氢燃料电池双极板冲压模具的制作方法

本发明涉及冲压模具，具体涉及氢燃料电池双极板冲压模具。

背景技术：

1、燃料电池(fuel cell，fc)是一种将氢气与氧气反应产生电能的化学电源，它通过将燃料(如氢气、甲醇、乙醇等)与氧气经过电化反应产生电能，是一种高效、清洁、无污染的能源转换技术。燃料电池的工作原理是将氢气通过阳极从燃料电池进入电解质层，同时让氧气通过阴极接触电解质层，这样氢气经过堆中催化剂的作用与氧气氧化反应形成水，同时释放出电子，从而产生电能。

2、氢燃料电池中的关键部件之一双极板是带流道的金属薄板，它的最小厚度只有50μm，其平面度、轮廓精度、沟槽平行度和表面质量都必须满足严格的生产要求，同时希望保持较低的生产成本。这种薄板的生产是通过高速冲压工艺来完成，对其成形模具有非常严苛的要求。

3、然而传统的冲压成型技术中，没有考虑到各个工序之间由于冲压形变而出现的步距变化且工序较少，导致冲压成型中材料内应力集中、工件开裂等隐患，生产效率低下；而且该模具适用性较差，只能冲压一种板形，对于新设计的极板需要重新设计模具，导致设计、验证周期变长；对于模具的养护则需要换下整套模具，因此会影响生产效率，同时导致需要增备备用模具，导致生产成本增加。

技术实现思路

1、为解决现有技术中的不足，本发明提供氢燃料电池双极板冲压模具，解决了现有双极板冲压模冲压工序少导致冲压成型中材料内应力集中、工件开裂等隐患的问题；且适应板形单一，不利于保养的问题。

2、为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

3、氢燃料电池双极板冲压模具，包括上模组件、下模组件和导向机构，所述上模组件上设有冲子组件，冲子组件包括沿加工流程顺次设置的司筒顶针、冲裁凸模、流道成型凸模板和断料凸模；

4、所述下模组件上设有可拆卸组件，可拆卸组件包括设有与司筒顶针相对应设置的冲孔垫板、与冲裁凸模相对应设置的第一冲裁垫板、与流道成型凸模相对应设置的凹模板，以及与断料凸模相对应设置的第三冲裁垫板。

