CN113540484B - 燃料电池用隔板的制造方法和燃料电池用隔板的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的问题在于,提供一种燃料电池用隔板的制造方法,所述方法可以提高凸形密封部的强度。为了解决上述问题,一种燃料电池用隔板(500)的制造方法,所述燃料电池用隔板(500)具有在与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部(520),该方法包括以下工序:第一冲压工序,对构成密封部(520)的整个凸形的区域施加加工固化;及,第二冲压工序,以使在第一冲压工序中加工固化的区域形成为凸形的方式,进行冲压成型。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃料电池用隔板的制造方法和燃料电池用隔板的制造装置。
背景技术
目前已知一种燃料电池用隔板的制造装置,其成型作为产品部的隔板。例如,在专利文献1中,揭示了一种燃料电池用隔板的制造装置,其藉由第一工序和第二工序成型隔板的形状。
[先行技术文献]
(专利文献)
专利文献1:日本特开2003-249237号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在专利文献1中,示出以下事项:实施在中央部上冲压成型气体流道的第一工序和在气体流道的长度方向上对上下周缘部进行冲压的第二工序,由此,来校正隔板成型时的应变。
根据专利文献1,能够校正隔板成型时的应变。然而,在专利文献1中,关于在隔板中特别需要强度的部分即凸形密封部,并未示出如提高该凸形部分的强度的工序。
本发明是鉴于上述而完成的,其目的在于提供一种燃料电池用隔板的制造方法,所述方法可以提高凸形密封部的强度。
[解决问题的技术手段]
(1)、本发明提供一种燃料电池用隔板(例如,燃料电池用隔板500)的制造方法,所述燃料电池用隔板具有在与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部,所述方法包括以下工序:第一冲压工序,对构成前述密封部的整个前述凸形的区域施加加工固化;及,第二冲压工序,以使在第一冲压工序中加工固化的区域形成为凸形的方式,进行冲压成型。
由此,可以提高凸形密封部的强度。
(2)、本发明提供一种燃料电池用隔板的制造方法,所述燃料电池用隔板具有气体流道部、及与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部,所述方法包括以下工序:第一冲压工序,将成为前述气体流道部的区域冲压成型为第一气体流道形状(例如,第一气体流道形状511),并将成为前述密封部的区域冲压成型为第一密封部形状(例如,第一密封部形状521);及,第二冲压工序,将前述第一气体流道形状冲压成型为第二气体流道形状(例如,第二气体流道形状512),并将前述第一密封部形状冲压成型为第二密封部形状(例如,第二密封部形状522);并且,在前述第一冲压工序中,以与冲压成型为前述第一气体流道形状的区域相比,对冲压成型为前述第一密封部形状的区域更均匀地施加加工固化的方式,进行冲压成型。
由此,以气体流道部和密封部两个部分为对象地进行两个阶段的冲压,由此,能够同时成型气体流道部和密封部,并对两个阶段的冲压成型后的密封部确保较高的强度。
(3)、可选地,根据(2)的燃料电池用隔板的制造方法,在前述第一冲压工序中,以前述第一密封部形状的上表面部成为向上凸的弧形形状的方式,进行冲压成型。
由此,在第一冲压工序中,可以对构成密封部的整个凸形区域施加加工固化。
(4)、可选地,根据(2)或(3)的燃料电池用隔板的制造方法,在前述第一冲压工序中,以前述第一密封部形状的上表面部被大致均匀地施加加工固化的方式,实施冲压成型。
由此,可以提高凸形密封部的强度。
(5)、本发明的燃料电池用隔板的制造装置(例如,燃料电池用隔板的制造装置1),所述燃料电池用隔板具有在与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部,该装置具备:第一冲压部(例如,第一冲压部30),其对构成前述密封部的整个前述凸形的区域施加加工固化;及,第二冲压部(例如,第二冲压部40),其以使在第一冲压部加工固化的区域形成为凸形的方式,进行冲压成型。
由此,在第一冲压工序中,可以稳定地对构成密封部的整个凸形区域施加加工固化,并在第二冲压工序中,可以调整密封部的形状,以能够确保完成后的密封部的强度。
(发明的效果)
根据本发明,能够提供一种燃料电池用隔板的制造方法,所述方法可以提高凸形密封部的强度。
附图说明
图1是示出实施方式的由连续输送冲压装置制造的燃料电池用隔板的图。
图2是示意性地示出本实施方式的连续输送冲压装置的图。
图3是示出被连续输送冲压装置冲压形成多个隔板形状部的长条状金属板的图。
图4是示出各冲压部对一个产品部执行的工序的流程图。
图5是本实施方式的凸缘和缝隙形成工序的流程图。
图6A是示出由第一凸缘成型工序成型的长条状金属板的状态的图。
图6B是示出由第二凸缘成型工序成型的长条状金属板的状态的图。
图6C是示出由第三凸缘成型工序成型的长条状金属板的状态的图。
图7是沿着图6A的E-E线的剖面图。
图8是图6B的F部的放大图。
图9是本实施方式的冲压工序的流程图。
图10是形成隔板的密封部的区域,示出第一冲压工序后的截面形状的图。
图11是形成隔板的密封部的区域,示出第二冲压工序后的截面形状的图。
图12是示出比较例的图,即仅由一次冲压工序形成最终的密封部的形状情况下的该部分的截面形状的图。
图13A是示出第一冲压工序后的第一气体流道形状的图。
图13B是示出第二冲压工序后的第二气体流道形状的图。
图13C是示出第二冲压工序后的第二气体流道形状的图。
图14是本实施方式的冲孔工序的流程图。
图15是本实施方式的修整和搬出工序的流程图。
图16是已经由搬送部搬送的长条状金属板的平面图。
图17A是用于说明修整和搬出工序的流程的示意图。
图17B是用于说明修整和搬出工序的流程的示意图。
图17C是用于说明修整和搬出工序的流程的示意图。
图17D是用于说明修整和搬出工序的流程的示意图。
图18是在修整部的上模具上设置有爪部时的示意图。
图19A示意性地示出修整工序的图。
图19B是比较例,是示意性地示出修整工序的图。
图20A是将隔板与垫圈组装时的图。
图20B是比较例,是将隔板与垫圈组装时的图。
图21是配置在第一冲孔部上的升降部的平面图。
图22是用于说明升降部的构造及其动作内容的示意图。
具体实施方式
以下,针对本发明的实施方式,参考图式加以说明。
图1是示出本实施方式的由连续输送冲压装置1(燃料电池用隔板的制造装置1)制造的燃料电池用隔板500的图。
构成燃料电池的发电电池是将膜电极结构体(MEA)以一对隔板夹持而构成的。此处,使用一对隔板中的一个隔板500,对隔板的构造的概要进行说明。
隔板500具有:气体流道部510,流通氧化剂气体或燃料气体;凸形密封部520,用于密封气体流道部510和连通孔部,其与一对中的另一隔板重叠时被挤压;气体连通孔530,供氧化剂气体或燃料气体通过;及,冷却剂连通孔540,供冷却剂通过。气体连通孔530具有第一气体连通孔531和第二气体连通孔532,第一气体连通孔531供氧化剂气体或燃料气体中的一种气体通过,第二气体连通孔532供氧化剂气体或燃料气体中的另一种气体通过。将第一气体连通孔531、第二气体连通孔532及冷却剂连通孔540统称为连通孔部。此外,密封部也可以设置为无论在气体流道部和连通孔部双方还是其中一方上,都密封其他部分。
隔板500由钢板、不锈钢板、铝钢板及钛钢板等金属板构成。优选是使用不锈钢板。构成隔板500的金属板的厚度较薄,为例如0.1mm左右。
图2是示意性地示出本实施方式的连续输送冲压装置1的图。图3是示出本实施方式的由连续输送冲压装置1冲压而使多个隔板形状部600作为产品部而形成的阶段的长条状金属板100的图。
本实施方式的连续输送冲压装置1是用于在长条状金属板100上形成燃料电池用隔板500的形状部也就是隔板形状部600的装置,其构成燃料电池用隔板制造装置。
如图2所示,连续输送冲压装置1(燃料电池用隔板制造装置1)具备搬送部2、升降部3(图2中未图示)、多个冲压部4及控制部5。控制部5控制搬送部2、升降部3及多个冲压部4。
连续输送冲压装置1将长条状金属板100利用搬送部2每次搬送第一特定距离L1(预定的进给量),并利用以第一特定距离L1的间隔配置的多个冲压部4进行冲压加工。在长条状金属板100被搬送部2以特定的进给量搬送后,多个冲压部4在同一时刻进行冲压加工。由搬送部2实施的第一特定距离L1的搬送与由多个冲压部4实施的冲压加工交替地重复进行,由此,在长条状金属板100上形成产品部。随着朝向搬送方向D的下游侧,形成在长条状金属板100上的部分接近于作为完成的产品部的隔板形状部600的形状。
