一种制作柔性石墨板流场的模具的制作方法

本实用新型涉及柔性石墨板流场制作设备技术领域，尤其涉及一种制作柔性石墨板流场的模具。

背景技术：

燃料电池双极板是质子交换膜燃料电池的重要部件，双极板上流场的设计和加工对燃料电池性能有很大影响。目前质子交换膜燃料电池广泛采用的双极板材料是柔性石墨板，柔性石墨板材料属于多孔可压缩材料，在一定外力作用下受力部分可被压缩成不可恢复的形状，不受力部分不发生形变。

目前常见的石墨板的流场成型是采用cnc精雕加工而成，少部分采用模具压制成型后加工。cnc精雕加工的缺点是加工时间长、对设备要求高、一致性不好、成本高；少部分模具压制的，其成型后加工的缺点是一致性不好、成品率低，且成型后的废料和边角料不易清理。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的实施例提供了一种制作柔性石墨板流场的模具。

本实用新型的实施例提供一种制作柔性石墨板流场的模具，包括上模装配体、上模、下模和下模装配体，所述上模装配体和所述下模装配体均为矩形槽体，所述上模固定在所述上模装配体内部，所述下模固定在所述下模装配体内部，所述下模装配体的槽口边缘设有圈密封条，所述下模装配体或所述上模装配体设有抽真空接口，所述上模装配体和所述下模装配体盖合，并通过所述密封条形成内部密封空间，所述上模与所述下模之间形成容纳石墨板材料的空间，所述抽真空接口用于抽出所述内部密封空间内和所述石墨板材料内的空气，使所述上模压紧所述下模。

进一步地，所述上模和所述下模均为长方体，所述上模底面设有若干条上模流场凹槽和若干个上模方形槽孔，所述下模顶面设有若干条下模流场凹槽和若干个下模方形槽孔，所述上模方形槽孔位于所述上模流场凹槽两端，所述下模方形槽孔位于所述下模流场凹槽两端，所述上模方形槽孔和所述下模方形槽孔用于制作流场的氢气孔、氧气孔和水孔。

进一步地，所述上模装配体槽体深度大于所述上模高度，所述下模装配体槽体深度与所述下模高度相同，所述上模侧面与所述上模装配体槽体内壁之间留有上空隙，所述下模侧面与所述下模装配体槽体内壁之间留有下空隙。

进一步地，所述上模底面最外圈和每一所述上模方形槽孔最外圈均设有一圈上模剪切刀口和一圈上模槽孔剪切刀口，所述下模顶面最外圈和每一所述下模方形槽孔最外圈均设有一圈下模剪切刀口和一圈上模槽孔剪切刀口，所述上模剪切刀口、上模槽孔剪切刀口、所述下模剪切刀口和所述下模槽孔剪切刀口的宽度均为0.1-1.0mm。

进一步地，所述上模装配体槽体的长度和宽度与所述下模装配体的长度和宽度相同，所述下模装配体可嵌入至所述上模装配体槽体内并可上下移动。

进一步地，所述抽真空接口为空心圆柱，所述抽真空接口设置于所述下模装配体一侧与所述下空隙连通，或所述抽真空接口设置于所述上模装配体一侧与所述上空隙连通。

本实用新型的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型的一种制作柔性石墨板流场的模具通过抽真空接口将上模装配体与下模装配体之间及石墨板材料内的空气抽出形成真空，能够一次成型柔性石墨板的流场及其他特征，无需二次加工，提高石墨板的一致性；同时上模装配体与上模之间及下模装配体与下模之间均留有足够空间，方便清理废料和边角料。

附图说明

图1是本实用新型一种制作柔性石墨板流场的模具的爆炸图。

图2是本实用新型一种制作柔性石墨板流场的模具的示意图。

图3是图1中上模2的示意图。

图4是图1中上模2和下模3合模的截面图。

图中：1-上模装配体，2-上模，21-上模流场凹槽，22-上模方形槽孔，23-上模剪切刀口，24-上模槽孔剪切刀口，3-下模，31-下模流场凹槽，32-下模方形槽孔，33-下模剪切刀口，34-下模槽孔剪切刀口，4-下模装配体，41-密封条，42-抽真空接口。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本实用新型的实施例提供了一种制作柔性石墨板流场的模具，包括上模装配体1、上模2、下模3和下模装配体4，所述上模装配体1和所述下模装配体4均为矩形槽体，所述上模装配体1槽体的长度和宽度与所述下模装配体4的长度和宽度相同，所述下模装配体4可嵌入至所述上模装配体1槽体内并可上下移动。

