本发明专利技术涉及用于成型深盲孔的湿袋CIP模具及成型方法，阴模套置于不锈钢铁框内，下端定中工装呈凹槽形结构，压制芯杆插入下塞头的中心孔和下端定中工装的中心孔，下塞头置于阴模套下端内腔内，阴模套下端置于下端定中工装的凹槽内，其外径与凹槽的内壁配合；上导套呈圆形台阶结构，上导套的小圆部与阴模套上端的内径配合，导向杆沿上导套的中心孔装入，压制芯杆的顶部配合于导向杆下端的盲孔中；配置有用于与阴模套上端内径配合的上塞头。通过对模具结构、材质参数以及模具配合进行优化设计，压制坯不会出现明显的变径情况；通过上下端定中工装结构，保证压制芯杆始终处于中心位，受压时，芯杆不会出现弯曲和偏斜的情况。
2、续航里程是新能源汽车的一项重要指标，电池壳作为储能电池外壳近年来也呈现出越来越大的趋势，从早期的18650到21700，未来几年的主流将是46系列。46系列圆形电池壳无论是钢壳或铝壳，其成型的模具也越来越大，凸模(冲杆)最大长度可达600mm，产品中心孔为深盲孔，作为冷却水孔，盲孔深度等于产品总长减去10～30mm，因电池壳拉伸模具主要采用硬质合金材料，而硬质合金作为一种超硬材料，本身就缺少加工手段，这就给硬质合金厂家带来了难题。
3、盲孔硬质合金制品，一般采用模具成型或者钻削成型，但当孔较深时，深径比15以上，模具直接成型深盲孔时，主要的缺陷是盲孔弯曲和盲孔偏斜，且压制断裂的风险极高。而采用钻削工艺，受钻削设备行程或钻削刀具长度限制，很难满足较大钻深，采购较大行程的钻削设备和钻削刀具，成本巨大，且钻孔越深，钻削合格率越低。
4、cip压制采用的芯杆材质为钢料或硬质合金材料，当高径比过大时，芯杆由于刚性不足，压制过程中，由于坯料密度分布并不一致，芯杆受到的压制力不同，芯杆出现弯曲现象，芯杆弯曲程度较大时则无法从压制坯中脱出，强行脱模则很容易造成压制坯断裂；
/>技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种用于成型深盲孔的湿袋cip模具及其成型方法。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：
3、用于成型深盲孔的湿袋cip模具，特点是：包含上导套、阴模套、下塞头以及下端定中工装，阴模套置于不锈钢铁框内，下端定中工装呈凹槽形结构，压制芯杆插入下塞头的中心孔和下端定中工装的中心孔，下塞头置于阴模套下端内腔内，阴模套下端置于下端定中工装的凹槽内，其外径与凹槽的内壁配合；上导套呈圆形台阶结构，上导套的小圆部与阴模套上端的内径配合，导向杆沿上导套的中心孔装入，压制芯杆的顶部配合于导向杆下端的盲孔中；另配置有用于与阴模套上端内径配合的上塞头。
4、进一步地，上述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其中，下端定中工装设有径向销孔，压制芯杆上与其相对的部位也设有相应的径向销孔，供锁紧销插入其内。
5、进一步地，上述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其中，下端定中工装与阴模套过盈配合，过盈量0.2～0.5mm；下端定中工装的中心孔与压制芯杆间隙配合，间隙量0.01～0.03mm，下端定中工装的下端面为平面。
6、进一步地，上述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其中，不锈钢铁框与阴模套之间为间隙配合，间隙量在1mm以内，不锈钢铁框上端面位于阴模套上端面与上塞头装配后下端面之间，不锈钢铁框下端面与下端定中工装上端面之间距离在10mm以内。
7、进一步地，上述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其中，不锈钢铁框的厚度为2～5mm，材料硬度35～50hrc，不锈钢铁框为蜂窝状圆形结构，蜂窝孔面积占总面积的1/3～1/2。
8、进一步地，上述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其中，压制芯杆上部为工作面，呈锥度设计，锥度0.05～0.2mm，上端小下端大，表面粗糙度在ra0.1内，头部为斜面、球头或平头r角过渡结构，与导向杆的盲孔(5)之间间隙配合，间隙量在0.1mm以内。
9、进一步地，上述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其中，阴模套与上塞头、下塞头之间为过盈配合，过盈量为0.3～2mm；下塞头与压制芯杆之间为过盈配合，过盈量为0.3～2mm。
10、进一步地，上述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其中，阴模套、上塞头和下塞头的材质均为聚氨酯，阴模套的壁厚为4～12mm，硬度25～35hsd；上塞头和下塞头的高度为15～40mm，硬度55～80hsa。