搬送部2将长条状金属板100在长度方向上每次搬送预定的进给量。在本实施方式中,预定的进给量是第一特定距离L1。此处,由搬送部2搬送的长条状金属板100是作为隔板500的材料的金属板,且是厚度为0.1mm左右、宽度(短边方向的距离)为500mm左右的长条状金属板。
搬送部2具备开卷机210、挠曲防止部220、送料器230及搬出部240。
开卷机210可拉出地保持卷绕成卷状的状态的长条状金属板100。挠曲防止部220具备一对矫直辊221,以校正长条状金属板100的挠曲。送料器230具备一对传送辊231,该一对传送辊231旋转,而将长条状金属板100朝向搬送方向D传送。搬出部240搬送从长条状金属板100上切割下来的隔板形状部600(产品部)等。搬出部240的细节在下文中加以说明。
升降部3是用于升降长条状金属板100的机构,以便平稳且适当地搬送长条状金属板100并冲压加工长条状金属板100。升降部3的构造和动作内容的细节在下文中加以说明。
如图2所示,多个冲压部4从搬送方向上游侧朝向下游侧依次具备凸缘和缝隙成型部10(以下也称为成型部10)、第一冲压部30(兼具第三凸缘成型部30)、第二冲压部40、第一冲孔部50、第二冲孔部60、修整部70及废料切除部80。
各冲压部的冲压区域在搬送方向上的长度基本上比第一特定距离L1短。其中,只有成型部10的冲压区域在搬送方向上的长度比第一特定距离L1长。
比第一冲压部30更靠近搬送方向下游侧的各冲压部4,以第一特定距离L1的间距配置。其中,成型部10与第一冲压部30间的距离比其他各冲压部4间的距离长出第一特定距离L1。即,第一冲压部30距离成型部10以两个间距(第一特定距离L1的两倍)的量配置在搬送方向下游侧。
各冲压部4分别具有模具,所述模具用于进行成型或冲孔等冲压加工。
多个冲压部4基本上在同一时刻进行冲压加工。因此,对于多个或者全部的冲压部4的上模具,也可以使用一个负荷施加装置施加负荷P。
此外,图3的长条状金属板100所示的以符号110、130、140、150、160、170、180表示的部分分别是由成型部10、第一冲压部30(第三凸缘成型部30)、第二冲压部40、第一冲孔部50、第二冲孔部60、修整部70及废料切除部80加工后的长条状金属板100的部分。如图3所示,随着朝向搬送方向D的下游侧,由各冲压部4执行的冲压加工的工序增加,因此,冲压加工后的部分接近于完成的隔板形状部600。在符号170的部分上形成有完成的隔板形状部600。此外,由符号120表示的部分是在经成型部10加工后由搬送部2以第一特定距离L1的进给量搬送的部分,在该位置不进行冲压加工。
成型部10具有凸缘成型部11和缝隙形成部15。缝隙形成部15包括第一缝隙形成部16和第二缝隙形成部17。凸缘成型部11、第一缝隙形成部16、及第二缝隙形成部17可以由整体模具构成,也可以分别由单独的模具构成。
凸缘成型部11在长条状金属板100的成为产品部的区域190的侧部,成型凸缘(在图6A、图6B中按时间顺序为凸缘101A、凸缘101B),所述凸缘具有在长条状金属板100的长度方向上延伸的第二特定距离L2的长度。第二特定距离L2比第一特定距离L1长。即,第二特定距离L2比由搬送部2实施的特定的进给量长。凸缘成型部11重复操作而成型连续地相连的凸缘101。在本实施方式中,如图3所示,在长条状金属板100的短边方向两侧(宽度方向两侧),凸缘101成型在成为产品部的区域190的两侧部上。凸缘101是提高长条状金属板100的长度方向的刚度的成型部。
第一缝隙形成部16在长条状金属板100的成为产品部的区域190的搬送方向上游侧,形成在长条状金属板100的短边方向上延伸的第一缝隙106(在图6A~图6C按时间顺序为106A、106B)。在本实施方式中,第一缝隙形成部16形成在长条状金属板100的短边方向上分离的两个缝隙作为第一缝隙106。
第二缝隙形成部17在长条状金属板100的成为产品部的区域190的搬送方向下游侧,形成在长条状金属板100的短边方向上延伸的第二缝隙107(在图6A~图6C按时间顺序为107A、107B)。在本实施方式中,第二缝隙形成部17形成在长条状金属板100的短边方向上分离的三个缝隙作为第二缝隙107。第二缝隙形成部17配置在第一缝隙形成部16的搬送方向下游侧上远离第一特定距离L1的位置。即,形成第一缝隙106的第一缝隙形成部16的模具位置与形成第二缝隙107的第二缝隙形成部17的模具位置以与搬送部2的特定的进给量相同的距离分离。
利用由第一缝隙形成部16形成的第一缝隙106与在长条状金属板100以第一特定距离L1搬送之后由第二缝隙形成部17形成的第二缝隙107,形成在长条状金属板100的短边方向上延伸的缝隙105。
第一冲压部30以作为隔板500的气体流道部510的区域成为第一气体流道形状511的方式进行冲压成型,并以作为用于密封气体流道部和连通孔部的凸形密封部520的区域形成第一密封部形状521的方式,进行冲压成型。
此外,在本实施方式中,第一冲压部30也兼具作为第三凸缘成型部的功能。因此,第一冲压部30也称为第三凸缘成型部30。第三凸缘成型部30包围成为产品部的区域190的周围,且将由凸缘101和缝隙105包围的形状的第三凸缘104成型在长条状金属板100上。
这样一来,第一冲压部30(第三凸缘成型部30)配置在成型部10的搬送方向下游侧,并同时执行成为产品部的区域190的冲压成型与包围成为产品部的区域190的周围的第三凸缘104的冲压成型。在第一冲压部30中,以在成为产品部的区域190上成型第一气体流道形状511与第一密封部形状521的方式,进行冲压成型。
第二冲压部40以在第一冲压部30成型的第一气体流道形状511成为第二气体流道形状512的方式进行冲压成型,并以在第一冲压部30成型的第一密封部形状521形成第二密封部形状522的方式,进行冲压成型。
第一冲孔部50对作为隔板500的孔部的部分中的一部分孔部进行冲孔。此处,对作为四个冷却剂连通孔540的部分进行冲孔。
第二冲孔部60对作为隔板500的孔部的部分中没有被第一冲孔部50冲孔的剩余的孔部进行冲孔。此处,对作为六个气体连通孔530的部分进行冲孔。
修整部70对形成在长条状金属板100上的隔板形状部600的外周部610进行冲孔,由此,将隔板形状部600从长条状金属板100上分离。
废料切除部80将隔板形状部600已被切离后的形成长条状金属板100的废料的部分100B切除。
接着,对本实施方式的连续输送冲压方法的细节进行说明。此处,本实施方式的连续输送冲压方法用作制造燃料电池用隔板500的方法,构成燃料电池用隔板的制造方法。
图4是示出由搬送部2以特定的进给量搬送成为一个产品部的区域190的过程中,各冲压部4对该成为一个产品部的区域190执行的工序的流程图。
首先,在第一工序S1中,成型部10执行凸缘和缝隙形成工序。第二工序S2是不特别进行冲压加工的穿透工序。在第三工序S3中,第一冲压部30(第三凸缘成型部30)执行第三凸缘成型工序和对成为产品部的区域190的第一冲压工序。在第四工序S4中,第二冲压部40执行对成为产品部的区域190的第二冲压工序。在第五工序S5中,第一冲孔部50执行对一部分孔部进行冲孔的第一冲孔工序。在第六工序中,第二冲孔部60执行对剩余的孔部进行冲孔的第二冲孔工序。在第七工序S7中,修整部70执行对隔板形状部600的外周部进行冲孔的修整工序。在第八工序S8中,废料切除部80执行切除作为长条状金属板100的废料的部分的废料切除工序。
这些工序对于多个成为产品部的区域190同时执行。然而,如果着眼于成为一个产品部的区域(例如,后述的成为第一产品部的区域191),则在该区域中,由搬送部2搬送,并按顺序执行第一工序S1~第八工序S8的冲压加工。
以下,将一部分工序汇总,并详细地进行说明。
(凸缘和缝隙形成工序S10)
使用图5~图8,对凸缘和缝隙形成工序S10进行说明。该工序是跨越上述的第一工序S1至第三工序S3执行的工序。以下,着眼于长条状金属板100的成为产品部的区域190中成为第一产品部的区域191和成为第二产品部的区域192进行说明。在该凸缘和缝隙形成工序S10中,使用成型部10与第一冲压部30(第三凸缘成型部30)作为冲压部4。
图5示出了凸缘和缝隙形成工序S10的流程图。
凸缘和缝隙形成工序S10包括第一凸缘成型工序S11、第一搬送工序S12、及第二凸缘成型工序S13。另外,凸缘和缝隙形成工序包括与第一凸缘成型工序S11同时进行的第一缝隙形成工序S11和与第二凸缘成型工序S13同时进行的第二缝隙形成工序S13。进一步,凸缘和缝隙形成工序包括在第二凸缘成型工序S13和第二缝隙形成工序S13之后执行的第二搬送工序S14和第三凸缘成型工序S15。