请参考图2，所述上模2和所述下模3均为长方体，所述上模2固定在所述上模装配体1内部，所述下模3固定在所述下模装配体4内部，所述下模装配体4的槽口边缘设有圈密封条41，所述上模装配体1和所述下模装配体4合上后通过所述密封条41在所述上模装配体1和所述下模装配体4之间形成内部密封空间。

请参考图2、图3和图4，所述上模2底面设有若干条上模流场凹槽21和若干个上模方形槽孔22，所述上模方形槽孔22位于所述上模流场凹槽21两端，所述下模3顶面均设有若干条下模流场凹槽31和若干个下模方形槽孔32，所述下模方形槽孔32位于所述下模流场凹槽31两端，在本实施例中所述上模流场凹槽21与所述下模流场凹槽31的槽宽和槽深度不相同，每一所述上模方形槽孔22在所述上模2与所述下模3合上时均可与每一所述下模方形槽孔32对齐，所述上模方形槽孔22和所述下模方形槽孔32用于制作石墨板流场上的氢气孔、氧气孔和水孔。

所述上模1底面最外圈和每一所述上模方形槽孔22最外圈均设有一圈上模剪切刀口23和一圈上模槽孔剪切刀口24，所述下模3顶面最外圈和每一所述下模方形槽孔32最外圈均设有一圈下模剪切刀口33和一圈上模槽孔剪切刀口34，所述上模剪切刀口23、上模槽孔剪切刀口24、所述下模剪切刀口33和所述下模槽孔剪切刀口34的宽度均为0.1-1.0mm，所述上模剪切刀口23、上模槽孔剪切刀口24、所述下模剪切刀口33和所述下模槽孔剪切刀口34内侧均设有斜面便于切除制作流场时的多余材料。

所述上模装配体1槽体深度大于所述上模2高度，所述下模装配体4槽体深度与所述下模3高度相同，所述上模2侧面与所述上模装配体1槽体内壁之间留有上空隙，所述下模3侧面与所述下模装配体4槽体内壁之间留有下空隙，流场制作完后可通过所述上空隙及所述下空隙来清除废料及边角料。

制作流场的柔性石墨板材料属于多孔材料，压制时需要将材料中的空气全部抽出。所述下模装配体4或所述上模装配体1设有抽真空接口42，所述抽真空接口42为空心圆柱，所述抽真空接口42设置于所述下模装配体4一侧与所述下空隙连通，或所述抽真空接口42设置于所述上模装配体1一侧与所述上空隙连通，本实施例中所述抽真空接口42设置于所述下模装配体4，所述抽真空接口42与所述下空隙连通。通过所述抽真空接口42可抽出所述内部密封空间及石墨板材料里的空气形成真空，所述内部密封空间的绝对真空度小于3000pa。

本实用新型的具体操作过程为：分别将所述上模2、所述下模3固定安装在所述上模装配体1和所述下模装配体4的槽体中，将石墨板材料放至所述下模3顶面上，合上所述上模装配体1并下压所述上模装配体1并使其下沿超过所述密封条41，形成密封，通过所述抽真空接口42抽出所述内部密封空间和石墨板材料内的空气，继续下压所述上模装配体1使流场成型并通过所述上模剪切刀口23、上模槽孔剪切刀口24、所述下模剪切刀口33和所述下模槽孔剪切刀口34切除制作流场时石墨板材料上的多余材料，至此，流场已制作完成，通过所述抽真空接口42向所述内部密封空间充气，打开所述上模装配体1，便可取出制作好的流场，然后通过所述上空隙及所述下空隙来清除废料及边角料。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。