【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池冷却，尤其涉及一种电池冷却板的成形模具装置、控制系统及成形方法。
技术介绍
1、随着新能源电动车的快速发展，电池的使用量越来越大。电池在使用过程中，会产生大量热量，为了防止使用过程中因为热量聚集而导致电池热失控，进而产生安全隐患，需要在电池模组上覆盖给电池降温的冷却板(即“液冷板”)。通过在冷却板的冷却通道中注入冷却液，把电池产生的热量带走，让电池在合适的温度范围内工作。因而，作为冷却通道重要组成部分的液冷板的设计和加工就显得尤为重要，直接关系到电池系统的冷却效果。
2、液冷板的制造方法目前主要有机加工或压铸成型后搅拌摩擦焊、冲压成型后真空钎焊、埋管式水冷板和扁管焊接等方式，目前均有批量使用的案例。但随着电池容量增加，液冷板的冷却通道的形状和结构越来越复杂，采用上述加工方式制造的流道存在截面形状简单，成形零件壁厚不均匀，成形零件回弹、尺寸精度波动大等问题，需要寻找一种新的制造方法来改善这些问题，提高液冷板的冷却效率。
3、液压成形技术是利用液体压力使工件成形的一种塑形加工技术，它是用液体的压力代替刚性的凸模或凹模对板料进行塑性加工的方法。相较于传统的冲压、焊接等成形技术，液压成形是一种新的金属成形技术，它可成形各种复杂制件，并具有得到制件表面质量好、减少工序、简化模具和不需特殊的冲压设备等优点。液压成形产品在汽车车身和底盘领域已经大量应用，大大提升了整车的性能。
4、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，故本专利技术提供一种电池冷却板的成形模具装置、控制系统及成形方法，通过成形模具装置中设置的油缸分别驱动上模和下模移动，并配合布置的位移传感器和压力传感器，使得在成形过程中上模和下模的位置可调，以解决成形零件壁厚不均匀，成形零件尺寸精度波动大，成形液冷板的冷却效率受限的问题。
2、本专利技术提供一种电池冷却板的成形模具装置，包括上模以及下模，上模装设于压力机的上横梁底部，且在上模与上横梁之间装设有上油缸；下模装设于压力机的下平台顶部，且在下模与下平台之间装设有下油缸；其中，上油缸和/或下油缸分别驱动上模和/或下模相向移动或背向移动，且在上模和下模之间设置有注液通道，在上模和下模的外侧设有增压器，增压器通过管路与注液通道连通。
3、于本专利技术的一实施例中，还包括位移传感器和压力传感器，两个位移传感器分别装设于上油缸和下油缸上，压力传感器装设于增压器上。
4、于本专利技术的一实施例中，上模的型腔和下模的型腔设置为相同形状或不同形状。
5、于本专利技术的一实施例中，装设于上模型腔和/或下模型腔中的工件为三系铝合金，其组分包括铝、铜、锰、硅以及锌，其中，铜含量占比1％～1.5％、锰含量占比0.1％～0.8％、硅含量占比0.6％～0.9％以及锌含量占比0.03％～0.06％；且工件为厚度在1.2mm～2.5mm的板材。
6、本专利技术还提供一种电池冷却板成形模具装置的控制系统，包括压力控制子系统以及位移控制子系统，压力控制子系统通过压力传感器闭环控制成形模具装置中工件间的压力参数；位移控制子系统通过位移传感器闭环控制成形模具装置中上模和下模的位置参数，且位移控制子系统还通过位移传感器闭环控制上模和下模的移动速度。
7、本专利技术进一步提供一种电池冷却板的成形方法，包括：
8、s100、上料：开启成形模具装置的上模和下模，将两块板材放入到下模的型腔中、并进行定位；
9、s200、合模；合并上模和下模以使两块板材被压紧、并在两块板材之间形成封闭空间；
10、s300、加压：通过上模和下模之间的注液通道向两块板材之间的封闭空间内注液，并控制注液压力p0在封闭空间内增加至设定压力p1，同时通过压力机对上模和下模施加合模力f0；
11、s400、成形：在达到设定压力p1且满足保压时间后，停止加压，此时板材成形为流道板，并在封闭空间内降压后打开上模和下模，取出流道板。
12、于本专利技术的一实施例中，在s300的步骤中，注液压力p0在3-5mpa，合模力f0＝k*p0*s；其中，k为合模力系数，范围为1.2～3，其取值大小与所使用板材的屈服强度ys相关，当ys≤150mpa时，k＝1.2；当150mpa＜ys≤250mpa时，k＝1.8；当250mpa＜ys≤350mpa，k＝2.5；当ys＞350mpa时，k＝3；s为流道板的水平投影面积。
13、于本专利技术的一实施例中，在s300的步骤中，还包括：在注液压力p0持续时长t后停止注液，此时两块板材之间的封闭空间内充满液体，注液压力p0的持续时长t＝1.3*h*s/(v*d)；其中，h为流道板的流道高度，s为流道板的水平投影面积，v为注液的液体流速，d为注液通道的直径。
14、于本专利技术的一实施例中，在s300的步骤中，设定压力p1＝1.15*ys*[ln(rmin/(rmin-t)]；其中，ys为所使用板材的屈服强度，rmin为流道板上各处形状的最小圆角半径，t为所使用板材的壁厚。
15、于本专利技术的一实施例中，在s300的步骤中，还包括：使设定压力p1<控制压力p2，且p2＝(2*t*ts)/(d-t)；其中t为所使用板材的厚度，ts为所使用板材的抗拉强度，当流道板的流道截面形状为半圆形时，d为流道最小直径，当流道板的流道截面形状为方形时，d为流道宽度。
16、本专利技术的有益效果如下：