图6A是示出了在第一凸缘成型工序S11和第一缝隙形成工序S11中,由成型部10成型有第一凸缘101A、第一缝隙106A、及第二缝隙107A的长条状金属板100的状态的图。
图6B示出了如下的长条状金属板100的状态的图,之后,在长度方向上以第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100之后,在第二凸缘成型工序S13和第二缝隙形成工序S13中由成型部10成型有第二凸缘101B、第一缝隙106B、第二缝隙107B。
图6C示出了如下的长条状金属板100的状态的图,进一步之后,在长度方向上以第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100之后,在第三凸缘成型工序S15中,由第三凸缘成型部30成型有第三凸缘104。
此外,图6A~图6C中对在第一凸缘成型工序S11(第一缝隙形成工序S11)之前的工序中形成的凸缘和缝隙也用虚线表示。
首先,着眼于凸缘成型工序进行说明。
首先,在第一凸缘成型工序S11中,凸缘成型部11在长条状金属板100的成为第一产品部的区域191的侧部成型具有在长条状金属板100的长度方向上延伸的第二特定距离L2的长度的第一凸缘101A。此外,该工序以成为第一产品部的区域191为对象,与执行前述的第一工序S1相对应。
此时的长条状金属板100的状态示于图6A。此处,第二特定距离L2比第一特定距离L1长。即,第二特定距离L2比搬送部2搬送的特定的进给量长。
接着,在第一搬送工序S12中,搬送部2在长度方向上以第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100。
接着,在第二凸缘成型工序S13中,凸缘成型部11在长条状金属板100的成为第二产品部的区域192的侧部,以与在第一凸缘成型工序S11成型的第一凸缘101A相连的方式,成型具有在长条状金属板100的长度方向上延伸的第二特定距离L2的长度的第二凸缘101B。此外,该工序以成为第二产品部的区域192为对象,与执行前述的第一工序S1相对应。
此时的长条状金属板100的状态示于图6B。此处,由于第二特定距离L2比搬送部2搬送的特定的进给量即第一特定距离L1长,因此,成型有第一凸缘101A的位置与成形有第二凸缘101B的位置具有重叠101C。
之后也同理,由于重复执行搬送和凸缘成型,因此,形成无间隙且连续地相连的凸缘101。
这样一来,第一凸缘101A和第二凸缘101B的长度即第二特定距离L2比搬送部2搬送的进给量即第一特定距离L1长,因此,能够以连续地且高效的工序成型用于提高长条状金属板的刚度的作为成型部的凸缘101。另外,进行这种加工,可以实现连续输送时的长条状金属板100的强化,并抑制冲压加工时的长条状金属板100产生挠曲。
图7是示出沿着图6A的E-E线的剖面图。从确保刚度和加工性的观点来看,凸缘101的形状优选设置为如图7所示的截面凸形。凸缘成型部11具有用于成型这种截面凸形的凸缘101的模具。其中,凸缘101的形状并非限定于此,只要是提高长条状金属板100在长度方向上的刚度的构造即可。
此外,在本实施方式的凸缘和缝隙形成工序S10中,第一缝隙形成工序S11与第一凸缘成型工序S11同时进行。另外,第二缝隙形成工序S13与第二凸缘成型工序S13同时进行。
由此,着眼于缝隙形成工序进行说明。
首先,在第一缝隙形成工序S11中,第一缝隙形成部16在长条状金属板100的成为第一产品部的区域191的搬送方向上游侧(在成为第一产品部的区域191与成为第二产品部的区域192之间)形成第一缝隙106A。另外,第二缝隙形成部17在长条状金属板100的成为第一产品部的区域191的搬送方向下游侧形成第二缝隙107A。此外,该工序以成为第一产品部的区域191为对象,与执行前述的第一工序S1相对应。此时的长条状金属板100的状态示于图6A。
接着,在第一搬送工序S12中,搬送部2在长度方向上以第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100。此时,成为第一产品部的区域191的搬送方向上游侧的第一缝隙106A到达在长度方向上与由第二缝隙形成部17形成第二缝隙107的位置重叠的位置。
接着,在第二缝隙形成工序S13中,第一缝隙形成部16在长条状金属板100的成为第二产品部的区域192的搬送方向上游侧形成第一缝隙106B。另外,第二缝隙形成部17在长条状金属板100的成为第二产品部的区域192的搬送方向下游侧,即成为第一产品部的区域191的搬送方向上游侧(成为第一产品部的区域191和成为第二产品部的区域192之间)形成第二缝隙107B。此外,该工序以成为第二产品部的区域192为对象,与执行前述的第一工序S1相对应。此时的长条状金属板100的状态示于图6B。
这样一来,配置在成为第一产品部的区域191与成为第二产品部的区域192之间的缝隙105,由第一缝隙形成工序S11所形成的第一缝隙106A和由第二缝隙形成工序S13所形成的第二缝隙107B的组合形成。此处,第一缝隙106A和第二缝隙107B在长条状金属板100的短边方向上具有间隙地并列形成。另外,第一缝隙106A与第二缝隙107B形成在不重叠的位置。
之后也同理,由于重复执行搬送和缝隙形成,因此,在相邻的成为产品部的区域190之间的区域,依次形成在长条状金属板100的短边方向上延伸的缝隙105。
由此,在后续由各冲压部4实施的冲压加工序期间,能够有效地吸收在长条状金属板100中产生的应力。另外,在相邻的成为产品部的区域190之间的区域上设置缝隙105,由此,成为产品部的区域190不易受到在其搬送方向上游侧或下游侧实施的其他冲压加工的影响。特别地,由于缝隙105具有间隙地并列在长条状金属板100的短边方向上,因此,其效果比较显著。
另外,除了在长条状金属板100的成为产品部的区域190的两侧部成型连续地相连的凸缘101之外,由于在其两侧部的凸缘101上的第一凸缘101A和第二凸缘101B的重叠101C的短边方向的内侧,即在长条状金属板100的相邻的成为产品部的区域190之间的区域形成缝隙105,从而在冲压加工期间,可以协同增强抑制由成为产品部的区域190产生的挠曲的效果。
此外,由于将在短边方向上排成一排的第一缝隙106和第二缝隙107设置为不是一次冲孔的工序,因此,不易产生长条状金属板100的挠曲等问题。另外,由于同时进行凸缘成型工序与缝隙形成工序,因此,能够实现缩短加工时间。另外,由于凸缘成型部11、第一缝隙形成部16、及第二缝隙形成部17由一个成型部10构成,因此,能够防止装置的大型化。因此,也导致装置的占地面积减小。
图8是图6B的F部的放大图。
如图8所示,存在于第一缝隙106与第二缝隙107之间的长条状金属板100的残部108具有弯曲部108A。更详细来说,残部108具有:第一拉出部108B,其与成为第一产品部的区域191连结,并朝向搬送方向上游侧延伸;中间部108C,其一端侧与第一拉出部108B的搬送方向上游侧连结,并在短边方向上延伸;及,第二拉出部108D,其与中间部108C的另一端侧连结,并朝向搬送方向上游侧延伸且与成为第二产品部的区域192连结。中间部108C的一端侧和另一端侧形成弯曲部108A。
如果是这种构造,弯曲部108A在后续由各冲压部4实施的冲压加工序期间,能够更有效地吸收在长条状金属板100中产生的应力。其中,第一缝隙106和第二缝隙107的形状并非限定于此,例如可以是矩形形状。
接着,在第二搬送工序S14中,搬送部2沿着长度方向以比第二特定距离L2短的第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100。
接着,在第三凸缘成型工序S15中,第三凸缘成型部30包围成为第一产品部的区域191的周围,并将凸缘101、缝隙105围成的形状的第三凸缘104成型在长条状金属板100上。此外,该工序以成为第一产品部的区域191为对象,并与执行前述第三工序S3相对应。
此时的长条状金属板100的状态示于图6C。此外,图6C中还示出了与第一缝隙形成工序S11同时形成的第二缝隙107A、在第一缝隙形成工序S11之前的工序中形成的第一缝隙106Z。此处,形成在成为第一产品部的区域191的搬送方向下游侧的缝隙105的一部分(第二缝隙107A)是与第一凸缘成型工序S11(第一缝隙形成工序S11)同时形成的部分。
这样一来,除了在长条状金属板100的成为产品部的区域190的两侧部成型连续地相连的凸缘101之外,还在长条状金属板100的相邻的成为产品部的区域190之间的区域形成缝隙105,进一步,包围成为产品部的区域190的周围,并成型凸缘101、缝隙105围成的形状的环形第三凸缘104,由此,在冲压加工期间,能够进一步协同增强抑制由成为产品部的区域190产生的挠曲的效果。然后,成为产品部的区域190不易受到在其搬送方向上游侧或下游侧实施的其他冲压加工的影响。此外,第三凸缘104的截面形状与凸缘101的截面形状相同,也可以设置为如图7所示的截面凸形。
