[发明专利]大面积微流道极板超声场助校形装置

说明书

本申请涉及一种大面积微流道极板超声场助校形装置，与外部驱动装置连接，所述大面积微流道极板超声场助校形装置包括固定组件、与所述固定组件对接且在外力作用下使得待成形目标成形的成形组件、及用以将外部驱动装置的力传递至所述成形组件的超声振子，所述固定组件包括固定板及设置在所述固定板上的底座；所述固定板上开设有第一凹槽，所述大面积微流道极板超声场助校形装置还包括设置在所述第一凹槽内且与所述底座连接的弹性件，所述弹性件在所述底座的重力作用下处于压缩状态。本申请利用超声场、压力及弹性力能够去除应力、提高微流道深度的一致性，高效且方便。

技术领域

本发明涉及一种大面积微流道极板超声场助校形装置，属于超薄板材复杂微结构件成形制造领域。

背景技术

大面积薄板微流道极板等具有传质、换热等多种作用，在燃料电池、高效换热器等领域有着广泛的应用。为了减小体积和质量，提高传质、换热等效能，该类构件的壁厚很小，通常小于100μm，微流道槽宽尺寸小于1.0mm，并且，为了极板装配、封装等还需其他附属结构，微结构分布不均匀，导致该类构件在成形制造中极易产生翘曲、微流道深度误差较大等缺陷，给后续的装配、封装以及传质、换热等性能带来不利影响。

由非均匀塑性变形引起的微流道极板翘曲，内部存在很大的内应力，采用常规的、简单施加压力校形方法，很难对其应力状态产生影响，难以去除该类面型翘曲等缺陷，而且，极板壁厚很薄，外加作用力较大时，极易到时其破裂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大面积微流道极板超声场助校形装置，其利用超声场能够去除应力、提高微流道深度的一致性，高效且方便。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大面积微流道极板超声场助校形装置，与外部驱动装置连接，所述大面积微流道极板超声场助校形装置包括固定组件、与所述固定组件对接且在外力作用下使得待成形目标成形的成形组件、及用以将外部驱动装置的力传递至所述成形组件的超声振子，所述固定组件包括固定板及设置在所述固定板上的底座；

所述固定板上开设有第一凹槽，所述大面积微流道极板超声场助校形装置还包括设置在所述第一凹槽内且与所述底座连接的弹性件，所述弹性件在所述底座的重力作用下处于压缩状态。

进一步地，所述固定组件还包括防止所述底座水平移位的限位板，所述限位板通过紧固件固定设置在所述固定板上。

进一步地，所述限位板上设置有收容部，所述底座收容于所述收容部内且至少部分突伸出所述收容部。

进一步地，所述底座上设置有凸块，所述收容部内设置有用以限制所述凸块行程的止位件，所述凸块与所述止位件之间留有间隙。

进一步地，所述成形组件包括第一模具及与所述第一模具对接的第二模具，所述第一模具与所述驱动组件连接，所述第二模具设置在所述底座上。

进一步地，所述底座上设置有第二凹槽，所述第二模具具有与所述第二凹槽形状相匹配的凸起；所述第二凹槽与所述凸起的横截面的形状为球面状。

进一步地，所述第一模具具有朝向所述第二模具设置的第一成形面，所述第二模具具有朝向所述第一模具设置的第二成形面，所述第一成形面及第二成形面上设置有微结构。

进一步地，所述微结构为不平整面，所述不平整面为波浪形面、弧形面、斜坡形面及楔形面中的任一种。

进一步地，所述超声振子的工作频率范围为10-40kHz，纵向振幅范围为0.5-10μm。

进一步地，所述待成形目标为极板，所述弹性件为弹簧。