[發明專利]薄板凹凸部件的制造裝置和制造方法

有效

• 申請號: 201510036548.6
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN105252796B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: 松林敏;牧清久;江崎敏彥;佐藤毅;福永浩司
• 申請（專利權）人: 株式會社三井高科技
• 主分類號: B30B1/32
• 分類號: B30B1/32;B30B15/00;H01M8/0202
• 代理公司: 北京奉思知識產權代理有限公司11464
• 代理人: 吳立,鄒軼鮫

本申請基于2013年7月26日申請的日本專利申請即日本特愿2013-155762、2014年3月26日申請的日本專利申請即日本特愿2014-63414。

技術領域

本發明涉及例如使用由伺服馬達驅動的壓力機構來制造被用作燃料電池的隔離物等的薄板凹凸部件的制造裝置和制造方法。

背景技術

作為汽車用、家庭用的小型的能量源，固體分子型燃料電池受到矚目。作為該固體分子型燃料電池的主要構件，具有將反應氣體供給至電極并進行集電的隔離物。由于一般的隔離物是將石墨固化并切削加工的，因此具有的問題是生產率差，制造成本高。由于這樣的隔離物在每臺汽車中重疊略少于1000片，家庭用的情況下重疊略少于100片來使用，因此燃料電池與其他電池相比價格非常高。所以，為了實現燃料電池的普及，需要實現隔離物的生產率大幅提高，成本下降。

因此，期望開發能沖壓加工的金屬性隔離物，進行了使用不銹鋼類和鈦類材料的金屬隔離物的開發(例如參照日本特開2012-28047號公報、日本特開2005-63889號公報)。如果能夠將這些材料利用沖壓加工來成形為隔離物，那么能夠以石墨制的隔離物的幾十分之一的成本來制造隔離物。

另外，在日本特開平10-233220號公報中公開了如下固體高分子型燃料電池，利用1次沖壓加工在金屬薄板的兩面形成槽狀的流路而作為沖壓板，將在該沖壓板的兩面上接合有在中央部具有開口的掩模板的構造用作隔離物。

發明內容

本發明欲解決的問題

該隔離物的成形加工所使用的壓力機存在機械式和液壓式。在機械式中，存在曲柄壓力機和伺服壓力機，在液壓式中，存在伺服壓力機，分別具有以下這樣的特征。

(1)曲柄壓力機(機械式)

材料的塑性變形不能跟隨沖壓速度，由于材料的延伸不足、加工硬化而會產生薄壁、斷裂。另外，即使壓力機以最小速度運轉，從壓力機產生的微小振動傳遞至材料，也不能確保預想那樣的尺寸、品質。因此，一般而言，在成形加工中多使用振動比曲柄壓力機少且控制容易的伺服壓力機。然而，在伺服壓力機的情況下存在以下問題。

(2)伺服壓力機(機械式)

為了輸出高推力(100t～600t)，沖壓裝置體積大，成本高。因此，隔離物的加工也使用液壓式的伺服壓力機。

(3)伺服壓力機(液壓式)

能夠以液壓的流量、壓力的控制來決定沖壓速度、模具定位，與機械式的伺服壓力機相比，能夠較小型且高推力。然而，由于使液壓泵始終旋轉，從罐體大量吸起工作液，持續制造液壓，因此具有的問題是：即使在驅動器停止的情況下，也持續消耗100％的電能，而且，無益地消耗的能量會轉換為熱量，使工作液的溫度無限上升。

另外，在液壓回路中，在由于泄壓閥的工作延遲、切換閥的操作等而使液體的流動急劇變化時，流體的動能會變為壓力能，發生壓力的急劇變動，有的情況下會成為液壓回路的故障的原因。

本發明是鑒于該情況而完成的，其目的在于提供一種薄板凹凸部件的制造裝置和制造方法，與以往的伺服壓力機(液壓式)相比，以遠遠小的力產生高推力，進行實現了小型化、高精度、低成本的成形加工。

用于解決問題的方案

第1形態提供一種制造薄板凹凸部件的裝置，其具有：下模，所述下模固定配置在壓力機底座上；上模，所述上模固定在滑塊上，且與所述下模對置配置；及按壓驅動單元，所述按壓驅動單元使用伺服馬達作為動力，對所述滑塊進行加壓，其中，

所述按壓驅動單元具有：運動轉換機構，所述運動轉換機構將固定配置在第1支持部件上的所述伺服馬達的旋轉變為升降部件的直線動作；及缸體，所述缸體上下直列地包括經由第2支持部件與所述升降部件連結的第1活塞、和直徑大于該第1活塞的直徑并對所述滑塊進行加壓的第2活塞，所述缸體與所述第1支持部件連結地固定配置。

在第1形態所涉及的裝置中，也可以是在所述滑塊的周圍設置有多個引導桿，該多個引導桿能滑動地設置在所述第2支持部件上。

在第1形態所涉及的裝置中，也可以是還具有能橫向移動的成對的第1、第2滑動板，所述第1、第2滑動板裝載在所述第2活塞的第2缸桿與所述滑塊之間。

在第1形態所涉及的裝置中，也可以是所述第1、第2滑動板在水平方向分為2個部分，在所述第2活塞的第2缸桿或者所述滑塊上設置有定位止動器，該定位止動器成為所述第1、第2滑動板的前進極限。

在第1形態所涉及的裝置中，也可以是在所述第1、第2滑動板所滑動的所述滑塊上設置有氣動滑動件。