[发明专利]用于生产金属双极板的方法和装置

权利要求书

1.一种用于生产由金属带薄板制成的双极板的方法，该双极板具有用于双极板中的流动区、内部形状如孔、和缝隙的表面结构以及具有在该双极板的外部形状上的基准几何结构，在该方法中，将金属带输入在压机顶杆的下死点中打开并且在压机顶杆的上死点中闭合的模具，在闭合时将金属带夹紧在一至少由变形凸模、切割凸模和冲孔凸模和导向结构组成的、固定在压机台上的模具上部分与一至少包含切割底模的、执行在上死点与下死点之间的行程的模具下部分之间，并接着使金属带经受切割和变形操作，其特征在于，使用液压的精密冲裁压力机作为压机，该精密冲裁压力机具有一至少是三级的顺序复合模具，在该顺序复合模具的第一级中在金属带中局部地自由切割坯料，接着在第二级中以至少2500kN至3500kN的变形力通过压力变形在坯料中加工出表面结构、通过切割在坯料中或坯料上加工出内部形状、缝隙和基准几何结构，然后在第三级中顺序地以行程的节拍执行对外轮廓的切割和对完成的双极板坯料的输出。

2.根据权权利要求1所述的方法，其特征在于，在该相同的操作内顺序地通过模具下部分中的阴模和模具上部分中的适合的压模产生表面结构以及通过模具上部分中的切割凸模和冲孔凸模和模具下部分中的切割底模产生双极板中的内部形状（孔）和缝隙。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过压力变形在坯料中成形出各种不同的表面结构、优选沟槽区、蜿蜒形或螺旋形的通道或结节区。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，产生具有不同横截面形状、例如U形、椭圆形、半圆形、抛物线形或V形横截面的沟槽或通道。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于下面的特征：

a)自由切割双极板坯料的端面边缘和可选地自由切割双极板坯料的侧面边缘，其中坯料保持连接在金属带上，

b)在变形凸模、冲孔凸模和切割凸模回程时打开模具并且输入带有被自由切割的坯料的金属带以进行压力变形、冲孔和切割，其中在重新夹紧金属带以后，在保持坯料连接在金属带上的条件下，在第二工作级内部以紧接着的顺序首先执行表面结构的压力变形，接着执行在坯料内部的冲孔和对坯料外部形状上的基准几何结构的切割，

c)在变形凸模、切割凸模和冲孔凸模驶回到上死点时重新打开模具并且在第三工作级中输入经自由切割、压力变形、冲孔和切割的坯料以切割双极板的外轮廓，其中，使坯料与事先夹紧的金属带分离开来并且在下落运动以后在切割平面正下方利用输送带将坯料从闭合的模具中输出。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在变形凸模、冲孔凸模和切割凸模回程期间在第二工作级内部使坯料的端面边缘通过设置在模具下部分中的通过精密冲裁压力机的顶杆驱动的弯曲凸模变形成竖直地朝向模具上部分竖立的腿边。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第二工作级与第三工作级之间可选地执行空行程形式的另一工作级。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为金属带薄板，使用厚度为0.1mm至0.5mm、优选0.1mm的、由特种钢、优选1.4404特种钢或X2CrNiMo18-14-3特种钢、钢、铝、铝合金、钛、钛合金和哈斯特镍合金制成的薄板。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在坯料的外部形状中切割出多个基准部作为基准几何结构。