本申请涉及一种燃料电池金属双极板冲压模具及冲压方法，包括：第一工位上模架，所述第一工位上模架的底面设有一次上成型面；第三工位下模架，所述第三工位下模架的顶面设有二次下成型面；第二工位中模架，所述第二工位中模架位于第一工位上模架和第三工位下模架之间；所述第二工位中模架的顶面设有与一次上成型面配合的一次下成型面，所述第二工位中模架的底面设有与二次下成型面配合的二次上成型面。本申请的冲压模具一次冲压动作即可冲压成型金属双极板预制件和金属双极板成品件，极大地提高了金属双极板的冲压效率。且各金属双极板均由两次冲压成型，增加金属双极板刚性，降低回弹，提高金属双极板产品合格率。提高金属双极板产品合格率。提高金属双极板产品合格率。
【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池金属双极板冲压模具及冲压方法
[0001]本申请涉及燃料电池金属双极板生产设备
，特别涉及一种燃料电池金属双极板冲压模具及冲压方法。
技术介绍
[0002]氢燃料电池技具有无噪音、零排放、续驶里程长、动力性高、低温正常工作、燃料加注时间短等显著优点。一个燃料电池堆由膜电极组件、双极板和端板等构成。双极板的主要功能是分隔反应气体、均匀导入反应气体、收集并传导电流、支撑膜电极、实现整个燃料电池系统快速散热和排水。为此，双极板应具有良好的导电性能、导热性能、耐腐蚀性能、阻气性能以及一定的机械强度，双极板的性能好坏直接影响电池堆的输出功率和使用寿命。
[0003]燃料电池由一双极板、一膜电极、一双极板交替组成。双极板在其中的作用有：分隔燃料、氧化剂、冷却液；输送燃料(H2)和空气(O2)至电极，参与电化学反应；收集电流并传导；支撑膜电极，依次连接单电池进而组成电堆；分配冷却液至冷却腔，排出反应产生的热量；排出反应产生的水等。双极板是质子交换膜燃料电池的核心部件之一，具有良好的阻气性、导电性和导热性；双极板主要包括金属双极板(由金属材料制成)、石墨双极板(由石墨材料制成)和复合双极板(由金属
‑
石墨复合材料制成)。
[0004]金属双极板易加工，适合大批量生产，金属双极板的成型工艺主要包括冲压成型、铸造成型、电化学刻蚀、微细电火花铣削等多种加工工艺。其中，精密冲压成型因具有生产效率高、成本低、成型精度高等优点，成为金属双极板的主要制造工艺。
[0005]金属双极板的制备方案只要包括以下步骤：落料
→
预成型
→
成型
→
修边冲孔
→
焊接
→
气密性检测
→
涂层。一张金属双极板是由一片阴极板和一片阳极板焊接而成，通常阳极板和阴极板共用一套预成型模具，然后各自有一套终成型模具来生产。但现有金属双极板的制备工序为预成型，阳极板成型，阴极板成型共三批次冲压，导致效率不高，且产品质量不稳定，废品率高。
技术实现思路
[0006]本申请实施例提供一种燃料电池金属双极板冲压模具及冲压方法，以解决相关技术中现有金属双极板的制备工序为预成型，阳极板成型，阴极板成型共三批次冲压，导致效率不高的问题。
[0007]本申请实施例第一方面提供了一种燃料电池金属双极板冲压模具，包括：
[0008]第一工位上模架，所述第一工位上模架的底面设有一次上成型面；
[0009]第三工位下模架，所述第三工位下模架的顶面设有二次下成型面；
[0010]第二工位中模架，所述第二工位中模架位于第一工位上模架和第三工位下模架之间；
[0011]所述第二工位中模架的顶面设有与一次上成型面配合的一次下成型面，所述第二工位中模架的底面设有与二次下成型面配合的二次上成型面。
[0012]本申请的燃料电池金属双极板冲压模具设置了上下分布的第一工位上模架和第三工位下模架，且在第一工位上模架和第三工位下模架之间设置了第二工位中模架。
[0013]第二工位中模架与第一工位上模架合模后能够冲压成型金属双极板预制件，第二工位中模架与第三工位下模架合模后能够冲压成型金属双极板成品件。
[0014]冲压模具一次冲压动作即可冲压成型金属双极板预制件和金属双极板成品件，极大地提高了金属双极板的冲压效率。且各金属双极板均由两次冲压成型，增加金属双极板刚性，降低回弹，提高金属双极板产品合格率。
[0015]在一些实施例中：所述第一工位上模架的底面可拆卸连接有一次上成型模芯，所述一次上成型面位于一次上成型模芯的底面；
[0016]所述第三工位下模架的顶面可拆卸连接有二次下成型模芯，所述二次下成型面位于二次下成型模芯的顶面。
[0017]在一些实施例中：所述第二工位中模架的顶面可拆卸连接有一次下成型模芯，所述一次下成型面位于一次下成型模芯的顶面；
[0018]所述第二工位中模架的底面可拆卸连接有二次上成型模芯，所述二次上成型面位于二次上成型模芯的底面。
[0019]在一些实施例中：所述第一工位上模架的顶部设有上模座，所述上模座与第一工位上模架之间通过多个第一氮气缸连接；
[0020]所述上模座的顶部设有驱动第一工位上模架以接近和远离第二工位中模架和第三工位下模架方向运动的伺服液压机。
[0021]在一些实施例中：所述第三工位下模架的底部固定设有下模座，所述下模座的顶部四角分别设有导向座，所述上模座的底部四角分别垂直设有与导向座滑动连接的外导向柱。