11、本专利技术利用湿袋cip模具用于成型深盲孔的方法，装粉前，先将阴模套套置于不锈钢铁框内，压制芯杆装入下塞头的中心孔和下端定中工装的中心孔，下塞头装入阴模套内腔内，阴模套下端配合于定中工装的凹槽内；将粉料倒入阴模套内，达到有效装粉高度的1/5～1/4时，装入上端定中工装，导向杆沿上导套的中心孔装入，压制芯杆的顶部配合于导向杆下端的盲孔中，利用导向杆盲孔固定压制芯杆，抬起模具上下敦实，敦实后取出导向杆和上导套；用长金属棒均匀抻实粉料，继续装入粉料，达到有效装粉高度1/3时、1/2时、2/3时以及装填粉料高度距离压制芯杆最高点10～20mm时，分别重复上述敦实操作，继续装填直至粉料填充整个阴模套模腔，敦实粉料后，将上塞头装入阴模套上端，拆卸下端定中工装，对模具包套处理，放入冷等静压设备内筒，设定cip压力与压制参数，进行cip压制。
12、再进一步地，上述的用于成型深盲孔的方法，压制完成后，从模具内取出压制坯产品，将压制芯杆从压制坯产品中抽出，利用修型校正工装，校正孔偏斜，并作为外圆修型工装；修型校正工装包含端部以及与其衔接的芯杆，端部与芯杆的同心度在0.02mm以内，芯杆直径小于坯料成型孔0.03～0.1mm，将端部装在卡盘上，打表找正，装入压制坯，先钻削实心端中心顶尖孔，再以两端顶夹的方式加工压制坯外圆。
13、本专利技术与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下方面：
14、①本专利技术直接成型深盲孔的湿袋cip模具，通过对模具结构、材质参数以及模具配合进行优化设计，保证模具内粉料分布与致密度一致，阴模不会在装粉过程中撑大变形，压制坯不会出现明显的变径情况；
15、②通过上下端定中工装结构，保证压制芯杆始终处于中心位，受压时，芯杆不会出现弯曲和偏斜的情况；
16、③模具可通用，只需根据产品盲孔尺寸更换不同的压制芯杆6和导向杆，压制芯杆只需更改大头直径和长度，导向杆只需更改盲孔直径和深度，可以节省模具成本；粉料装填均匀，压制芯杆始终处于中心位置；
17、④针对模具可能存在的配合间隙，会出现压坯成型孔轻微偏斜的问题，通过修型校正工装，利用成型孔作为加工基准将坯料外圆修圆，保证盲孔与外圆同心。
18、本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术具体实施方式了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
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【技术保护点】
1.用于成型深盲孔的湿袋CIP模具，其特征在于：包含上导套(1)、阴模套(3)、下塞头(8)以及下端定中工装(9)，阴模套(3)置于不锈钢铁框(4)内，下端定中工装(9)呈凹槽形结构，压制芯杆(6)插入下塞头(8)的中心孔和下端定中工装(9)的中心孔，下塞头(8)置于阴模套(3)下端内腔内，阴模套(3)下端置于下端定中工装(9)的凹槽内，其外径与凹槽的内壁配合；上导套(1)呈圆形台阶结构，上导套(1)的小圆部与阴模套(3)上端的内径配合，导向杆(2)沿上导套(1)的中心孔装入，压制芯杆(6)的顶部配合于导向杆(2)下端的盲孔(5)中；另配置有用于与阴模套(3)上端内径配合的上塞头(11)。
2.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋CIP模具，其特征在于：下端定中工装(9)设有径向销孔，压制芯杆(6)上与其相对的部位也设有相应的径向销孔，供锁紧销插入其内。
3.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋CIP模具，其特征在于：下端定中工装(9)与阴模套(3)过盈配合，过盈量0.2～0.5mm；下端定中工装(9)的中心孔与压制芯杆(6)间隙配合，间隙量0.01～0.03mm，下端定中工装(9)的下端面为平面。
4.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋CIP模具，其特征在于：不锈钢铁框(4)与阴模套(3)之间为间隙配合，间隙量在1mm以内，不锈钢铁框(4)上端面位于阴模套(3)上端面与上塞头(11)装配后下端面之间，不锈钢铁框(4)下端面与下端定中工装(9)上端面之间距离在10mm以内。
5.根据权利要求1或4所述的用于成型深盲孔的湿袋CIP模具，其特征在于：不锈钢铁框(4)的厚度为2～5mm，材料硬度35～50HRC，不锈钢铁框(4)为蜂窝状圆形结构，蜂窝孔面积占总面积的1/3～1/2。
6.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋CIP模具，其特征在于：压制芯杆(6)上部为工作面，呈锥度设计，锥度0.05～0.2mm，上端小下端大，表面粗糙度在Ra0.1内，头部为斜面、球头或平头R角过渡结构，与导向杆的盲孔(5)之间间隙配合，间隙量在0.1mm以内。