另外,如上所述,将各冲压部4分开和组合使用,并在时间上分开和同时执行第一凸缘成型工序S11、第二凸缘成型工序S13、第三凸缘成型工序S15、第一缝隙形成工序S11、及第二缝隙形成工序S13,由此,能够获得有效抑制成为产品部的区域190产生的挠曲的效果,并实现加工时间的缩短和装置尺寸的减小。
此外,在本实施方式中,如图6A所示,由凸缘成型部11成型的第一凸缘101A的搬送方向上游侧端部101D的位置比由第一缝隙形成部16形成的第一缝隙106A的位置更靠近搬送方向上游侧。另外,由凸缘成型部11形成的第一凸缘101A的搬送方向下游侧端部101E的位置比由第二缝隙形成部17形成的第二缝隙107A的位置更靠近搬送方向下游侧。由此,能够均衡地进行成型部10的冲压加工。
此外,在第三凸缘成型工序S15中,与包围成为产品部的区域190的周围的第三凸缘104的冲压成型同时,还执行对成为产品部的区域190的后述的两个阶段冲压加工中第一阶段的冲压工序即第一冲压工序。因此,能够获得抑制由成为产品部的区域190产生的挠曲的效果,并实现加工时间的缩短和装置尺寸的减小。
此外,成型部10在形成凸缘和缝隙,并还可以利用冲压加工形成定位孔109。在本实施方式中,利用成型部10在四个角上形成四个定位孔109。形成该定位孔109,由此,在以后的搬送方向下游侧的工序中的冲压加工期间,搬送后的长条状金属板100定位在准确的位置。
(冲压工序S20)
使用图9~图13,对冲压工序S20进行说明。在冲压工序S20中,对长条状金属板100的成为产品部的区域190进行两个阶段的冲压加工。冲压工序S20包括上述的第三工序S3和第四工序S4。在该冲压工序S20中,使用第一冲压部30和第二冲压部40作为冲压部4。
图9是示出冲压工序S20的流程图。
冲压工序S20包括第一冲压工序S21、搬送工序S22、及第二冲压工序S23。
首先,在第一冲压工序S21中,第一冲压部30对成为产品部的区域190执行第一冲压工序。该工序是第一阶段的冲压工序,与前述的第三工序S3对应。更详细来说,在第一冲压工序S21中,第一冲压部30以作为隔板500的气体流道部510的区域成为第一气体流道形状511的方式进行冲压成型,并以作为用于密封气体流道部和连通孔部的凸形密封部520的区域形成第一密封部形状521的方式,进行冲压成型。另外,第一冲压工序与上述的第三凸缘成型工序同时进行,将第三凸缘冲压成型为第三凸缘形状。
接着,在搬送工序S22中,搬送部2在长度方向上以第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100。
接着,在第二冲压工序S23中,第二冲压部40对成为产品部的区域190执行第二冲压工序。该工序是第二阶段的冲压工序,与前述的第四工序S4对应。更详细来说,在第二冲压工序S23中,第二冲压部40以在第一冲压部30成型的第一气体流道形状511成为第二气体流道形状512的方式进行冲压成型,并以在第一冲压部30成型的第一密封部形状521形成第二密封部形状522的方式,进行冲压成型。
此处,以下,着眼于对形成隔板500的密封部520(参考图1)的区域进行的两个阶段的冲压加工进行说明。此外,隔板500的密封部520是与形成一对的另一隔板重叠时被挤压的部分。因此,与气体流道部510等其他成型部相比,该部分需要较高的强度。
在第一冲压工序S21中,第一冲压部30以成为密封部520的区域形成第一密封部形状521的方式,进行冲压成型。利用该第一冲压工序S21,对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化。图10是与图1所示的隔板500的密封部520的沿G-G线的截面对应的加工过程中的剖面图,即示出第一冲压工序S21后的截面形状(第一密封部形状521)的剖面图。图10中还示出了第一冲压部30的下模具31和上模具32相对于成为密封部520的区域的形状。另外,图10中用阴影示出了由模拟获得的第一密封部形状521上的应变的分布。
在第二冲压工序S23中,第二冲压部40以使在第一冲压工序S21加工固化的区域形成为与最终的密封部520对应的凸形的方式,进行冲压成型。图11是与图1所示的隔板500的密封部520的沿G-G线的截面对应的剖面图,即示出第二冲压工序S23后的截面形状(第二密封部形状522)的剖面图。图11中还示出了第二冲压部40的下模具41和上模具42相对于成为密封部520的区域的形状。另外,图11中用阴影示出了由模拟获得的第二密封部形状522上的应变的分布。
图12是示出比较例的图,是示出只用一次冲压工序即形成最终的密封部520的形状的情况下的该部分的截面形状(密封部形状523)的剖面图。图12还示出了比较例中冲压部的下模具41和上模具42的形状。其与图11所示的下模具41和上模具42的形状相同。另外,图12中用阴影示出了由模拟获得的密封部形状523上的应变的分布。此处,阴影线密度较高的部分的应变较大。
如图12所示,在比较例中,密封部形状523中的应变分布不均匀,并且局部存在应变高的部分H1,H2,H3。尽管这些部分也进行了加工固化,但板厚较薄,综合强度较低。即,在该比较例中,冲压成型后的密封部形状523的板厚不均匀,并且没有对密封部形状523施加均匀的加工固化。
另一方面,在本实施方式中,包括以下工序:第一冲压工序S21,对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化;及,第二冲压工序S23,以使在第一冲压工序中加工固化的区域形成为凸形的方式,进行冲压成。这样一来,在第一冲压工序S21中,由于对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化,因此,能够提高完成的密封部520的强度。
另外,在本实施方式中,在第一冲压工序S21中,由于实施以对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化为目的的冲压加工,因此,如图10所示,第一冲压工序S21后的第一密封部形状521中的应变分布的均匀性高。另外,第一冲压工序S21后的第一密封部形状521的板厚的均匀性高。
然后,在第一冲压工序S21中,由于对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化,因此,如图11所示,第二冲压工序S23后的第二密封部形状522中的应变分布的均匀性比较高。另外,第二冲压工序S23后的第二密封部形状522的板厚的均匀性也比较高。
此外,另外,在第一冲压工序S21中,以第一密封部形状521的上表面部成为向上凸的弧形形状的方式,实施冲压成型。在第一冲压工序S21中,使用如图10所示的具有截面是大致半圆的凸型部分31A的下模具31。这样一来,在第一冲压工序S21中,以对第一密封部形状的上表面部大致均匀地施加加工固化的方式,实施冲压成型。
另一方面,在第二冲压工序S23中,使用如图11所示的具有以向上凸的弧形连接的形状的部分41A的下模具41。
第一冲压工序S21的下模具31的上表面的弧形具有0.5mm~2.0mm的半径。第二冲压工序S23的下模具41的上表面RT的弧形具有0.5mm~10.0mm的半径,其宽度方向的长度是1.0mm~2.0mm,在宽度方向上比第一冲压工序S21的下模具31长。另外,第二冲压工序S23的下模具41的两个角部RE的半径是0.1mm~0.5mm。这些模具的尺寸可适当设置。
此外,在第一冲压工序S21和第二冲压工序S23中,对作为隔板500的气体流道部510(参考图1)的区域也进行两个阶段的冲压。即,如前文所述,在第一冲压工序S21中,第一冲压部30以作为隔板500的气体流道部510的区域成为第一气体流道形状511的方式进行冲压成型。在第二冲压工序S23中,第二冲压部40以由第一冲压部30成型的第一气体流道形状511成为第二气体流道形状512的方式进行冲压成型。
图13A是与沿着图1所示的隔板500的气体流道部510的J-J线的截面对应的加工过程中的剖面图,即是示出第一冲压工序S21后的截面形状(第一气体流道形状511)的剖面图。另外,图13A中示出了在第一冲压工序S21中使用的第一冲压部30的下模具31和上模具32相对于作为气体流道部510的区域的形状。
