【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种能够减少滚槽工序掉屑及后续封装工序起鼓风险的圆柱电池钢壳滚槽及其滚刀模具。
技术介绍
1、圆柱电池钢壳是电池壳专用材料经过多道次拉深与变薄拉深而成的圆筒状包装容器，主要用于各种型号碱性电池以及锂离子电池的封装。电池封装环节会经过滚槽和封口两个关键的成形加工工序，其中滚槽的目的是为了在圆柱钢壳壳身直壁上利用滚刀模具主要是滚刀凸头部分滚出一道内陷的槽口，支撑封装时的盖帽，以便后续封口卷边。
2、目前大部分滚槽采用半圆形滚刀凸头，滚出的槽口也成大致流程的半圆形。这种滚槽方式一方面容易在封口卷边时造成槽口下部分“起鼓”，即槽口下部在封口卷边时收到轴向压力外凸变形，影响成品电池质量；另一方面滚槽时滚刀凸头与钢壳表面的摩擦容易引起钢壳表面掉屑，掉屑对电池安全性会产生较大影响。
3、如图1所示，现有的圆柱钢壳滚槽及滚刀模具结构，圆柱钢壳10的表面加工有滚槽槽口11，滚刀20的径向设有凸出的滚刀凸头21，图中还示意了滚刀刀盘的中心轴线22。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种可以明显改善钢壳封口卷边起鼓，减少滚槽掉屑风险的圆柱电池钢壳滚槽。
2、其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
3、一种圆柱电池钢壳滚槽，在圆柱电池钢壳的圆柱面上成型有一槽口，其特点为，该槽口经过圆柱竖直中心线的任意断面轮廓线包括依次自然接续的圆角半径为r0的初始圆弧段、圆角半径为r1的第一圆弧段、倾角为θ0的初始直线段以及圆角
4、r0＞r2＞r1；
5、所述初始圆弧段的起始端与圆柱的母线相切，所述第二圆弧段的终止端与圆柱的母线相切；以圆柱的柱体为参照，所述初始圆弧段的圆心位于内侧端，所述第一圆弧段的圆心位于外侧端，所述第二圆弧段的圆心位于内侧端；所述初始直线段的两端分别与所述第一圆弧段和第二圆弧段相切。
6、进一步，以圆柱钢壳的外径为d，槽口深度为h1，倾角θ0＝arctan(2*k1*h1/d)，k1＝5～6。
7、作为本技术方案的进一步改进，r0、r1和r2的范围为0.5～1.5mm；h1为0.5～2mm，槽口在竖直方向的高度h2为3～5mm。
8、本专利技术的技术方案也适用于其它尺寸的电池钢壳，而作为本专利技术的优选实施例，钢壳为5#钢壳时，d＝14.1±0.2mm；钢壳为18系列钢壳时，d＝18±0.5mm；钢壳为21系列钢壳时，d＝21±0.5mm。
9、本专利技术所要解决的另一技术问题在于提供一种用于成形所述滚槽的滚刀模具。
10、采用如下技术方案：
11、一种成形前述圆柱电池钢壳滚槽的滚刀模具，包括一滚刀刀盘，其特点为，在经过刀盘竖直中心轴的任意断面，刀盘的刀头包括一沿径向凸出刀盘本体的大凸头，沿径向所述大凸头端部设有凸出的小凸头，其中，
12、所述大凸头的主体沿径向呈平直走向；
13、所述小凸头的断面轮廓线由上至下包括依次自然接续的圆角半径为r3的第三圆弧段、圆角半径为r4的第四圆弧段、倾角为θ2的第二直线段和圆角半径为r5的第五圆弧段；所述第三圆弧段的初始端与水平线相切，所述第二直线段的两端分别与第四圆弧段和第五圆弧段相切；所述第五圆弧段的终止端与水平线相切；
14、在其它断面轮廓线中，大凸头平直段的上轮廓线与小凸头第三圆弧段的初始端间，由上至下包括依次接续的圆角半径为r6的第六圆弧段、圆角半径为r7的第七圆弧段和倾角为θ1的第一直线段；大凸头平直段的下轮廓线与小凸头第五圆弧段的终止端间，由上至下包括依次接续的倾角为θ3的第三直线段和圆角半径为r8的第八圆弧段；其中，
15、第六圆弧段的初始端和第八圆弧段的终止端分别与大凸头平直段的上、下轮廓线相切；所述第六圆弧段和第七圆弧段自然接续，所述第七圆弧段的终止端与所述第一直线段相切；所述第八圆弧段的起始端与所述第三直线段相切。
16、进一步，θ1＝10～15°，θ2＝θ0-α，α＝10～15°，θ3＝θ0+β，β＝0～5°。
