进行挤压，即第一次挤压形成0.2mm的深度，第二次挤压又形成0.2mm的深度，进而总共形成0.4mm的深度。
然而对于本发明的制造方法来说，第一凸起41挤压板材5产生的第一形变51通过第一凹槽42的限制而用于填充并形成防爆片的边缘1，如图2所示，相当于将板材5的部分材料取出，形成防爆片的中心凹槽2，而取出的材料则用于增高对应防爆片的边缘1的部分，从而使得形成的防爆片的边缘1的尺寸可以满足设计尺寸的需求。
此外，由于在本发明的制造方法中，采用的板材5的厚度为0.3mm，从而使得第一凸起41在挤压板材5的过程中只需挤压出0.2mm的深度，即可形成厚度为0.1mm的防爆片的中心凹槽2的底部，换句话说，挤压设备挤压一次就可以完成，这不仅提高了防爆片的生产效率，而且节省了挤压设备用于挤压而消耗的能源。
在本发明的一个实施例中，为了使得形成的防爆片的中心凹槽2的底部的厚度为0.1mm，且形成的防爆片的边缘1的厚度为0.5mm，在沿第一凸起41的凸出方向上，第一凸起41的尺寸为0.4mm。
具体地，第一凸起41挤压下降的0.2mm的深度，相应地，第一凹槽42中将进入0.2mm高的板材5。由于第一凸起41挤压板材5产生的第一形变51填充并填满第一凹槽42，因此第一形变51又形成了0.2mm的高度，再加上对应防爆片的中心凹槽2底部的0.1mm的部分，则形成0.5mm的防爆片的边缘1。
图6a是根据本发明一个实施例的压痕3的截面示意图。图6b是根据本发明一个实施例的压痕3的俯视示意图。图6a是图4中虚线区域的局部放大图，图6b是图3中虚线区域的局部放大图。
在本发明的一个实施例中，第一凸起41挤压板材5形成防爆片的中心凹槽2，在控制第一模具部4和第二模具部6一次挤压板材5之后，制造方法可以进一步包括：对中心凹槽2的底面21进行挤压，在中心凹槽2的底面21上形成压痕3。
具体地，在形成防爆片的中心凹槽2之后，需要进一步在中心凹槽2的底面21上制备压痕3。在这里，压痕3可以用于释放动力电池内的压力。具体地，动力电池在使用的过程中可能会存在内部压力增大的问题，为了避免由于动力电池内部压力过大而导致的爆炸发生，可以通过将防爆片的压痕3位置冲破来释放动力电池内的压力，进而避免爆炸的发生。例如，在沿第一凸起41的凸出方向上，压痕3的尺寸可以为0.05mm，从而降低防爆片被冲破的难度。
在本发明的一个实施例中，为了避免防爆片被冲破后，防爆片形成的碎片随意掉落，压痕3可以呈非封闭环状。具体地，如图6a和图6b所示，压痕3可以包括三条痕线，分别为第一痕线31、第二痕线32和第三痕线33，其中第一痕线31首尾相连，而第二痕线32和第三痕线33则首尾不相连，从而使得形成的压痕3可以呈现非封闭环状，进而使得在第一痕线31的作用下，防爆片被冲破形成的碎片可以仍然保留在防爆片上，而不是随意掉落。
在本发明的一个实施例中，为了便于防爆片的形成，第一模具部4可以位于第二模具部6的上方。
下面结合例子具体描述一下防爆片的制造过程。
图7是根据本发明一个实施例的防爆片的制造过程示意图。
在将板材5置于挤压模具的第一模具部4和第二模具部6之间之后，制造过程可以包括：
步骤710：对板材5进行冲裁，形成第一挤压延展区。
步骤720：对板材5进行冲裁，形成第二挤压延展区。
具体地，挤压延展区围绕着形成的防爆片进行设置。为了便于挤压延展区的制备，挤压延展区可以分为两类，分别是第一挤压延展区和第二挤压延展区，相应地，分别制备第一挤压延展区和第二挤压延展区。
步骤730：控制第一模具部4和第二模具部6一次挤压板材5，形成防爆片的中心凹槽2和边缘1。
具体地，第一模具部4可以设置在第二模具部6的上方，且第一模具部4包括第一凸起41和围绕第一凸起41设置的第一凹槽42，第一凸起41的体积等于第一凹槽42的体积。
当第一模具部4和第二模具部6一次挤压板材5时，第一凸起41挤压板材5产生的第一形变51填充并填满第一凹槽42，从而使得第一凸起41挤压板材5形成防爆片的中心凹槽2，第一凹槽42填满第一形变51和部分板材53，从而形成防爆片的边缘1。
步骤740：对中心凹槽2的底面21进行挤压，在中心凹槽2的底面21上形成压痕3。
具体地，压痕3可以包括三条痕线，分别为第一痕线31、第二痕线32和第三痕线33，其中第一痕线31首尾相连，而第二痕线32和第三痕线33则首尾不相连，从而使得形成的压痕3可以呈现非封闭环状。
步骤750：对板材5进行冲裁，使形成的防爆片从板材5上脱落。
具体地，步骤750可以是指落料过程，防爆片从板材5上脱落，以便形成防爆片的完成品。
本发明实施例通过将第一凸起41的体积设置为与第一凹槽42的体积相等，使第一凸起41挤压板材5产生的第一形变51用于填充并填满第一凹槽42，而并不用于填充板材5上形成的防爆片以外的区域，从有效降低了板材5上剩余的材料量，进而降低了防爆片的成本。
需要说明的是，在本文中，厚度是指沿平行于第一凸起41的凸出方向上的尺寸。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。