图13B是与沿着图1所示的隔板500的气体流道部510的J-J线的截面对应的剖面图,即是示出第一冲压工序S21后的截面形状(第一气体流道形状511)的剖面图。另外,图13B中示出了在第二冲压工序S23中使用的第二冲压部40的下模具41和上模具42相对于作为气体流道部510的区域的形状。图13C是第二冲压工序S23后的第二气体流道形状512,即去除模具之后的图。气体流道部510不要求有密封部520那么高的强度。因此,在成型第一气体流道形状511时,不以施加均匀的加工固化为目的。
如图13A和图13B所示,在第一冲压工序S21中使用的下模具31的凸部31B的半径RA比在第二冲压工序中使用的下模具41的凸部41B的半径RB大。另外,在第一冲压工序S21中使用的上模具32的凹部32B的半径RC比在第二冲压工序中使用的上模具42的凹部42B的半径RD大。由此,能够抑制冲压成型后的金属板的形状恢复,也能够抑制第二气体流道形状512产生意外隆起。另一方面,在成型第一气体流道形状511时,不以施加均匀的加工固化为目的。
如上所述,气体流道部510不要求有密封部520那么高的强度。因此,在第一冲压工序S21中,与冲压成型为第一气体流道形状511的区域相比,以对冲压成型为第一密封部形状521的区域更均匀地施加加工固化的方式,进行冲压成型。另外,在第一冲压工序S21中,以冲压成型为第一密封部形状521的区域的板厚的均匀性高于冲压成型为第一气体流道形状511的区域的板厚的均匀性的方式,进行冲压成型。
另外,在第一冲压工序中,利用形成在上模具32和下模具31上的未图示的第一锁紧凸缘成型模具,在冲压成型为第一密封部形状521和第一气体流道形状511之前将第三凸缘冲压成型为第三凸缘形状。由于在由第三凸缘将成为产品部的区域的金属板材向外周方向拉伸的状态下,冲压成型第一密封部形状和第一气体流道形状511,因此,能够高精度地成型第一产品部形状。也可以在第二冲压工序中设置这种锁紧凸缘成型模具。
这样一来,在本实施方式中,由于对形成隔板500的密封部520的区域采用两个阶段的冲压加工,并在第一阶段的第一冲压工序S21中对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化,因此,能够提高完成的密封部520的强度。
此外,本实施方式的手段执行对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化的第一冲压工序、及以使在第一冲压工序中加工固化的区域形成为凸形的方式,进行冲压成型的第二冲压工序,其可以使用连续输送冲压方法有效地实施,但并不限定于连续输送冲压方法,在其他的冲压方法中也是有效的手段。另外,即使材料金属板非常薄,在形成需要较高的强度的燃料电池用隔板500的密封部520时,该手段也是特别有效的手段。
(冲孔工序S30)
使用图14,对冲孔工序进行说明。在冲孔工序S30中,分两次对长条状金属板100进行孔部的冲孔加工。冲孔工序S30包括上述的第五工序S5和第六工序S6。在该冲孔工序S30中,使用第一冲孔部50和第二冲孔部60作为冲压部4。
图14中示出冲孔工序S30的流程图。
冲孔工序S30包括第一冲孔工序S31、搬送工序S32、及第二冲孔工序S33。
首先,在第一冲孔工序S31中,第一冲孔部50对作为隔板500的孔部的部分中的一部分孔部进行冲孔。此处,对作为四个冷却剂连通孔540的部分进行冲孔。该工序与前述的第五工序S5对应。
接着,在搬送工序S32中,搬送部2在长度方向上以第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100。
接着,在第二冲孔工序S33中,第二冲孔部60对作为隔板500的孔部的部分中没有被第一冲孔部50冲孔的剩余的孔部进行冲孔。此处,对作为六个气体连通孔530的部分进行冲孔。
冲孔工序是对长条状金属板100施加最大应力的工序。在本实施方式中,将冲孔工序分成多次对孔部实施,由此,防止长条状金属板100因冲孔而翘曲。
(修整和搬出工序S40)
使用图15~图20,对修整和搬出工序S40进行说明。在修整和搬出工序S40中,将隔板形状部600从长条状金属板100上切离,将切离出的隔板形状部600和形成长条状金属板100的废料的部分100B搬出。修整和搬出工序S40包括上述的第七工序S7和第八工序S8。在该修整和搬出工序S40中,使用修整部70和废料切除部80作为冲压部4。
图15中示出了修整和搬出工序S40的流程图。修整和搬出工序S40包括搬送工序S41、修整工序S42(废料切除工序S42)、及提升工序S43(搬出工序S43)。
图16是由搬送部2搬送的长条状金属板100的平面图。由符号150、160、170、180表示的部分分别是长条状金属板100的被第一冲孔部50、第二冲孔部60、修整部70、废料切除部80加工后的部分。符号170的部分成为完成的隔板形状部600(产品部)。图17中还示出了构成搬出部240的部分的位置,所述搬出部240包括配置在长条状金属板100的下方的传送带260。
图17A~17D是用于说明修整和搬出工序S40的流程的图。图17A~17D示意性地示出构成修整部70的下模具71和上模具72(外周冲孔冲头72)、废料切除部80的上模具82(废料切刀82)、升降部3及搬出部240。搬出部240具备活动搬出部250和传送带260。活动搬出部250具备气缸251、固定在气缸251上的基部252、以及设置于基部上的辊253。搬出部240具有作为隔板形状部搬送部240的功能。
如图17A所示,在搬送工序S41中,在成为产品部的区域190上利用各冲压部4的冲压工序而冲压成型的长条状金属板100被搬送至修整部70。在搬送时,长条状金属板100被升降部3提升。如前文所述,被搬送至修整部70的成为产品部的区域190从长条状金属板100上切离,由此,进行加工直到成为隔板形状部600的状态。
接着,如图17B所示,在修整工序S42中,升降部3下降,并且修整部70对形成在长条状金属板100上的隔板形状部600的外周部610进行冲孔。由此,隔板形状部600从长条状金属板100上切离。此外,如图16所示,也可以设置为如下的方式,在修整工序S42的前工序中对隔板形状部600的外周部610局部实施冲孔,而在修整工序S42中,对整个隔板形状部600的外周部610进行冲孔。
此时,还同时执行废料切除工序S42,废料切除部80在废料切割线197处将隔板形状部600已被切离后的形成长条状金属板100的废料的部分100B切除。
接着,进行提升工序S43和搬出工序S43。在该工序中,如图17C所示,升降部3提升隔板形状部600已被切离后的长条状金属板100。然后,在正在提升的过程中,首先,由传送带260搬出被废料切除部80分离的成为废料的部分100B。
然后,如图17C、图17D所示,被修整部70分离的隔板形状部600由辊253和传送带260朝向搬送方向D搬出。此外,配置在修整部70的下模具71上的辊253藉由气缸251的驱动,如图17C所示,在搬出工序S43中上升。由此,如图17D所示,朝向搬送方向D由辊253搬送的隔板形状部600被搬送至传送带260。此外,辊253还配置在下模具71周边的其他可以配置的部位。
传送带260搬出隔板形状部600。此外,升降部3继续提升,直到成为该状态。即,在由提升工序S43正在提升长条状金属板100的过程中,搬送部2将切离后的隔板形状部600搬送至搬送方向D的下游侧。此外,在正在实施该搬出工序S43的过程中,搬送部2以特定的进给量搬送长条状金属板100,以准备进行下一工序。
由此,隔板形状部600(产品部)也可以向搬送方向D搬出,而不会被冲压掉下。因此,易于在搬送方向D的前端对产品部进行管理。
此外,如图18所示,也可以在修整部70的上模具72上设置爪部73,所述爪部73用于提升隔板形状部600已被切离后的长条状金属板100。
由于长条状金属板100非常薄,因此,当仅由升降部3提升时可能会发生弯曲。因此,使用爪部73勾住隔板形状部600已被切离后的长条状金属板100,由此,可以辅助提升长条状金属板100。
此外,也可以使用爪部73,来代替配置在修整部70的搬送方向下游侧的升降部3。
此外,爪部73优选勾住长条状金属板100,且为可移动式。例如,也可以在爪部73上连接未图示的执行器,并由控制部5控制执行器,由此,使爪部73移动。
在本实施方式中,采用这种构造,由此,在修整工序S42中,修整部70将形成在长条状金属板100上的隔板形状部600的外周部,在与用于形成隔板形状部600的前部分的冲压工序相同的冲压方向上进行冲孔,将隔板形状部600从长条状金属板100上切离。
而且,隔板形状部600具有气体连通孔530和冷却剂连通孔540等孔部。在前述的冲孔工序中冲孔的这些孔部和在修整工序S42中冲孔的隔板形状部600的外周部在相同的冲孔方向上被冲孔。
由此,在隔板形状部600的外周部和孔部上产生的毛刺的方向相同,便于后续的毛刺去除作业等。
