基于DEFORM-3D的新能源电池壳底部台阶镦挤成形工艺改进与优化北大核心CSCD

以新能源4680系列电池壳为研究对象,为了保证密封效果,在电池壳底部设计了一种镦挤台阶结构,经过工艺试验验证,底部台阶成形需要预冲底孔、锻造成形、精冲底孔3步工序。针对底部台阶一次成形会产生毛刺等问题,在原工艺基础上提出了先锻造成形再整形的改进工艺,采用DEFORM-3D软件分别分析了两种不同工艺方案中底部台阶结构的成形效果和载荷变化情况。由于预制孔的直径尺寸对后续精冲孔影响较大,因此,设计了3种不同直径尺寸的预制孔,对其进行数值模拟,并根据成形规律和载荷变化以及底部预制孔成形要求进行比较、分析,选取最佳预制孔直径尺寸。结果表明:改进后的先锻造成形再整形工艺有利于降低模具载荷,使台阶结构的成形效果更好;预制孔直径为Φ8.5 mm时,载荷最小,更利于后续精冲孔工序的进行。最后,通过实际生产验证了改进工艺和优化结果的合理性。