CN111346972A - 一种用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构 - Google Patents

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Abstract

一种用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构，包括上模和下模；所述上模包括上托板、上垫块、上模座、上模板、成型凹模、气缸、打板、冲头、打杆、切边凹模；所述下模包括下托板、下垫块、下模座、下模板、成型凸模、空心垫板、外脱板、弹簧。本发明通过成型凹槽和成型凸模构成的成型结构制备金属极板的结构特征，通过冲头和切边凹模制备三腔特征，同时切除边缘废料，并利用一体化模具结构的模架固定模具和气缸，保证了模具的可靠定位及稳健运动，保证了金属极板的尺寸精度，提高了生产效率，降低了不良率和成本。

Description

一种用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构
技术领域
本发明属于模具技术领域，具体涉及一种用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构。
背景技术
参见图1，燃料电池金属极板由料片通过冲压成型模具、冲压切边模具逐步进行极板特征成型，并将三腔口孔特征和极板边缘废料切除。工件的多次定位导致极板三腔口孔特征和极板外轮廓特征尺寸精度低，从而影响反应气体和冷却水的流动，造成产品不良率高，生产成本增加。多工序成型工艺也导致生产效率降低以及生产成本增加。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构。
本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：一种用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构，包括上模和下模；所述上模包括上托板、上垫块、上模座、上模板、成型凹模、气缸、打板、冲头、打杆、切边凹模，所述成型凹模安装于上模板的底面上，所述气缸安装于上模座的顶面上，气缸的活塞杆向下穿过上模座，并连接有打板，所述打板安装于上模板顶面开设的盲孔内，并在气缸驱动下可在盲孔内上行或下行，所述打板的底面连接有冲头和打杆，所述冲头向下穿过上模板和成型凹模，所述打杆向下穿过上模板，并连接有切边凹模，所述切边凹模设置于上模板的下方，并且所述成型凹模设置于切边凹模的型腔内；所述下模包括下托板、下垫块、下模座、下模板、成型凸模、空心垫板、外脱板、弹簧，所述成型凸模安装于下模板的顶面上且与成型凹模对应设置，成型凸模的顶面与成型凹模相配合，成型凸模的侧面与切边凹模相配合，成型凸模、下模板、下模板上相对应地开设有废料孔，所述空心垫板设置于下模板的顶面上，所述外脱板通过弹簧连接于空心垫板的顶面上，空心垫板和外脱板的内孔均供成型凸模穿过设置；其中，所述上模座和下模座通过外导套和外导柱粗定位，所述切边凹模和外脱板通过内导套和内导柱精定位。
进一步地，所述废料孔的直径从上往下逐渐变大。
进一步地，所述上模座和下模座上分别安装有外导套和外导柱。
进一步地，所述切边凹模上安装有内导套，所述下模板上安装有内导柱，所述内导柱向上穿过空心垫板和外脱板。
进一步地，当所述打板在上极限时，所述成型凹模的底面、冲头的下端面、切边凹模的底面相平齐，所述成型凸模的顶面和外脱板的顶面相平齐。
与现有技术相比，本发明的有益效果：通过成型凹槽和成型凸模构成的成型结构制备金属极板的结构特征，通过冲头和切边凹模制备三腔特征，同时切除边缘废料，并利用一体化模具结构的模架固定模具和气缸，保证了模具的可靠定位及稳健运动，保证了生产的金属极板的尺寸精度，提高了生产效率，降低了不良率和成本。
附图说明
图1为燃料电池金属极板多工序成型的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为本发明对燃料电池金属极板冲压成型的结构示意图。
图4为本发明对燃料电池金属极板冲孔和切边的结构示意图。
图中部件标号如下：
1上托板
2上垫块
3上模座
4上模板
5成型凹模
6气缸
7打板
8冲头
9打杆
10切边凹模
11下托板
12下垫块
13下模座
14下模板
15成型凸模
16空心垫板
17外脱板
18废料孔
19外导柱
20内导柱。
具体实施方式
以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明，但这些实施方案只是阐述，而不是限制本发明的范围。
参见图2，一种用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构，包括上模和下模。
所述上模包括上托板1、上垫块2、上模座3、上模板4、成型凹模5、气缸6、打板7、冲头8、打杆9、切边凹模10。
所述上托板1设置于上模座3的上方，并通过多个上垫块2与上模座3连接。所述上模板4安装于上模座3的底面上，所述成型凹模5居中安装于上模板4的底面上。
所述气缸6安装于上模座3的顶面上，气缸6的活塞杆向下穿过上模座3，并连接有打板7，所述打板7安装于上模板4顶面开设的盲孔内，并且打板7在气缸6驱动下可在盲孔内上行或下行。
所述打板7的底面连接有冲头8和打杆9，所述冲头8向下穿过上模板4和成型凹模5，所述打杆9向下穿过上模板4，并连接有切边凹模10，所述切边凹模10设置于上模板4的下方，并且所述成型凹模5设置于切边凹模10的型腔内。
所述下模包括下托板11、下垫块12、下模座13、下模板14、成型凸模15、空心垫板16、外脱板17、弹簧。
所述下托板11设置于下模座13的下方，并通过多个下垫块12与下模座13连接。所述下模板14安装于下模座13的顶面上，所述成型凸模15居中安装于下模板14的顶面上且与成型凹模5对应设置，成型凸模15的顶面与成型凹模5相配合，成型凸模15的侧面与切边凹模10相配合，成型凸模15、下模板14、下模板14上相对应地开设有废料孔18，所述废料孔18的直径从上往下逐渐变大，保障废料顺畅排出，所述空心垫板16设置于下模板14的顶面上，所述外脱板17通过弹簧连接于空心垫板16的顶面上，空心垫板16和外脱板17的内孔均供成型凸模15穿过设置。
其中，所述上模座3和下模座13上分别安装有相配合的外导套和外导柱19，外导套和外导柱19实现上模和下模对正的粗定位。所述切边凹模10上安装有内导套，所述下模板14上安装有相配合的内导柱20，所述内导柱20向上穿过空心垫板16和外脱板17，内导套和内导柱20实现冲压成型、冲孔、切边的精确定位，保证冲裁过程的稳定性和配合精度。
当打板7在上极限时，成型凹模5的底面、冲头8的下端面、切边凹模10的底面相平齐，成型凸模15的顶面和外脱板17的顶面相平齐。
生产前，将上模和下模安装于压力机上，上模的上托板1与压力机的上台面连接，下模的下托板11与压力机的下台面连接。
生产时，将料片置于下模的成型面上，参见图3，压力机的上台面带动上模向下移动，成型凸模15与成型凹模5闭合，成型燃料电池金属极板的整体特征。成型完成后，压力机保压，使成型凸模15与成型凹模5保持压紧状态。之后，参见图4，气缸6开始动作，推动打板7、冲头8、打杆9和切边凹模10共同向下运动，通过剪切作用成型燃料电池金属极板的三腔特征及切除边缘废料。冲孔及切边完成后，模具开模，外脱板17将废料脱出，冲孔废料通过废料孔18排出。燃料电池金属极板加工完成。
应当指出，对于经充分说明的本发明来说，还可具有多种变换及改型的实施方案，并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明，而不是对本发明的限制。总之，本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型。