而且,隔板形状部600具有气体流道部510和密封部520这样的凸部。气体流道部510和密封部520以上侧呈凸形的方式在前述的冲压工序中成型。然后,在修整工序S42中被冲孔的隔板形状部600的外周部,在与前述的冲压工序相同的冲压方向上进行冲孔。
使用图19A说明该状况。在本实施方式中,构成气体流道部510和密封部520的凸部198的突出成型的方向与毛刺199的朝向方向相反。由此,如图20A所示,在将隔板500与垫圈700组装时,毛刺199朝向与垫圈700相反的方向。因此,可以在不考虑毛刺199的情况下,抑制毛刺199与垫圈相互干扰的状况。因此,能够防止该垫圈的破损。
图19B是比较例。如该比较例所述,如果使用下模具71B、上模具72B从上方对隔板形状部600采用冲孔构成时,构成气体流道部510和密封部520的凸部198的突出成型的方向与毛刺199的方向成为相同的方向。此时,如图20B所示,在将上隔板500与垫圈700组装时,毛刺199朝向垫圈的方向。因此,会形成隔板500与垫圈700干扰的状况。
(升降部3的构造和动作)
接着,使用图21和图22,对升降部3的构造及其动作内容进行说明。
升降部3是用于升降由搬送部2搬送的长条状金属板100的机构,以平稳且适当地搬送长条状金属板100并冲压加工长条状金属板100。
升降部3配置在各冲压部4的附近,例如各冲压部4间等,但是此处,以它们为代表,对第二冲孔部60的附近的升降部3的构造进行说明。配置在其他位置的升降部3也可以采用该构造。其中,本实施方式的升降部3在需要较高的定位精度且对长条状金属板100施加较强的应力的工序即冲孔工序中,显示出特别高的效果。在对成为产品部的区域190进行冲压的冲压工序中,也显示出较高的效果。
图21是配置在第一冲孔部50上的升降部3的平面图。图22是用于说明升降部3的构造及其动作内容的示意图。图22中示出了沿着图21的K-K线的升降部3的剖面图和沿着图21的L-L线的定位销350周边的剖面图。
升降部3具备至少两个提升销310、提升板320、及上板330。
提升销310设置于长条状金属板的短边方向的两侧。提升销310具有与上板330抵接的顶端311和载置提升板的台阶部312。另外,在提升销310的下方设置有第一弹性体313,所述第一弹性体313对提升销310向上方施力。此外,提升销310等设置于作为升降部3的基座的基座部件341,342上。基座部件341,342可以与冲压部4的下模具一体化,也可以是整体。
提升板320载置由搬送部2搬送的长条状金属板100。提升板320设置为横穿长条状金属板100的短边方向。提升板320载置在提升销310的台阶部312上,并与提升销310的上下运动一起移动。在提升板320的下方设置有对提升板320向上方施力的第二弹性体321和上推部件322。此处,第二弹性体321向上方向的作用力大于第一弹性体313的向上方向的作用力。
上板330在与提升板320之间夹持长条状金属板100。上板330的底面与提升销310的顶端311抵接,并将提升销310向下推。此外,上板330可以与冲压部4的上模具一体化,也可以一体形成。
此处,在本装置上设置有定位销350,所述定位销350与设置于长条状金属板100上的定位孔109卡合。定位销350可以是升降部3的一部分,也可以设置于冲压部4的下模具等上。如图3所示,定位孔109以第一特定距离L1的间隔设置。藉由具有该定位孔109,由搬送部2正确地以第一特定距离L1的进给量搬送。另外,搬送后的长条状金属板100定位在正确的位置上。
如图22所示,升降部3构成为使状态可以改变为第一状态A、第二状态B、第三状态C(状态C1,C2)。
第一状态A是在定位销350与定位孔109未卡合的状态下,以在提升板320与上板330之间不夹持长条状金属板100的方式,使提升板320与上板330之间分开距离t。
第二状态B是在定位销350与定位孔109卡合的状态下,以在提升板320与上板330之间不夹持长条状金属板100的方式,使提升板320与上板330之间分开距离t。
第三状态C(状态C1、状态C2)是在定位销350与定位孔109卡合的状态下,以在提升板320与上板330之间夹持长条状金属板100的方式,使提升板320与上板330之间缩小距离t。
而且,升降部3构成为从第一状态经过第二状态之后向第三状态转移,在升降部3为第一状态A时,搬送部2搬送长条状金属板100,在升降部3为第三状态C时,冲压部进行长条状金属板100的冲压。
接着,使用图22,对升降部3的动作细节进行说明。
第一状态A包括上板330与提升销310的顶端311抵接的状态。该状态是上死点的状态。在升降部3为该状态时,搬送部2搬送长条状金属板100。
第二状态B包括如下的状态,即上板330抵抗第一弹性体313的作用力而将提升销310向下推,并且提升板320维持载置在提升销310的台阶部312上的状态并下降的状态。
第三状态C包括如下的状态,即上板330抵抗第一弹性体的弹力而将提升销310向下推的状态,并且将提升销310的台阶部与提升板320分开的状态。
进一步,第三状态包括:状态C1,上板330仅抵抗第一弹性体313的作用力而将提升销310向下推;及,下死点的状态C2,上板330抵抗第一弹性体313的作用力和第二弹性体321的弹力将提升销310和提升板320向下推。在升降部3为具备第二弹性体321的构造时,优选的是,在升降部3为该下死点的状态C2时,各冲压部4对长条状金属板100进行冲压。
此外,如图22的下方的图所示,可以使搬送部2的送料器230与升降部3的动作连动。例如送料器230除了具有送出长条状金属板100的供给状态之外,还构成为使状态可以改变为限制长条状金属板100的自由移动的送出准备状态、及长条状金属板100自由移动的释放状态。
而且,在升降部3为第一状态A时,搬送部2使送料器230为供给状态。接着,停止送料器230的搬送,并使送料器230为释放状态且使升降部3为第二状态B。接着,优选的是,将送料器230维持在释放状态,直到升降部3处于第三状态C并且上板330处于抵抗第一弹性体313的作用力而将提升销310向下推的状态C1。而且,在升降部3为下死点的状态C2时,形成限制长条状金属板100的自由移动的送出准备状态。
由此,在第一状态A下,实现长条状金属板100平稳的搬送。在第二状态B下,由于可以在不对长条状金属板100施加张力的情况下,使定位销350与定位孔109卡合,因此,能够进行高精度的定位。在第三状态C2下,能够在准确地定位和保持长条状金属板100的状态下,进行冲压加工。因此,可以在长条状金属板100的下垂非常少的状态下,进行冲压加工。
此外,提升板320和上板330设置为横穿长条状金属板100的短边方向。由此,能够在准确地定位和保持长条状金属板100的状态下,进行冲压加工。因此,可以在长条状金属板100的下垂非常少的状态下,进行冲压加工。
另外,也可以使提升板320和上板330中的夹持长条状金属板100的部分为边框状,并以包围长条状金属板100的成为产品部的区域190的方式,夹持长条状金属板100。因此,能够在准确地定位和保持长条状金属板100的状态下,进行冲压加工。因此,可以在长条状金属板100的下垂非常少的状态下,进行冲压加工。
根据本实施方式,起到以下的效果。
(1)、本实施方式的连续输送冲压方法是一种在长条状金属板100上成型多个产品部,该方法具有以下步骤:第一凸缘成型工序,在长条状金属板100的成为第一产品部的区域191的侧部成型第一凸缘101A,所述第一凸缘101A具有在长条状金属板100的长度方向上延伸的第二特定距离L2的长度;第一搬送工序,在长度方向上以第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100;及,第二凸缘成型工序,在长条状金属板100的成为第二产品部的区域192的侧部,以与在第一凸缘成型工序成型的第一凸缘101A相连的方式成型第二凸缘101B,所述第二凸缘101B具有在长条状金属板100的长度方向上延伸的第二特定距离L2的长度;并且,第二特定距离L2比第一特定距离L1长。
由此,能够以高效的工序连续地成型作为用于提高长条状金属板100的刚度的成型部的凸缘101。
(2)、(1)的连续输送冲压方法还包括缝隙形成工序,即在成为第一产品部的区域191与成为第二产品部的区域192之间形成在长条状金属板100的短边方向上延伸的缝隙105。
由此,在冲压加工期间,能够有效地吸收在长条状金属板100中产生的应力。
(3)、(2)的连续输送冲压方法的缝隙形成工序具有:第一缝隙形成工序,与第一凸缘成型工序同时在成为第一产品部的区域191与成为第二产品部的区域192之间形成第一缝隙106;第二缝隙形成工序,与第二凸缘成型工序同时在成为第一产品部的区域191与成为第二产品部的区域192之间形成第二缝隙107,在第二缝隙形成工序之后形成的第二缝隙107和由第一缝隙形成工序形成的第一缝隙106并列形成在短边方向上。