5、优选的，所述下模组件包括从下到上依次设置的脚垫、下模座板和下夹板；

6、所述下夹板顶面向下凹陷形成有型腔，所述型腔包括用于设置可拆卸组件的第一夹持槽、设置固定组件的定位槽，以及靠近所述第三冲裁垫板开设的滑槽。

7、优选的，所述固定组件对称至少设有一组，所述固定组件包括弹簧、固定销和滑块；

8、所述滑块通过固定销与所述下模座板连接，所述弹簧套设在固定销上，所述弹簧一端与下模座板相抵触设置，另一端与滑块相抵触设置；

9、其中，所述滑块通过弹簧滑动设在定位槽内，所述滑块靠近所述可拆卸组件一侧设有用于卡设双极板胚料的卡槽。

10、优选的，所述冲孔垫板、第一冲裁垫板和第三冲裁垫板上均开设有分别与所述司筒顶针、冲裁凸模和断料凸模相适配的第一落料通孔；

11、所述下模座板上开设有与所述落料通孔相连通的第二落料通孔，所述第二落料通孔与第一落料通孔形状相同，所述第二落料通孔的尺寸大于第一落料通孔设置。

12、优选的，所述下夹板远离所述滑槽一端端设有送料转装置；

13、所述下模座板靠近所述滑槽一端设有出料装置。

14、优选的，所述上模组件包括从上到下依次设置的上模座板、挡板、上夹板、导向板和压料板；

15、所述上夹板上开设有用于设置所述冲子组件的第二夹持槽；

16、所述冲子组件依次穿过上夹板、导向板和压料板设置。

17、优选的，所述上夹板上可拆卸地设置有弹性体，所述弹性体沿所述冲子组件分布有多个；

18、所述弹性体裸露端抵触所述导向板设置。

19、优选的，所述流道成型凸模板底面凹凸形成与双极板其中一面相适配的第一形成面；

20、所述凹模板顶面凹凸形成与双极板另一面相适配的第二形成面。

21、优选的，所述导向机构阵列分布有多个，所述导向机构包括导套和导柱，所述导柱穿过导向板与导套活动配合连接；

22、所述导套与下模座板固定连接，所述导柱与上模座板固定连接；

23、所述导向板上设有套设在所述导柱上的限位套。

24、本发明所达到的有益效果：

25、1、通过设置与司筒顶针相对应设置的冲孔垫板、与冲裁凸模相对应设置的第一冲裁垫板，与流道成型凸模相对应设置的凹模板，与以及与断料凸模相对应设置的第三冲裁垫板，双极板胚料可以不间断持续送料，可实现大批量生产，而且多工序冲压，避免了冲压成型中材料内应力集中，工件开裂等隐患，生产成本低，工艺流程简单，具有很高的实用价值。

26、2、通过下夹板上设置第一夹持槽对可拆卸组件进行拆装，以及通过上夹板用于对可拆卸组件进行夹持定位，应对不同板形可将各个工序进行拆分设计、加工的优势还在于易于维修和保养、加工便捷、降低对加工设备的要求等。

技术特征：

1.氢燃料电池双极板冲压模具，包括上模组件、下模组件和导向机构，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的氢燃料电池双极板冲压模具，其特征在于，所述下模组件包括从下到上依次设置的脚垫(11)、下模座板(12)和下夹板(13)；

3.根据权利要求2所述的氢燃料电池双极板冲压模具，其特征在于，所述固定组件对称至少设有一组，所述固定组件包括弹簧(18)、固定销(19)和滑块(20)；

4.根据权利要求2所述的氢燃料电池双极板冲压模具，其特征在于，所述冲孔垫板(6)、第一冲裁垫板(7)和第三冲裁垫板(10)上均开设有分别与所述司筒顶针(1)、冲裁凸模(2)和断料凸模(5)相适配的第一落料通孔(22)；

5.根据权利要求2所述的氢燃料电池双极板冲压模具，其特征在于，所述下夹板(13)远离所述滑槽(17)一端端设有送料转装置(24)；

6.根据权利要求1所述的氢燃料电池双极板冲压模具，其特征在于，所述上模组件包括从上到下依次设置的上模座板(26)、挡板(27)、上夹板(28)、导向板(29)和压料板(30)；

7.根据权利要求6所述的氢燃料电池双极板冲压模具，其特征在于，所述上夹板(28)上可拆卸地设置有弹性体(31)，所述弹性体(31)沿所述冲子组件分布有多个；

8.根据权利要求1所述的氢燃料电池双极板冲压模具，其特征在于，所述流道成型凸模板(3)底面凹凸形成与双极板其中一面相适配的第一形成面(32)；

9.根据权利要求6所述的氢燃料电池双极板冲压模具，其特征在于，所述导向机构阵列分布有多个，所述导向机构包括导套(34)和导柱(35)，所述导柱(35)穿过导向板(29)与导套(34)活动配合连接；

技术总结
本发明公开了氢燃料电池双极板冲压模具，包括上模组件、下模组件和导向机构，上模组件上设有冲子组件，冲子组件包括沿加工流程顺次设置的司筒顶针、冲裁凸模、流道成型凸模板和断料凸模；下模组件上设有可拆卸组件，可拆卸组件包括设有与司筒顶针相对应设置的冲孔垫板、与冲裁凸模相对应设置的第一冲裁垫板，与流道成型凸模相对应设置的凹模板，以及与断料凸模相对应设置的第三冲裁垫板；双极板胚料可以不间断持续送料，可实现大批量生产，而且多工序冲压，避免了冲压成型中材料内应力集中，工件开裂等隐患，生产成本低，工艺流程简单，具有很高的实用价值。

技术研发人员：朱永明,赵振东,邹宏娟,文少波,芦健,徐翊竣
受保护的技术使用者：适新科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15