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CN116238180A - 一种基于pcm工艺的电池壳体成型方法 - Google Patents

一种基于pcm工艺的电池壳体成型方法 Download PDF

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CN116238180A CN202310103120.3A CN202310103120A CN116238180A CN 116238180 A CN116238180 A CN 116238180A CN 202310103120 A CN202310103120 A CN 202310103120A CN 116238180 A CN116238180 A CN 116238180A
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徐杰
叶志鹏
叶立巍
苏炜
魏思楠
徐志强
杨东豪
单慧
陈裕生
陈建福
陈延辉
林辉
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Fujian Haiyuan New Material Technology Co ltd
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Fujian Haiyuan New Material Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供了电池壳体生产技术领域的一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法，包括如下步骤：步骤S1、基于电池壳体的壳体参数、玻纤预浸料厚度以及压缩率计算铺贴层数；步骤S2、将电池壳体由三维图档展开为二维图档；步骤S3、将所述二维图档拉开渐层，并与电池壳体的法兰面的图层并行排列，得到剪裁形状；步骤S4、裁剪机基于所述剪裁形状对玻纤预浸料进行剪裁，得到若干块玻纤布；步骤S5、基于所述铺贴层数将各玻纤布铺贴在铺贴模具上，形成预形体；步骤S6、将所述预形体移栽至清理、加热后的壳体模具中进行固化成型，待冷却后取出成型的电池壳体。本发明的优点在于：极大的提升了电池壳体成型质量。