由此,与一次形成缝隙105的情况相比,不易产生长条状金属板100的挠曲等问题。
(4)、在(3)的连续输送冲压方法的第二缝隙形成工序中,第二缝隙107形成在不与第一缝隙106重叠的位置。
由此,在第二缝隙形成工序时,长条状金属板100不易变形。
(5)、在(2)~(4)的连续输送冲压方法中,在第一凸缘成型工序中,第一凸缘101A在长条状金属板100的短边方向两侧上成型在成为第一产品部的区域191的两侧部,在第二凸缘成型工序之后,还包括以下工序:第二搬送工序,在长度方向上以第一特定距离L1的进给量进一步搬送长条状金属板100;及,第三凸缘成型工序,以包围由第二搬送工序搬送的长条状金属板100的成为第一产品部的区域191的周围的方式,且以被第一凸缘101A、缝隙105,以及在成为第一产品部的区域191的搬送方向下游侧形成的缝隙105包围的方式成型第三凸缘104。
由此,能够在冲压加工时,提高抑制成为产品部的区域191产生的挠曲的效果。
(6)、在(5)的连续输送冲压方法中,在成为第一产品部的区域191的搬送方向下游侧形成的缝隙105的一部分与第一凸缘成型工序同时形成。
这样一来,使其为同时执行多个工序的方式,由此,能够实现加工时间的缩短和装置的小型化。
(7)、本发明的燃料电池用隔板的制造方法包括(1)~(6)的连续输送冲压方法,成为第一和第二产品部的区域是成为燃料电池用隔板500的区域。
在制造燃料电池用隔板的情况下,能够以高效的工序连续地成型用于提高长条状金属板100的刚度的成型部。
(8)、本发明的连续输送冲压装置是一种在长条状金属板100上成型多个产品部的连续输送冲压装置1,该连续输送冲压装置1具备:凸缘成型部11,在长条状金属板100的成为产品部的区域190的侧部成型凸缘101,所述凸缘101具有在长条状金属板100的长度方向上延伸的第二特定距离L2的长度;及,搬送部2,沿着长度方向以第一特定距离L1的进给量搬送长条状金属板100;并且,第二特定距离L2比第一特定距离L1长。
由此,能够以高效的工序连续地成型用于提高长条状金属板100的刚度的成型部。
(9)、(8)的连续输送冲压装置1还具备缝隙形成部15,所述缝隙形成部15在长条状金属板100上的成为产品部的区域190的搬送方向上游侧和搬送方向下游侧,形成在长条状金属板100的短边方向上延伸的缝隙105。
由此,在冲压加工期间,能够有效地吸收在长条状金属板100中产生的应力。
(10)、(9)的连续输送冲压装置1的缝隙形成部15具有:第一缝隙形成部16,在成为产品部的区域190的搬送方向上游侧形成第一缝隙106;及,第二缝隙形成部17,在成为产品部的区域190的搬送方向下游侧形成第二缝隙107;并且,第一缝隙形成部16与第二缝隙形成部17隔开第一特定距离L1地配置。
由此,与一次形成缝隙105的情况相比,不易产生长条状金属板100的挠曲等问题。
(11)、(10)的连续输送冲压装置1的第二缝隙形成部17形成第二缝隙107,第二缝隙107与第一缝隙106并列在短边方向上,且形成在不与由第一缝隙形成部16形成的第一缝隙106重叠的位置上。
由此,在第二缝隙形成工序时,长条状金属板100不易变形。
(12)、(11)的连续输送冲压装置1的第一缝隙形成部16和第二缝隙形成部17以如下方式,形成第一缝隙106和第二缝隙107,存在于由第一缝隙形成部16形成的第一缝隙106和由第二缝隙形成部17形成的第二缝隙107之间的长条状金属板100的残部108具有弯曲部108A。
由此,弯曲部108A能够在后续由各冲压部4执行的冲压加工序时,更有效地吸收在长条状金属板100中产生的应力。
(13)、(12)的连续输送冲压装置1的第一缝隙形成部16和第二缝隙形成部17以如下方式,形成第一缝隙106和第二缝隙107,长条状金属板100的残部108具有:第一拉出部108B,其与成为第一产品部的区域191连结,并朝向搬送方向上游侧延伸;中间部108C,其一端侧与第一拉出部108B的搬送方向上游侧连结,并在短边方向上延伸;及,第二拉出部108D,其与中间部108C的另一端侧连结,并朝向搬送方向上游侧延伸且与成为第二产品部的区域192连结。
由此,第一缝隙106和第二缝隙107能够在后续由各冲压部4执行的冲压加工序时,更有效地吸收在长条状金属板100中产生的应力。
(14)、由(9)~(13)的连续输送冲压装置1的凸缘成型部11成型的凸缘101在长条状金属板100的短边方向两侧上成型在成为产品部的区域190的两侧部,第三凸缘成型部30配置在缝隙形成部的搬送方向下游侧,所述第三凸缘成型部30成型第三凸缘104,所述第三凸缘104包围成为产品部的区域190的周围,且具有被由凸缘成型部11形成的凸缘101和由缝隙形成部形成的缝隙105包围的形状。
由此,能够在冲压加工时,提高抑制由成为产品部的区域190产生的挠曲的效果。
(15)、本发明的燃料电池用隔板的制造装置1是一种包括(8)~(14)的连续输送冲压装置的制造装置,成为产品部的区域190是成为燃料电池用隔板500的区域。
在制造燃料电池用隔板500的情况下,能够以高效的工序连续地成型用于提高长条状金属板100的刚度的成型部。
另外,根据本实施方式,起到以下的效果。
(1)、本实施方式的燃料电池用隔板500的制造方法,其燃料电池用隔板500具有在与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部520,该方法包括以下工序:第一冲压工序,对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化;及,第二冲压工序,以使在第一冲压工序中加工固化的区域形成为凸形的方式,进行冲压成型。
由此,能够提高凸形密封部520的强度。
(2)、本实施方式的燃料电池用隔板500的制造方法,其燃料电池用隔板500具有气体流道部510和在与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部520,该方法包括以下工序:第一冲压工序,将作为气体流道部510的区域冲压成型为第一气体流道形状511,并将成为密封部520的区域冲压成型为第一密封部形状521;第二冲压工序,将第一气体流道形状511冲压成型为第二气体流道形状512,并将第一密封部形状521冲压成型为第二密封部形状522;并且,在第一冲压工序中,与冲压成型为第一气体流道形状511的区域相比,以对冲压成型为第一密封部形状521的区域更均匀地施加加工固化的方式,进行冲压成型。
由此,以气体流道部510与密封部520两个部分为对象进行两个阶段冲压,由此,能够同时成型气体流道部510和密封部520,并对完成后的密封部520确保较高的强度。
(3)、(2)的燃料电池用隔板500的制造方法,在第一冲压工序中,以第一密封部形状521的上表面部成为向上凸的弧形形状的方式,进行冲压成型。
由此,在第一冲压工序中,能够对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化。
(4)、(2)或(3)的燃料电池用隔板500的制造方法,在第一冲压工序中,以对第一密封部形状521的上表面部大致均匀地施加加工固化的方式,实施冲压成型。
由此,能够提高凸形密封部520的强度。
(5)、本发明的燃料电池用隔板的制造装置1制造燃料电池用隔板500,所述燃料电池用隔板500具有在与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部520,该制造装置具备:第一冲压部30,对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化;及,第二冲压部40,以使由第一冲压部30加工固化的区域形成凸形的方式,进行冲压成型。
由此,在第一冲压工序中,能够稳定地对构成密封部520的整个凸形的区域施加加工固化,并在第二冲压工序中,可以调整密封部520的形状,以能够确保完成后的密封部520的强度。
另外,根据本实施方式,起到以下的效果。
(1)、本实施方式的燃料电池用隔板的制造方法是由在长条状金属板100上成型多个隔板形状部600的连续输送冲压方法实施的,其具有以下工序:冲压工序,利用冲压在长条状金属板100上形成隔板形状部600;修整工序,在与冲压工序相同的冲压方向上对形成在长条状金属板100上的隔板形状部600的外周部610进行冲孔,由此,将隔板形状部600从长条状金属板100上切离;提升工序,提升隔板形状部600已被切离后的长条状金属板100;及,隔板形状部搬送工序,在由提升工序正在提升长条状金属板100的过程中,将切离后的隔板形状部600搬送至搬送方向下游侧。
