[发明专利]一种双极板加工专用夹具及使用该夹具的双极板加工方法

权利要求书

1.一种双极板加工的方法，用于加工燃料电池中的石墨双极板，所述石墨双极板具有主流道口、密封圈槽、分流道口、流道，其特征在于，使用于双极板加工的专用夹具，包括如下步骤：

A.石墨板上磨床：将石墨硬板用真空吸盘吸住在磨床上进行磨削，磨削一面后，再将石墨板翻面吸住后在进行磨削，反复进行直至达到双极板平面精度要求；

B.石墨板上铣床铣外形：将石墨板用通用真空吸盘夹具装夹后进行外形轮廓加工；

C.石墨板装夹至所述专用夹具：在所述专用夹具上布置两圈密封胶条，将石墨板靠紧左侧面和左上面两基准面装夹；

D.双极板第一面流道、密封槽加工及流道口半加工：打开所述专用夹具管路上两侧开关阀和吸气主管路，然后加工双极板第一面的密封圈槽道、流场，并加工双极板主流道口及分流道口至一半深度；

E.双极板主流道口及分流道口加工：关闭专用夹具管路上两侧开关阀加工双极板主流道口和分流道口至贯通；

F.关闭所述专用夹具，取下双极板：关闭所述专用夹具上的吸气主管路，并从专用夹具四周开槽处取下双极板；

G.双极板翻面装夹：使用密封堵头堵住主流道口及分流道口在专用夹具上进行装夹；

H.加工双极板第二面流道及密封槽；

所述双极板加工的专用夹具，用于加工燃料电池中的石墨双极板，包括一基座、两个拐角快接接头、两个直通开关快接接头、多根串连气管、一个三通快接接头、两圈密封条以及若干个密封堵头；所述基座正面设有双极板放置槽，所述双极板放置槽底面设有阵列矩形连通通气槽，所述基座侧面还设有一个主吸气孔和两个侧吸气孔；两个拐角快接接头、三通快接接头分别安装于两个侧吸气孔及主吸气孔口并通过多根串连气管串接连通；两个所述直通开关快接接头分别设置在所述三通快接接头与两个拐角快接接头之间；

两圈所述密封条用于在双极板翻面装夹时布置于双极板与所述双极板放置槽底面之间，使双极板与所述双极板放置槽底面之间形成两个密封区域，所述主流道口、分流道口以及两个侧吸气孔均处于一个密封区域内；

若干所述密封堵头与主流道口及分流道口一一对应，用于在装夹时封堵所述主流道口及分流道口；

所述拐角快接接头、直通开关快接接头以三通快接接头为对称轴呈镜面设置；

该专用夹具于双极板放置槽周围开若干个小槽，方便双极板在装夹时推动定位以及加工完成后的取出。

2.根据权利要求1所述的双极板加工的方法，其特征在于，所述步骤A中的磨削参数为：砂轮密度在6~9之间，磨削速度为12～30m/s，磨削深度为0.002～0.01mm，工件速度为10～20m/min。

3.根据权利要求1所述的双极板加工的方法，其特征在于，所述步骤B中铣削方式为顺铣，粗加工时主轴转速5000~7000r/min，进给量为2500~3500mm/min，精加工主轴转速大于等于8000r/min，进给量为1000mm~2000mm/min。

4.根据权利要求1所述的双极板加工的方法，其特征在于，所述密封条的布置方法为：其中一圈密封条布置于双极板的主流道口及分流道口范围内，另一圈布置于双极板的密封槽与轮廓线之间且尽量靠近双极板轮廓线。

5.根据权利要求1所述的双极板加工的方法，其特征在于，所述步骤A、B、D、E、H中加工时需要在专用石墨加工设备上进行，加工时进行空冷干切并开机床吸尘器进行石墨粉尘吸除。

6.根据权利要求1所述的双极板加工的方法，其特征在于，加工过程中所使用的加工刀具为适合石墨加工的涂层硬质合金刀具或金刚石涂层刀具或聚晶金刚石刀具，磨削刀具为石墨加工专用砂轮。

7.根据权利要求1所述的双极板加工的方法，其特征在于，所述步骤G中装夹双极板时采用0.06~0.08Mpa负压，保证双极板装夹可靠并防止双极板悬空处槽道的装夹变形或压溃。