[发明专利]一种燃料电池金属极板往复式成形设备

说明书

一种燃料电池金属极板往复式成形设备，属于电池金属极板成形设备技术领域。特征是包括有矫直装置、移动成形机构、平面硬模传动机构、张紧装置、限位机构；坯料进入机架，先进入极板矫直装置后，进入成形工位停住，平面硬模移动电机通过偏心轴传动带动平面硬膜向上运动至成形工位，限位机构同时工作，压缩弹簧推动U型限位销向内运动，卡死支承平台，移动平台从初始位置沿着极板行进方向对极板进行辊压成形，辊压后，限位机构的电磁铁螺母通电吸引U型限位销退回初始位置，平面硬模移动电机带动偏心轴上的偏心向下转动，使平面硬膜脱离成形工位。优点是提升软模成形的充形性能和极板成形准确性，减少成形后的回弹，满足连续生产的要求。

技术领域

本发明涉及一种燃料电池金属极板往复式成形设备，属于电池金属极板成形设备技术领域。

背景技术

金属双极板作为燃料电池核心部件，由阴、阳极板构成，极板上具有复杂的流场结构，起到分配水、气、支撑电堆、收集电流的功能。极板制造偏差和残次品等缺陷易引起电堆失效，其品质直接影响燃料电池堆的输出功率和使用寿命。但是极板采用微细成形技术存在一致性差、加工效率低的问题，采用冲压等传统工艺加工高深宽比流道存在起皱堆料、裂纹、减薄不均等缺陷，影响电堆寿命和使用安全，严重制约金属极板产业化生产。现有的基于辊压成形的金属极板加工方法在进行高精度加工时会出现开裂、孔形对正不准确、加工成形不精确等问题，回弹现象比较突出。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料电池金属极板往复式成形设备，可有效地克服现有技术存在的缺点。

本发明是这样实现的，如图1所示，其特征是包括有：上、下机架Ⅰ、Ⅰ′、极板矫直装置Ⅱ、移动成形机构Ⅲ、平面硬模传动机构Ⅳ、张紧装置Ⅴ，前、后限位机构Ⅵ、Ⅵ′；所述极板矫直装置Ⅱ安装在上机架Ⅰ的左上端，其结构如图6所示，在矫直机架Ⅱ01内安装有上、下矫直辊Ⅱ02、Ⅱ02′；所述移动成形机构Ⅲ，如图1、2、7所示，是由安装在上机架Ⅰ左端的移动成形电机Ⅲ01通过伞齿轮Ⅲ02带动安装在上机架Ⅰ内的丝杠Ⅲ03转动，丝杠Ⅲ03与固定在成形移动平台Ⅲ04上的螺母Ⅲ05相旋合；成形移动平台Ⅲ04的下面并列安装有第一、第二、第三、第四成形橡胶辊Ⅲ07、Ⅲ08、Ⅲ09、Ⅲ10，成形移动平台Ⅲ04上面左、右两侧分别固定有导向轮Ⅲ06，导向轮Ⅲ06位于上机架Ⅰ前、后侧的导向滑槽Ⅰ01内；所述第一、第二、第三、第四成形橡胶辊的表层制有聚氨酯橡胶，第一、第二、第三、第四成形橡胶辊直径是沿极板前进方向按公差为0.01mm～0.1mm的等差数列减小；所述平面硬模传动机构Ⅳ，如图4、5、8所示，是由安装在下机架Ⅰ′外部的平面硬模移动电机Ⅳ10通过联轴器Ⅳ09与安装在下机架Ⅰ′内的偏心轴Ⅳ05连接，偏心轴Ⅳ05左、右颈部通过轴承Ⅳ08支承在上机架Ⅰ和下机架Ⅰ′对接的边框上面；偏心轴Ⅳ05的偏心位于偏心轴支架Ⅳ06上，偏心轴上偏心与支承平台Ⅳ03相对应，偏心轴支架Ⅳ06与支承平台Ⅳ03通过螺钉Ⅳ11连接，支承平台Ⅳ03安装在偏心轴支架Ⅳ06上，支承平台（Ⅳ03）和偏心轴支架(Ⅳ06）中部相对接形成偏心轴孔，支承平台（Ⅳ03）下部形成左右布置的各一个下凸台（Ⅳ04），下机架（Ⅰ′）上端形成左右布置的各一个下机架凸台(Ⅰ′01），左、右缓冲弹簧Ⅳ07、Ⅳ07′安装在下机架凸台Ⅰ′01与下凸台Ⅳ04之间；左、右限位挡板Ⅳ02、Ⅳ02′通过螺钉固定连接在支承平台Ⅳ03上端面的左右两端；平面硬模位于支承平台(Ⅳ03）的上部，所述平面硬模上表面制有与极板形状相同的花纹；所述张紧装置Ⅴ安装在上机架Ⅰ的右上端，在张紧装置机架Ⅴ01内安装有上、下张紧辊Ⅴ02、Ⅴ03，设上、下张紧辊直径为D，上、下张紧辊左、右凸台Ⅴ04、Ⅴ04′、Ⅴ05、Ⅴ05′的直径为1.1D～1.2D；所述前、后限位机构Ⅵ、Ⅵ′，如图1、2、11所示，前、后限位机构（Ⅵ、Ⅵ′）构造是包括U型限位销Ⅵ01、电磁铁螺母Ⅵ02、螺杆Ⅵ03、压缩弹簧Ⅵ04，螺杆Ⅵ03的根部焊接在上机架Ⅰ的侧壁上，将U型限位销Ⅵ01的中心圆孔活套在螺杆Ⅵ03上，U型限位销（Ⅵ01）左、右侧腿分别插入上机架Ⅰ壁上的左、右限位孔Ⅰ02、Ⅰ02′内，压缩弹簧Ⅵ04活套在U型限位销Ⅵ01与电磁铁螺母Ⅵ02之间，对上述左、右限位孔Ⅰ02、Ⅰ02′位置的安装要求是：当上机架内的偏心轴Ⅳ05将支承平台Ⅳ03推向最高位置时，U型限位销Ⅵ01的左、右侧腿要能正好与支承平台Ⅳ03下底面相抵触。