Claims (5)

1.一种用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构，包括上模和下模；其特征在于，
所述上模包括上托板、上垫块、上模座、上模板、成型凹模、气缸、打板、冲头、打杆、切边凹模，所述成型凹模安装于上模板的底面上，所述气缸安装于上模座的顶面上，气缸的活塞杆向下穿过上模座，并连接有打板，所述打板安装于上模板顶面开设的盲孔内，并在气缸驱动下可在盲孔内上行或下行，所述打板的底面连接有冲头和打杆，所述冲头向下穿过上模板和成型凹模，所述打杆向下穿过上模板，并连接有切边凹模，所述切边凹模设置于上模板的下方，并且所述成型凹模设置于切边凹模的型腔内；
所述下模包括下托板、下垫块、下模座、下模板、成型凸模、空心垫板、外脱板、弹簧，所述成型凸模安装于下模板的顶面上且与成型凹模对应设置，成型凸模的顶面与成型凹模相配合，成型凸模的侧面与切边凹模相配合，成型凸模、下模板、下模板上相对应地开设有废料孔，所述空心垫板设置于下模板的顶面上，所述外脱板通过弹簧连接于空心垫板的顶面上，空心垫板和外脱板的内孔均供成型凸模穿过设置；
其中，所述上模座和下模座通过外导套和外导柱粗定位，所述切边凹模和外脱板通过内导套和内导柱精定位。
2.根据权利要求1所述的用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构，其特征在于，所述废料孔的直径从上往下逐渐变大。
3.根据权利要求1所述的用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构，其特征在于，所述上模座和下模座上分别安装有外导套和外导柱。
4.根据权利要求1所述的用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构，其特征在于，所述切边凹模上安装有内导套，所述下模板上安装有内导柱，所述内导柱向上穿过空心垫板和外脱板。
5.根据权利要求1所述的用于制备燃料电池金属极板的冲切一体化模具结构，其特征在于，当所述打板在上极限时，所述成型凹模的底面、冲头的下端面、切边凹模的底面相平齐，所述成型凸模的顶面和外脱板的顶面相平齐。
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