一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置的制作方法

本技术涉及燃料电池用金属双极板精密制造，特别是涉及一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置。

背景技术：

1、金属双极板是氢燃料电池内部重要的多功能构件，起到提供流体通道、集流导电、散热等多重关键作用，一般采用冲压方法进行成形。但是，冷冲压成形方法极易导致双极板局部减薄严重、易开裂、卸载翘曲等问题的产生，很难满足双极板对深宽比和尺寸精度的要求。而普通热冲压工艺温升较慢、加热区域不能集中于坯料，有着耗时长、能耗大、工艺繁琐等问题。

2、对金属薄板外加电流可以在短时间内将金属薄板提升至热冲压温度，具有升温快、能耗低等优点，目前已在轧制、弯曲、辊压等多种成形工艺中应用。将电流作用于金属双极板的冲压成形过程可降低其流动应力、提高成形能力、抑制回弹，有利于推动金属双极板在质子交换膜燃料电池中的发展和应用。

3、公开号为cn 112974642 a的专利公开了一种燃料电池金属极板电辅助冲压装置及工艺。该装置采用导流板将板料两端连接至电源正负极或将成形模具的上下端连接至电源正负极进行冲压成形，利用电流产生的焦耳热和电致塑性效应实现板料精密成形。然而，当采用导流板将板料两端连接至电源正负极时，该方法装卸板料操作较为繁琐；当将成形模具的上下端连接至电源正负极进行冲压成形时会使模具随板料一起被电流加热，导致模具寿命较低。

4、公开号为cn 115582474 a的专利公开了一种可沿双极板不同方向施加电流的金属双极板精密成形的装置。该装置采用分段式压边，并且将压边与电极两个功能相结合，可沿双极板的不同方向施加电流。但是该装置采用不完全压边，易产生褶皱；另外，同样存在压边圈、模具固定板及模具会同时随板料被电流加热等问题。

技术实现思路

1、本实用新型主要解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种现阶段燃料电池金属双极板电流辅助冲压装置，装卸板料操作简单，以及防止冲压装置随板料同时被电流加热。

2、为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置，包括上模座、上模具、上电极、下模座、下模具、下电极，所述的下模座的顶部固定有下模固定板，下模固定板的中间固定有下模具，相反的，所述的上模座的底部固定有上模具，其特征在于，上模座的底部设有多组第一弹簧，第一弹簧的底部固定连接有上电极，上模座的底部设有多组第二弹簧，第二弹簧的底部固定有压边圈，下模座的顶部固定有多组第三弹簧和限位柱，第三弹簧的顶端固定有下电极，下电极通过电线与电源相连接，实现电极加热回路，第一弹簧的长度长于第二弹簧。

3、进一步改进：所述上电极包括有上电极导电层，上电极导电层的底部固定有上电极绝缘层，相反的下电极包括有下电极绝缘层，下电极绝缘层的顶部固定有下电极导电层。

4、进一步改进：所述的限位柱设置在第三弹簧的中间。

5、进一步改进：所述的限位柱在冲压过程中，下电极在与限位柱接触时，下电极上表面与下模具上表面及下模固定板的上表面持平。

6、进一步改进：所述的上下模座外面布置有红外测温仪，红外测温仪实时测量板料温度。

7、最后：所述的多组第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧，分别呈左右对称分布。

8、与以往技术相比较，本产品具有以下优势：通电过程中板料不接触模具，防止模具被电流加热从而寿命降低等意外结果，限位柱置于下电极与下模座之间，其高度保证在冲压过程中板料不会因为过度加工而变形，红外测温仪用于实时监测金属板料温度，防止板料被过度加热，结构更加合理实用。

技术特征：

1.一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置，包括上模座、上模具、上电极、下模座、下模具、下电极，所述的下模座的顶部固定有下模固定板，下模固定板的中间固定有下模具，相反的，所述的上模座的底部固定有上模具，其特征在于，上模座的底部设有多组第一弹簧，第一弹簧的底部固定连接有上电极，上模座的底部设有多组第二弹簧，第二弹簧的底部固定有压边圈，下模座的顶部固定有多组第三弹簧和限位柱，第三弹簧的顶端固定有下电极，下电极通过电线与电源相连接，实现电极加热回路，第一弹簧的长度长于第二弹簧。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置，其特征在于所述上电极包括有上电极导电层，上电极导电层的底部固定有上电极绝缘层，相反的下电极包括有下电极绝缘层，下电极绝缘层的顶部固定有下电极导电层。

3.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置，其特征在于所述的限位柱设置在第三弹簧的中间。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置，其特征在于所述的限位柱在冲压过程中，下电极在与限位柱接触时，下电极上表面与下模具上表面及下模固定板的上表面持平。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置，其特征在于所述的上下模座外面布置有红外测温仪，红外测温仪实时测量板料温度。

6.根据权利要求1所述的一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置，其特征在于所述的多组第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧，分别呈左右对称分布。

技术总结一种燃料电池金属双极板电辅助冲压装置，包括上模座、上模具、上电极、下模座、下模具、下电极，所述的下模座的顶部固定有下模固定板，下模固定板的中间固定有下模具，相反的，所述的上模座的底部固定有上模具，其特征在于，上模座的底部设有多组第一弹簧，第一弹簧的底部固定连接有上电极，上模座的底部设有多组第二弹簧，第二弹簧的底部固定有压边圈，下模座的顶部固定有多组第三弹簧和限位柱，第三弹簧的顶端固定有下电极，下电极通过电线与电源相连接，实现电极加热回路，第一弹簧的长度长于第二弹簧，提供了一种现阶段燃料电池金属双极板电流辅助冲压装置装卸板料操作简单，以及防止冲压装置随板料同时被电流加热。技术研发人员：朱成席,高永亮,赵岩,李猛,韩蔚然,王林,陈达宇,李一舒,陈巍受保护的技术使用者：中国兵器科学研究院宁波分院技术研发日：20231016技术公布日：2024/8/5