7.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋CIP模具，其特征在于：阴模套(3)与上塞头(11)、下塞头(8)之间为过盈配合，过盈量为0.3～2mm；下塞头(8)与压制芯杆(6)之间为过盈配合，过盈量为0.3～2mm。
8.根据权利要求1或7所述的用于成型深盲孔的湿袋CIP模具，其特征在于：阴模套(3)、上塞头(11)和下塞头(8)的材质均为聚氨酯，阴模套(3)的壁厚为4～12mm，硬度25～35HSD；上塞头(11)和下塞头(8)的高度为15～40mm，硬度55～80HSA。
9.利用权利要求1所述的湿袋CIP模具用于成型深盲孔的方法，其特征在于：装粉前，先将阴模套(3)套置于不锈钢铁框(4)内，压制芯杆(6)装入下塞头(8)的中心孔和下端定中工装(9)的中心孔，下塞头(8)装入阴模套(3)内腔内，阴模套(3)下端配合于定中工装(9)的凹槽内；将粉料倒入阴模套(3)内，达到有效装粉高度的1/5～1/4时，装入上端定中工装，导向杆(2)沿上导套(1)的中心孔装入，压制芯杆(6)的顶部配合于导向杆(2)下端的盲孔(5)中，利用导向杆盲孔(5)固定压制芯杆(6)，抬起模具上下敦实，敦实后取出导向杆(2)和上导套(1)；用长金属棒均匀抻实粉料，继续装入粉料，达到有效装粉高度1/3时、1/2时、2/3时以及装填粉料高度距离压制芯杆(6)最高点10～20mm时，分别重复上述敦实操作，继续装填直至粉料填充整个阴模套(3)模腔，敦实粉料后，将上塞头(11)装入阴模套(3)上端，拆卸下端定中工装(9)，对模具包套处理，放入冷等静压设备内筒，设定CIP压力与压制参数，进行CIP压制。
10.根据权利要求9所述的用于成型深盲孔的方法，其特征在于：压制完成后，从模具内取出压制坯产品，将压制芯杆从压制坯产品中抽出，利用修型校正工装，校正孔偏斜，并作为外圆修型工装；修型校正工装包含端部以及与其衔接的芯杆，端部与芯杆的同心度在0.02mm以内，芯杆直径小于坯料成型孔0.03～0.1mm，将端部装在卡盘上，打表找正，装入压制坯，先钻削实心端中心顶尖孔，再以两端顶夹的方式加工压制坯外圆。
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【技术特征摘要】
1.用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其特征在于：包含上导套(1)、阴模套(3)、下塞头(8)以及下端定中工装(9)，阴模套(3)置于不锈钢铁框(4)内，下端定中工装(9)呈凹槽形结构，压制芯杆(6)插入下塞头(8)的中心孔和下端定中工装(9)的中心孔，下塞头(8)置于阴模套(3)下端内腔内，阴模套(3)下端置于下端定中工装(9)的凹槽内，其外径与凹槽的内壁配合；上导套(1)呈圆形台阶结构，上导套(1)的小圆部与阴模套(3)上端的内径配合，导向杆(2)沿上导套(1)的中心孔装入，压制芯杆(6)的顶部配合于导向杆(2)下端的盲孔(5)中；另配置有用于与阴模套(3)上端内径配合的上塞头(11)。
2.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其特征在于：下端定中工装(9)设有径向销孔，压制芯杆(6)上与其相对的部位也设有相应的径向销孔，供锁紧销插入其内。
3.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其特征在于：下端定中工装(9)与阴模套(3)过盈配合，过盈量0.2～0.5mm；下端定中工装(9)的中心孔与压制芯杆(6)间隙配合，间隙量0.01～0.03mm，下端定中工装(9)的下端面为平面。
4.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其特征在于：不锈钢铁框(4)与阴模套(3)之间为间隙配合，间隙量在1mm以内，不锈钢铁框(4)上端面位于阴模套(3)上端面与上塞头(11)装配后下端面之间，不锈钢铁框(4)下端面与下端定中工装(9)上端面之间距离在10mm以内。
5.根据权利要求1或4所述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其特征在于：不锈钢铁框(4)的厚度为2～5mm，材料硬度35～50hrc，不锈钢铁框(4)为蜂窝状圆形结构，蜂窝孔面积占总面积的1/3～1/2。
6.根据权利要求1所述的用于成型深盲孔的湿袋cip模具，其特征在于：压制芯杆(6)上部为工作面，呈锥度设计，锥度0.05～0.2mm，上端小下端大，表面粗糙度在ra0.1内，头部为斜面、球头或平头r角过渡结构，与导向杆的盲孔(5)之间间隙配合，间隙量在0.1mm以...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐勇，高治山，李鹤祥，
申请(专利权)人：苏州新锐合金工具股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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