[發明專利]燃料電池雙極板復合軟模成形裝置及方法

在審

• 申請號: 201710322094.8
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN107052118A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 王傳杰;張鵬;陳剛;郭斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: B21D22/10
• 分類號: B21D22/10;B21D37/10;H01M8/0258;H01M8/0206
• 代理公司: 威海科星專利事務所37202
• 代理人: 初姣姣

1.一種燃料電池雙極板復合軟模成形裝置，設有具有導柱導套結構的模架，模架上安裝一動模板和一定模板，動模板在導柱導套的導向作用下與定模板之間產生相對運動，其特征在于：動模板上安裝凸模，定模板上安裝軟模容框，容框內底層放置聚氨酯軟模，聚氨酯軟模上面放置顆粒軟模。

2.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板復合軟模成形裝置，其特征在于上模板和下模板通過導套和導柱組成封閉的框架，模具的其余附屬機構都安裝在該封閉的框架上，所述模具的其余附屬機構包括凸模、軟模Ⅰ、軟模Ⅱ、凸模固定板、軟模容框；其中凸模通過凸模固定板固定在上模板上，凸模固定板經螺栓與上模板底部固定連接；軟模容框通過螺栓固定在下模板上；軟模Ⅰ和軟模Ⅱ置于軟模容框內，軟模Ⅰ置于軟模Ⅱ上面，上模板通過導套和導柱實現上下往復運動，凸模隨上模板上下移動，坯料置于凸模和軟模Ⅰ之間。

3.根據權利要求1所述的一種燃料電池雙極板復合軟模成形裝置，其特征在于凸模的底面由一系列的微型筋構成，微型筋寬度為0.1-1.0mm、深度為0.05-1.0mm，相鄰的微型筋間距范圍為0.1-2.0mm，用來達到成形出雙極板微流道結構的目的。

4.一種利用如權利要求1-3中任意一項所述模具裝置的燃料電池雙極板復合軟模成形方法，其特征在于包括如下步驟：將金屬薄板放置于軟模容框內并置于顆粒軟模的上面，通過壓力機活動橫梁向下運動，驅動動模板運動并將凸模壓力施加在金屬薄板上，凸模與坯料接觸后在壓力機作用下繼續下行并擠壓坯料和復合軟模，使坯料填充滿凸模型腔，得到金屬雙極板構件，其具體步驟為：

步驟一：上模板在壓力機的驅動下帶動凸模一起上行，上行至凸模距凹模固定板上表面2-5mm的位置時停止；

步驟二：將經過裁剪的薄板坯料放置于軟模容框與軟模Ⅰ組成的型腔內；

步驟三：通過壓力機以10mm/min的速度向下運行驅動凸模向下快速運動，待凸模與坯料接觸后將壓力機下行速度調至0.5-1mm/min；

步驟四：凸模繼續向下運動并開始擠壓置于軟模容框內軟模Ⅰ和軟模Ⅱ，軟模Ⅱ產生反向壓力并支撐軟模Ⅰ，由于軟模Ⅰ流動性好，在軟模Ⅱ壓應力作用下帶著坯料逐漸填充凸模型腔；

步驟五：壓力機運行到預先設定的位移或載荷時，保壓1-3分鐘，然后卸去凸模載荷，此時燃料電池金屬雙極板構件成形完畢；

步驟六：凸模在壓力機的驅動下向上運動，從容框內取出零件，從而獲得質量合格的金屬雙極板構件。

5.根據權利要求4所述的一種燃料電池雙極板復合軟模成形方法，其特征在于所述的金屬薄板厚度是在0.05-0.5mm范圍；金屬薄板是單層金屬薄板，或是復層金屬薄板，包括同種金屬復層和異種金屬復層。

6.根據權利要求4所述的一種燃料電池雙極板復合軟模成形方法，其特征在于所述的金屬雙極板微流道結構寬度為0.1-1.0mm、深度為0.05-1.0mm、流道間距0.1-2.0mm；金屬雙極板微流道結構縱向截面形狀是圓弧形或矩形或梯形或階梯式結構。