[发明专利]一种燃料电池金属双极板四步冲压模具及成形方法

说明书

本发明涉及一种燃料电池金属双极板四步冲压模具，包括上模具和下模具，上模具与下模具相对设置，并闭合形成四个工位区域，上模具具有四个流场冲压成型凸模，凸模包括S形的第一凸起和两个环形的第二凸起，下模具具有四个流场冲压成型凹模，凹模与凸模一一对应且匹配，凹模包括S形的第一凹槽和两个环形的第二凹槽，该燃料电池金属双极板四步冲压的成形方法，采用四步冲压成型制造金属双极板，工艺简单，生产成本低；通过对金属双极的流场通道进行四次挤压形变，提高流场通道的精度。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，特别涉及一种燃料电池金属双极板四步冲压模具及成形方法。

背景技术

燃料电池是一种将化学能转换为电能的发电装置，具有能量转换效率高、污染小。噪音低个优点。其中PEMFC作为第五代燃料电池，因其具高功率密度、高能量转换效率、低工作温度等优点受到广泛的研究。

双极板是PEMFC的核心部件之一，双极板由极板和其表面的流场组成，极板的材料分为石墨、金属和复合材料三大类。金属双极板因其导电导热性好、成本低、机械强度高，可制备成薄片型，以实现量产化。但是，金属双极板在冲压成型过程中，存在流场通道精度不高的问题，从而影响金属双极板的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种燃料电池金属双极板四步冲压模具及成形方法。

为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：一种燃料电池金属双极板四步冲压模具，包括上模具和下模具，所述上模具与下模具相对设置，并闭合形成四个工位区域；

所述上模具具有四个流场冲压成型凸模，四个凸模并排设置，所述凸模包括S形的第一凸起和两个环形的第二凸起，所述第一凸起纵向设置在上模具的下端面，两个第二凸起分别设置在第一凸起的一端的两侧，两个第二凸起分别与第一凸起的收尾相连；

所述下模具具有四个流场冲压成型凹模，所述凹模与凸模一一对应且匹配，凹模包括S形的第一凹槽和两个环形的第二凹槽，所述第一凹槽纵向设置在下模具的上端面，两个第二凹槽分别设置在第一凹槽的一端的两侧，两个第二凹槽分别与第一凹槽的首尾相连。

作为优选，为了逐渐提高倒角的精度，所述凸模上设有倒角，四个倒角的尺寸逐个递减。

作为优选，为了便于金属双极板从模具中取出，所述第一凸起与第二凸起之间通过弧形过渡连接。

作为优选，为了便于对金属双极板进行定位，所述凸模的两端均设有定位孔。

作为优选，为了使得上模具与下模具定位精准，该模具的左右两侧均设有基准孔。

作为优选，为了保证上模具与下模具之间的稳定，该模具上设有四个导向孔，四个导向孔呈口字形分布在两个基准孔之间。

一种燃料电池金属双极板四步冲压的成形方法，包括以下步骤：

S1:将冲压件流转到第一个工位区域，上模具与下模具闭合，对冲压件进行深度0.65mm、倒角为0.5mm的整形；

S2：冲压件流转到第二个工位区域，对冲压件进行深度0.6mm、倒角为0.3mm的整形；

S3：冲压件流转到第三个工位区域，对冲压件进行深度0.58mm、倒角为0.3mm的整形；

S4：冲压件流转到第四个工位区域，完成对冲压件进行深度0.5mm、倒角为0.1mm的整形；

S5：上模具与下模具分开，取出成型的冲压件，得到金属双极板。

作为优选，为了便于金属双极板的生产，所述冲压件的制作材料为铝合金。