17、也进一步，r3、r4、r5、r7和r8的大小为0.2～0.4mm，r6为0.5～0.7mm。
18、作为该滚刀模具的进一步改进，以大凸头平直段的轴向高度为h3，小凸头及其与大凸头平直段衔接部分的径向宽度为w2，小凸头的轴向高度为h4，第四圆弧段的圆心至大凸头平直段上轮廓线的轴向距离为h5，第四圆弧段径向的最远端距离第三圆弧段的的起始端的径向宽度为w1，其中，
19、h3＝(1/3)*h2，w2＝h4＝(1/2)*h3，h5＝(1/3)*h3，w1＝(2/3)*w2。
20、采用上述技术方案提供的圆柱电池钢壳滚槽及其滚刀模具，其圆柱电池钢壳槽口下部为一定倾角的非对称滚槽槽口以及对应的呈半心形小凸头的滚刀模具，可以明显改善钢壳封口卷边起鼓，减少滚槽掉屑风险。
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1.一种圆柱电池钢壳滚槽，在圆柱电池钢壳的圆柱面上成型有一槽口，其特征在于，该槽口经过圆柱竖直中心线的任意断面轮廓线包括依次自然接续的圆角半径为R0的初始圆弧段、圆角半径为R1的第一圆弧段、倾角为θ0的初始直线段以及圆角半径为R2的第二圆弧段；其中，
2.根据权利要求1所述的圆柱电池钢壳滚槽，其特征在于，以圆柱钢壳的外径为D，槽口深度为h1，倾角θ0＝arctan(2*k1*h1/D)，k1＝5～6。
3.根据权利要求2所述的圆柱电池钢壳滚槽，其特征在于，R0、R1和R2的范围为0.5～1.5mm；h1为0.5～2mm，槽口在竖直方向的高度h2为3～5mm。
4.根据权利要求1所述的圆柱电池钢壳滚槽，其特征在于，钢壳为5#钢壳时，D＝14.1±0.2mm；钢壳为18系列钢壳时，D＝18±0.5mm；钢壳为21系列钢壳时，D＝21±0.5mm。
5.一种成形权利要求1-4中任一权利要求所述圆柱电池钢壳滚槽的滚刀模具，包括一滚刀刀盘，其特征在于，在经过刀盘竖直中心轴的任意断面，刀盘的刀头包括一沿径向凸出刀盘本体的大凸头，沿径向所述大凸头
6.根据权利要求5所述的滚刀模具，其特征在于，θ1＝10～15°，θ2＝θ0-α，α＝10～15°，θ3＝θ0+β，β＝0～5°。
7.根据权利要求5所述的滚刀模具，其特征在于，R3、R4、R5、R7和R8的大小为0.2～0.4mm，R6为0.5～0.7mm。
8.根据权利要求5所述的滚刀模具，其特征在于，以大凸头平直段的轴向高度为h3，小凸头及其与大凸头平直段衔接部分的径向宽度为w2，小凸头的轴向高度为h4，第四圆弧段的圆心至大凸头平直段上轮廓线的轴向距离为h5，第四圆弧段径向的最远端距离第三圆弧段的的起始端的径向宽度为w1，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种圆柱电池钢壳滚槽，在圆柱电池钢壳的圆柱面上成型有一槽口，其特征在于，该槽口经过圆柱竖直中心线的任意断面轮廓线包括依次自然接续的圆角半径为r0的初始圆弧段、圆角半径为r1的第一圆弧段、倾角为θ0的初始直线段以及圆角半径为r2的第二圆弧段；其中，
2.根据权利要求1所述的圆柱电池钢壳滚槽，其特征在于，以圆柱钢壳的外径为d，槽口深度为h1，倾角θ0＝arctan(2*k1*h1/d)，k1＝5～6。
3.根据权利要求2所述的圆柱电池钢壳滚槽，其特征在于，r0、r1和r2的范围为0.5～1.5mm；h1为0.5～2mm，槽口在竖直方向的高度h2为3～5mm。
4.根据权利要求1所述的圆柱电池钢壳滚槽，其特征在于，钢壳为5#钢壳时，d＝14.1±0.2mm；钢壳为18系列钢壳时，d＝18±0.5mm；钢壳为21系列钢壳时，d＝21±0.5mm。
【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓亮，孟庆格，戴竞舸，何煜天，汪晨，凡扬华，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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