17、1、本专利技术提供的一种电池冷却板的成形方法，通过在成形过程中，使上模和下模的位置可调，在成形初期可以储存成形所需的材料，避免了传统冲压成形中间区域无法补充材料，成形后壁厚不均匀的缺陷。同时利用液体的压力来成形零件，减少了传统冲压模具与材料表面接触，成形后零件壁厚更加均匀，有利于后续均匀导热。
18、2、通过可调位置的上模和下模，使液压成形过程中的液体与材料表面充分接触，不存在成形不均匀的区域，使得成形后零件尺寸更加稳定。
19、3、通过在成形流道板上的不同区域设置更加复杂的流道形状以满足冷却需求，从而改善液冷板的效果。
20、4、通过将上模和下模既可以设置为相同形状，也可以为不同形状，进而可以同时生产相同的零件，提高了生产效率，也可以生产不同的零件，从而提高了生产的灵活性。
21、5、通过控制系统包含的压力控制子系统(配合压力传感器精确闭环控制铝板间的压力)和位移控制子系统(配合位移传感器精确闭环控制上模和下模的位置，且可以根据需要，在成形过程中控制模具移动速度)，利用计算机闭环控制具有的高精度，能够确保成形零件的质量。
22、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。
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1.一种电池冷却板的成形模具装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的成形模具装置，其特征在于，还包括位移传感器(5)和压力传感器，两个所述位移传感器(5)分别装设于所述上油缸(11)和所述下油缸(21)上，所述压力传感器装设于所述增压器(4)上。
3.根据权利要求1所述的成形模具装置，其特征在于，所述上模(1)的型腔和所述下模(2)的型腔设置为相同形状或不同形状。
4.根据权利要求3所述的成形模具装置，其特征在于，装设于所述上模(1)型腔和/或所述下模(2)型腔中的工件(6)为三系铝合金，其组分包括铝、铜、锰、硅以及锌，其中，铜含量占比1％～1.5％、锰含量占比0.1％～0.8％、硅含量占比0.6％～0.9％以及锌含量占比0.03％～0.06％；且所述工件(6)为厚度在1.2mm～2.5mm的板材。
5.一种电池冷却板成形模具装置的控制系统，其特征在于，包括：
6.一种电池冷却板的成形方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于，在所述S300的步骤中，所述注液压力P0在3
8.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于，在所述S300的步骤中，还包括：在注液压力P0持续时长T后停止注液，此时两块板材之间的封闭空间内充满液体，所述注液压力P0的持续时长T＝1.3*H*S/(V*D)；其中，H为所述流道板的流道高度，S为所述流道板的水平投影面积，V为注液的液体流速，D为所述注液通道(3)的直径。
9.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于，在所述S300的步骤中，所述设定压力P1＝1.15*Ys*[ln(rmin/(rmin-t)]；其中，Ys为所使用板材的屈服强度，rmin为所述流道板上各处形状的最小圆角半径，t为所使用板材的壁厚。
10.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于，在所述S300的步骤中，还包括：使所述设定压力P1<控制压力P2，且P2＝(2*t*Ts)/(D-t)；其中t为所使用板材的厚度，Ts为所使用板材的抗拉强度，当所述流道板的流道截面形状为半圆形时，D为流道最小直径，当所述流道板的流道截面形状为方形时，D为流道宽度。
...【技术特征摘要】
1.一种电池冷却板的成形模具装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的成形模具装置，其特征在于，还包括位移传感器(5)和压力传感器，两个所述位移传感器(5)分别装设于所述上油缸(11)和所述下油缸(21)上，所述压力传感器装设于所述增压器(4)上。
3.根据权利要求1所述的成形模具装置，其特征在于，所述上模(1)的型腔和所述下模(2)的型腔设置为相同形状或不同形状。
4.根据权利要求3所述的成形模具装置，其特征在于，装设于所述上模(1)型腔和/或所述下模(2)型腔中的工件(6)为三系铝合金，其组分包括铝、铜、锰、硅以及锌，其中，铜含量占比1％～1.5％、锰含量占比0.1％～0.8％、硅含量占比0.6％～0.9％以及锌含量占比0.03％～0.06％；且所述工件(6)为厚度在1.2mm～2.5mm的板材。
5.一种电池冷却板成形模具装置的控制系统，其特征在于，包括：
6.一种电池冷却板的成形方法，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于，在所述s300的步骤中，所述注液压力p0在3-5mpa，所述合模力f0＝k*p0*s；其中，k为合模力系数，范围为1.2～3，其取值大小与所使用板材的屈服强度ys相关，当...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏海波，熊宜谋，
申请(专利权)人：保隆安徽汽车配件有限公司，
类型：发明
国别省市：
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