Description

一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法
技术领域
本发明涉及电池壳体生产技术领域，特别指一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法。
背景技术
PCM工艺也称为模压成型，即将冲压后的碳纤维复合材料半成品预先放入模具，然后加热加压使其成型固化。其中，热压前的成型坯料是能否实现快速成型的关键。
近年来，预浸料因具有精确的纤维、树脂配比而被越来越广泛的应用。而PCM工艺作为一种理想的碳纤维复合材料罐外热压工艺，不仅能够大幅缩短成型周期、提高生产效率，且制品的尺寸精度高、表面光洁度好、生产成本相对较低，容易实现复杂结构件的一次成型；同时，由于制品内的纤维取向性好，因此制品的强度、刚度相对较高，已成为碳纤维复合材料的重要成型工艺，被广泛应用于电池壳体的生产。
然而，现有的电池壳体的深腔结构铺层设计在四个R角区域断口集中，再去局部补强，这样不仅不利于电池壳体的结构强度，而且加厚区域因压缩率过大而容易导致碳纤维未被树脂浸润，以露出干纤维颜色，即容易导致局部偏厚露白。
因此，如何提供一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法，实现提升电池壳体成型质量，成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法，实现提升电池壳体成型质量。
本发明是这样实现的：一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法，包括如下步骤：
步骤S1、基于电池壳体的壳体参数、玻纤预浸料厚度以及压缩率计算铺贴层数；
步骤S2、将电池壳体由三维图档展开为二维图档；
步骤S3、将所述二维图档拉开渐层，并与电池壳体的法兰面的图层并行排列，得到剪裁形状；
步骤S4、裁剪机基于所述剪裁形状对玻纤预浸料进行剪裁，得到若干块玻纤布；
步骤S5、基于所述铺贴层数将各玻纤布铺贴在铺贴模具上，形成预形体；
步骤S6、将所述预形体移栽至清理、加热后的壳体模具中进行固化成型，待冷却后取出成型的电池壳体。
进一步地，所述步骤S1中，所述壳体参数包括壳体形状、壳体尺寸、壳体壁厚；
所述压缩率的取值范围为18％-22％，其计算公式为：
压缩率＝(玻纤预浸料厚度*铺贴层数-壳体壁厚)/玻纤预浸料厚度*铺贴层数。
进一步地，所述步骤S2具体为：
通过UG/CATIA+Fibersim将电池壳体由三维图档展开为二维图档。
进一步地，所述步骤S4中，裁剪机剪裁的环境温度为18-25℃，环境湿度为35％-65％。
本发明的优点在于：
通过将二维图档(主体崭型)拉开渐层，相对于传统的铺层更有利于电池壳体的箱式结构R角的强度设计，即相对于传统的局部补强，本发明将R角加厚补强区与主体崭型连接在一起，连续的碳纤维提升了此处的结构强度，且只需要依照加厚区的设计调整主体崭型，便可以变换满足各种箱式结构R角加强区域的设计，且相对于传统的局部补强减少了小料的设计，有利于节省裁剪工时、铺贴工时，还可以减少小料边缘树脂堆积问题，有效的减少R角外观不良的问题，最终极大的提升了电池壳体成型质量以及效率。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法的流程图。
图2是本发明三维图档展开为二维图档的示意图。
图3是本发明拉开渐层排列得到的剪裁形状的示意图。
图4是本发明四边渐层25mm的示意图。
具体实施方式
请参照图1至图4所示，本发明一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法的较佳实施例，包括如下步骤：
步骤S1、基于电池壳体的壳体参数、玻纤预浸料厚度以及压缩率计算铺贴层数；
步骤S2、将电池壳体由三维图档展开为二维图档，即对电池壳体的箱体主体进行展开；
步骤S3、将所述二维图档拉开渐层，并与电池壳体的法兰面的图层并行排列，得到剪裁形状；
步骤S4、裁剪机基于所述剪裁形状对玻纤预浸料进行剪裁，得到若干块玻纤布；
步骤S5、基于所述铺贴层数，按照铺贴作业标准将各玻纤布铺贴在铺贴模具(内芯)上，形成预形体；即对所述玻纤布进行一片一片的铺贴；
步骤S6、将所述预形体移栽至清理、加热后的壳体模具中进行固化成型，待冷却后取出成型的电池壳体。
所述步骤S1中，所述壳体参数包括壳体形状、壳体尺寸、壳体壁厚；
所述压缩率的取值范围为18％-22％，其计算公式为：
压缩率＝(玻纤预浸料厚度*铺贴层数-壳体壁厚)/玻纤预浸料厚度*铺贴层数。
所述步骤S2具体为：
通过UG/CATIA+Fibersim将电池壳体由三维图档展开为二维图档。
所述步骤S4中，裁剪机剪裁的环境温度为18-25℃，环境湿度为35％-65％，防止玻纤预浸料的树脂提前固化。
综上所述，本发明的优点在于：
通过将二维图档(主体崭型)拉开渐层，相对于传统的铺层更有利于电池壳体的箱式结构R角的强度设计，即相对于传统的局部补强，本发明将R角加厚补强区与主体崭型连接在一起，连续的碳纤维提升了此处的结构强度，且只需要依照加厚区的设计调整主体崭型，便可以变换满足各种箱式结构R角加强区域的设计，且相对于传统的局部补强减少了小料的设计，有利于节省裁剪工时、铺贴工时，还可以减少小料边缘树脂堆积问题，有效的减少R角外观不良的问题，最终极大的提升了电池壳体成型质量以及效率。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1、基于电池壳体的壳体参数、玻纤预浸料厚度以及压缩率计算铺贴层数；
步骤S2、将电池壳体由三维图档展开为二维图档；
步骤S3、将所述二维图档拉开渐层，并与电池壳体的法兰面的图层并行排列，得到剪裁形状；
步骤S4、裁剪机基于所述剪裁形状对玻纤预浸料进行剪裁，得到若干块玻纤布；
步骤S5、基于所述铺贴层数将各玻纤布铺贴在铺贴模具上，形成预形体；
步骤S6、将所述预形体移栽至清理、加热后的壳体模具中进行固化成型，待冷却后取出成型的电池壳体。
2.如权利要求1所述的一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述壳体参数包括壳体形状、壳体尺寸、壳体壁厚；
所述压缩率的取值范围为18％-22％，其计算公式为：
压缩率＝(玻纤预浸料厚度*铺贴层数-壳体壁厚)/玻纤预浸料厚度*铺贴层数。
3.如权利要求1所述的一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法，其特征在于：所述步骤S2具体为：
通过UG/CATIA+Fibersim将电池壳体由三维图档展开为二维图档。
4.如权利要求1所述的一种基于PCM工艺的电池壳体成型方法，其特征在于：所述步骤S4中，裁剪机剪裁的环境温度为18-25℃，环境湿度为35％-65％。
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