[0022]在一些实施例中：所述第三工位下模架的顶部四角分别设有连接第二工位中模架的第二氮气缸，所述第二氮气缸以弹性支撑和定位所述第二工位中模架。
[0023]在一些实施例中：所述第一工位上模架的底部四角分别垂直设有与第二工位中模架滑动连接的内导向柱，所述第二工位中模架的四角分别设有与内导向柱滑动连接的定位孔。
[0024]在一些实施例中：所述一次上成型面和二次上成型面上均设有定位金属双极板的定位槽或定位块。
[0025]在一些实施例中：所述第一工位上模架、第三工位下模架和第二工位中模架均为设定厚度的模具钢材料制作。
[0026]本申请实施例第二方面提供了一种燃料电池金属双极板的冲压方法，该方法使用上述任一实施例所述的燃料电池金属双极板冲压模具，所述方法包括以下步骤：
[0027]S1、将首片金属双极板胚料放入第二工位中模架的一次下成型面上；
[0028]S2、伺服液压机带动第一工位上模架朝接近第二工位中模架和第三工位下模架方向移动，直至一次下成型面与一次上成型面冲压金属双极板胚料形成金属双极板预制件；
[0029]S3、伺服液压机并带动第一工位上模架朝远离第二工位中模架和第三工位下模架方向移动；
[0030]S4、将金属双极板预制件取出后放入第三工位下模架的二次下成型面上，将下一
片金属双极板胚料放入第二工位中模架的一次下成型面上；
[0031]S5、伺服液压机带动第一工位上模架朝接近第二工位中模架和第三工位下模架方向移动，直至一次下成型面与一次上成型面冲压金属双极板胚料形成金属双极板预制件，二次下成型面与二次上成型面冲压金属双极板预制件形成金属双极板成品件；
[0032]S6、伺服液压机带动第一工位上模架朝远离第二工位中模架和第三工位下模架方向移动，取出金属双极板预制件和金属双极板成品件；
[0033]S7、重复上述S4
‑
S6，一次性完成金属双极板预制件和金属双极板成品件的冲压作业。
[0034]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0035]本申请实施例提供了一种燃料电池金属双极板冲压模具及冲压方法，由于本申请的燃料电池金属双极板冲压模具设置了第一工位上模架，该第一工位上模架的底面设有一次上成型面；第三工位下模架，该第三工位下模架的顶面设有二次下成型面；第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃料电池金属双极板冲压模具，其特征在于，包括：第一工位上模架(1)，所述第一工位上模架(1)的底面设有一次上成型面；第三工位下模架(7)，所述第三工位下模架(7)的顶面设有二次下成型面；第二工位中模架(4)，所述第二工位中模架(4)位于第一工位上模架(1)和第三工位下模架(7)之间；所述第二工位中模架(4)的顶面设有与一次上成型面配合的一次下成型面，所述第二工位中模架(4)的底面设有与二次下成型面配合的二次上成型面。2.如权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板冲压模具，其特征在于：所述第一工位上模架(1)的底面可拆卸连接有一次上成型模芯(2)，所述一次上成型面位于一次上成型模芯(2)的底面；所述第三工位下模架(7)的顶面可拆卸连接有二次下成型模芯(6)，所述二次下成型面位于二次下成型模芯(6)的顶面。3.如权利要求1或2所述的一种燃料电池金属双极板冲压模具，其特征在于：所述第二工位中模架(4)的顶面可拆卸连接有一次下成型模芯(3)，所述一次下成型面位于一次下成型模芯(3)的顶面；所述第二工位中模架(4)的底面可拆卸连接有二次上成型模芯(5)，所述二次上成型面位于二次上成型模芯(5)的底面。4.如权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板冲压模具，其特征在于：所述第一工位上模架(1)的顶部设有上模座(8)，所述上模座(8)与第一工位上模架(1)之间通过多个第一氮气缸(13)连接；所述上模座(8)的顶部设有驱动第一工位上模架(1)以接近和远离第二工位中模架(4)和第三工位下模架(7)方向运动的伺服液压机。5.如权利要求4所述的一种燃料电池金属双极板冲压模具，其特征在于：所述第三工位下模架(7)的底部固定设有下模座(9)，所述下模座(9)的顶部四角分别设有导向座(11)，所述上模座(8)的底部四角分别垂直设有与导向座(11)滑动连接的外导向柱(10)。6.如权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板冲压模具，其特征在于：所述第三工位下模架(7)的顶部四角分别设有连接第二工位中模架(4)的第二氮...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩庆艳，周海龙，张亚岐，王彬，肖余芳，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。