涂層電池殼沖壓成形過程的數(shù)值模擬.pdf

1、電沉積鎳涂層薄板作為高性能的電池外殼,由于具有先鍍鎳后成形、生產效率高等特點,得到了廣泛應用。然而涂層電池殼在成形過程中可能會出現(xiàn)界面失效等現(xiàn)象,為了防止這些現(xiàn)象的產生并評價其塑性成形性能,所以對涂層電池殼成形性能進行研究具有重要意義。
　　本文針對涂層電池殼的界面特性,將涂層與基體的結合面單獨看做一個部分,考慮了涂層與基體的力學特性以及涂層板料的界面結合強度。本文首先采用ABAQUS軟件模擬了鼓泡法實驗過程,最后對涂層電池殼的沖

2、壓成形過程進行了數(shù)值模擬,主要研究內容及結果如下:
　　(1)采用有限元軟件ABAQUS對電沉積鎳涂層鼓泡法實驗進行了數(shù)值模擬。采用內聚力單元模擬涂層薄板的界面,建立了涂層電池殼的有限元模型;描述了界面失效過程,得到了界面從起始剝離到完全開裂過程的強度曲線;沖頭曲線數(shù)值模擬結果和實驗結果比較吻合。
　　(2)對圓形涂層電池殼連續(xù)沖壓成形過程進行了數(shù)值模擬,通過分析不同工藝參數(shù)對界面應力的影響,完成對參數(shù)的優(yōu)化;獲得了基體與涂

3、層的應力、應變分布、厚度變化、殘余應力以及回彈。結果表明:界面失效主要是由界面切向應力造成的,界面法向應力主要是壓應力,法向應力介于-74.018MPa～7MPa之間,切向應力最大值為12.718MPa;沖頭與凹模間隙是影響界面力最關鍵的因素;沖頭圓角處減薄最嚴重,此處涂層不易脫落,而凸緣外緣處板料增厚最嚴重,涂層易脫落;前2道沖壓工序殘余應力較小,筒底中心回彈量分別為0.161mm、0.093mm。
　　(3)設計了方形電池殼體