[发明专利]级进冲压模具和用于加工燃料电池双极板的冲压加工方法

说明书

本公开的实施例涉及级进冲压模具和用于加工燃料电池双极板的冲压加工方法。该级进冲压模具包括：上部板，被配置为往复移动；加工模具，被耦合至上部板并与上部板一同移动，包括顺次设置在加工模具上的第一冲切模、第一定位模、冲压模、第二定位模、流场冲切模、流场整形模、第三定位模、第二冲切模；以及底座，设置有落料口。通过本公开的实施例，可以改善双极板的批量精度和一致性，能够满足双极板复杂的流道结构。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及级进冲压模具领域，具体涉及级进冲压模具和用于加工燃料电池双极板的冲压加工方法。

背景技术

燃料电池汽车是汽车领域十分引人关注的领域。例如，以氢燃料电池为例，其使用氢气作为燃料，利用氢气与氧气在电堆中的电化学反应所产生的电来驱动级进冲压模具和/或对动力电池进行充电，具有效率高、无污染等优势，是未来新能源汽车的重要发展方向。

双极板作为燃料电池堆内部的关键零部件之一，在研发后的量产阶段中，使用合理且高效的加工方法对燃料电池双极板的批量精度和一致性具有重要意义。金属双极板是目前主流的双极板类型之一，得益于金属材料的可塑性，一直以来都被认为是实现极板大量生产的主要方向。然而传统的级进冲压成型技术中，没有考虑到各个工序之间由于冲压形变而出现的步距变化且工序较少，难以满足双极板现在复杂的流道结构。因此，需要提出一套高效率的燃料电池金属双极板加工模具，能够满足双极板的精度需求，并能实现大批量生产。

发明内容

本公开的实施例提供了级进冲压模具和用于加工燃料电池双极板的级进冲压加工方法。

在本公开的第一方面，提供了一种级进冲压模具。该级进冲压模具包括：上部板，被配置为往复移动；加工模具，被耦合至上部板并与上部板一同移动，包括顺次设置在加工模具上的第一冲切模、第一定位模、冲压模、第二定位模、流场冲切模、流场整形模、第三定位模、第二冲切模；以及底座，设置有落料口。

在一些实施例中，级进冲压模具还包括：销孔冲压模，适于在板材上冲出销孔；以及切断模；其中销孔冲压模、第一冲切模、第一定位模、冲压模、第二定位模、流场冲切模、流场整形模、第三定位模、第二冲切模、切断模依次设置在加工模具上。

在一些实施例中，级进冲压模具还包括顶料杆；并且上部板上设置有顶料孔，顶料杆设置在顶料孔中。

在一些实施例中，第一定位模、第二定位模、第三定位模中的至少一项包括：导向销，适于与板材上的销孔配合，以校正板材在底座上的位置和定向；以及激光校准设备，用于检测板材在底座上的位置和定向。

在一些实施例中，级进冲压模具还包括：冲切固定板，被固定至上部板；以及冲切定位板，被固定至冲切固定板；其中，加工模具被固定至冲切定位板。

在一些实施例中，冲压模适于在板材上冲压加工形变拉延筋；第二冲切模适于在板材上冲压加工双极板的冷却和紧固孔。

根据本公开的第二方面，提供了一种利用级进冲压加工模具加工燃料电池双极板的方法。该方法包括：使板材在上部板和底座之间移动；使被固定到上部板的级进冲压模具朝向底座移动，以进行板材的级进冲压，其中级进冲压模具上顺次设置有第一冲切模、第一定位模、冲压模、第二定位模、流场冲切模、流场整形模、第三定位模、第二冲切模。

在一些实施例中，级进冲压模具还包括：销孔冲压模，适于在板材上冲出销孔；以及切断模；其中销孔冲压模、第一冲切模、第一定位模、冲压模、第二定位模、流场冲切模、流场整形模、第三定位模、第二冲切模、切断模依次设置在级进冲压模具上。

在一些实施例中，方法还包括：使得顶料杆从上部板上设置的顶料孔中伸出，以顶出废料。

在一些实施例中，第一定位模、第二定位模、第三定位模中的至少一项包括：导向销，适于与板材上的销孔配合，以校正板材在底座上的位置和定向；或者激光校准设备，用于检测所述板材在所述底座上的位置和定向。