由此,能够提供一种燃料电池用隔板的制造方法,其使用连续输送冲压方法成型,该连续输送冲压方法可以考虑因冲孔产生的毛刺199的产生,并适当地执行搬出成为产品部的隔板形状部600。
(2)、在(1)的燃料电池用隔板的制造方法中,隔板形状部600具有孔部530,540,孔部530,540和隔板形状部600的外周部610在冲压工序和修整工序中,以相同的冲孔方向被冲孔。
由此,可以使用连续输送冲压方法有效地制造隔板形状部600,并容易地对后续工序中的毛刺199进行处理作业等。
(3)、在(1)或(2)的燃料电池用隔板的制造方法中,隔板形状部600具有凸部198,所述凸部198以在冲压工序中上侧呈凸形的方式成型。
由此,可以使用连续输送冲压方法有效地制造隔板形状部600,并在将隔板形状部600的凸部198朝向另一部件组装时,还能够防止因隔板形状部600的冲孔产生的毛刺199与其他部件的干扰。
(4)、在(1)~(3)的燃料电池用隔板的制造方法的前述提升工序中,使用设置于上模具上的爪部73提升切离后的长条状金属板100,所述上模具用于在修整工序中切离隔板形状部600。
使用爪部73勾住隔板形状部600已被切离后的长条状金属板100,由此,可以容易提升长条状金属板100。
(5)、本发明的燃料电池用隔板的制造装置1使用连续输送冲压方法在长条状金属板100上成型多个隔板形状部600,该制造装置具有:冲压部30~60,利用冲压在长条状金属板100上形成隔板形状部600;修整部70,以与冲压部30~60的冲压方向相同的冲压方向,对形成在长条状金属板100上的隔板形状部600的外周部610进行冲孔,由此,将隔板形状部600从长条状金属板100上切离;升降部3,提升隔板形状部600已被切离后的长条状金属板100;及,隔板形状部搬送部240,在由升降部3提升长条状金属板100的过程中,将切离后的隔板形状部600搬送至搬送方向下游侧。
由此,能够提供一种燃料电池用隔板的制造装置,其使用连续输送冲压方法成型1,该连续输送冲压方法可以考虑因冲孔产生的毛刺199的产生,并适当地执行搬出成为产品部的隔板形状部600。
(6)、在(5)的燃料电池用隔板的制造装置1中,隔板形状部600具有孔部530,540,冲压部50,60对孔部530,540的冲孔方向和修整部70对隔板形状部600的外周部610的冲孔方向相同。
由此,可以使用连续输送冲压方法有效地制造隔板形状部600,并容易地对后续工序中的毛刺199进行处理作业等。
(7)、在(5)或(6)的燃料电池用隔板的制造装置1中,隔板形状部600具有凸部198,所述凸部198以利用冲压部30,40的冲压而上侧呈凸形的方式成型。
由此,可以使用连续输送冲压方法有效地制造隔板形状部600,并在将隔板500的凸部198朝向另一部件组装时,还能够防止因隔板形状部600的冲孔产生的毛刺199与其他部件的干扰。
(8)、在(5)~(7)的燃料电池用隔板的制造装置1中,在修整部70的上模具72上设置有爪部73,所述爪部73用于提升隔板形状部600已被切离后的长条状金属板400。
使用爪部73勾住隔板形状部600已被切离后的长条状金属板100,由此,可以容易提升长条状金属板100。
另外,根据本实施方式,起到以下的效果。
(1)、本实施方式的连续输送冲压装置1在长条状金属板100上成型多个产品部,其具备:冲压部4,其冲压长条状金属板100;搬送部2,在其长度方向上搬送长条状金属板100;定位销350,其与设置于长条状金属板100上的定位孔109卡合;及,升降部3,其提升由搬送部2搬送的长条状金属板100;并且,升降部3具备:提升板320,其载置长条状金属板100;上板330,其将长条状金属板100夹持在与提升板320之间,升降部3构成为使状态可以改变为第一状态A、第二状态B、及第三状态C,第一状态A是在定位销350与定位孔109未卡合的状态下,以在提升板320与上板330之间不夹持长条状金属板100的方式,使提升板320与上板330之间分开一定距离;第二状态B是在定位销350与定位孔109卡合的状态下,以在提升板320与上板330之间不夹持长条状金属板100的方式,使提升板320与上板330之间分开一定距离;第三状态C是在定位销350与定位孔109卡合的状态下,以在提升板320与上板330之间夹持长条状金属板100的方式,使提升板320与上板330之间的距离缩小;升降部3构成为从第一状态A经过第二状态B向第三状态C转移,在升降部3为第一状态A时,搬送部2搬送长条状金属板100,在升降部3为第三状态C时,冲压部4对长条状金属板100进行冲压。
由此,能够提供一种连续输送冲压装置,所述连续输送冲压装置能够平稳且适当地执行长条状金属板100的搬送和对长条状金属板100的冲压加工。
(2)、(1)的连续输送冲压装置1的搬送部2具有送出长条状金属板100的送料器230,送料器230除了具有将长条状金属板100送出的送出状态之外,还构成为使状态可以改变为限制长条状金属板100的自由移动的送出准备状态、及长条状金属板100自由移动的释放状态,搬送部2停止送料器230的搬送,并使送料器230为释放状态且使前述升降部为前述第二状态。
由此,在第二状态B下,由于可以在不对长条状金属板100施加张力的情况下,使定位销350与定位孔109卡合,因此,能够进行高精度的定位。
(3)、(1)或(2)的连续输送冲压装置1还具备:至少两个提升销310,其具有与上板330抵接的顶端311和载置提升板320的台阶部312;第一弹性体313,其对提升销310向上方向施力;并且,第一状态A包括上板330与提升销310的顶端311抵接的状态,第二状态B包括如下的状态,即上板330抵抗第一弹性体313的作用力而将提升销310向下推,并且提升板320维持载置在提升销310的台阶部312上的状态并下降的状态,第三状态C包括如下的状态,即上板330抵抗第一弹性体的弹力而将提升销310向下推,并且提升销310的台阶部与提升板320分开的状态。
利用这种构造,能够提供一种连续输送冲压方法,所述连续输送冲压方法可以平稳且适当地执行长条状金属板100的搬送和对长条状金属板100进行冲压加工。
(4)、(3)的连续输送冲压装置1还具有对提升板320向上方向施力的第二弹性体321,所述第二弹性体321的上方向的作用力大于第一弹性体313的上方向的作用力。
由此,可以构成进行适当动作的升降部3的机构。
(5)、在(4)的连续输送冲压装置1中,第三状态包括:状态C1,上板330仅抵抗第一弹性体313的作用力而将提升销310向下推;及,下死点的状态C2,上板330抵抗第一弹性体313的作用力和第二弹性体321的弹力而将提升销310和提升板320向下推;并且,当升降部3为该下死点的状态C2时,各冲压部4对长条状金属板100进行冲压。
由此,可以在长条状金属板100的下垂非常少的状态下,进行冲压加工。
(6)、(3)~(5)的连续输送冲压装置1的至少两个提升销310设置于长条状金属板100的短边方向的两侧。
由此,能够在准确地定位和保持长条状金属板100的状态下,进行冲压加工。因此,可以在长条状金属板100的下垂非常少的状态下,进行冲压加工。
(7)、(1)~(6)的连续输送冲压装置1的提升板320和上板330设置为横穿长条状金属板100的短边方向。
由此,能够在准确地定位和保持长条状金属板100的状态下,进行冲压加工。因此,可以在长条状金属板100的下垂非常少的状态下,进行冲压加工。
(8)、(1)~(6)的连续输送冲压装置1的提升板320和上板330形成为夹持长条状金属板100的部分包围长条状金属板100的成为产品部的区域190的形状。
由此,能够在准确地定位和保持长条状金属板100的状态下,进行冲压加工。因此,可以在长条状金属板100的下垂非常少的状态下,进行冲压加工。
(9)、(1)~(8)的连续输送冲压装置1的上板330与冲压部4的上模具一体化或一体形成。
由此,可以减少部件数量。另外,由于与冲压部4的动作连动,因此,也容易控制装置的动作。
(10)、本发明的燃料电池用隔板的制造装置1包括(1)~(9)的连续输送冲压装置,成为产品部的区域190是成为燃料电池用隔板500的区域。
在制造燃料电池用隔板500时,可以平稳且适当地执行长条状金属板100的搬送和对长条状金属板100进行冲压加工。
此外,本发明不限定于上述实施方式,即使在可以实现本发明的目的的范围内进行变化和改良等,也包括在本发明的范围内。
附图标记
1 连续输送冲压装置(燃料电池用隔板制造装置)
2 搬送部
3 升降部
4 冲压部
5 控制部
10 凸缘和缝隙成型部(成型部)
11 凸缘成型部
15 缝隙形成部
16 第一缝隙形成部
17 第二缝隙形成部
30 第一冲压部(第三凸缘成型部)
31 下模具
32 上模具
40 第二冲压部
41 下模具
42 上模具
50 第一冲孔部
60 第二冲孔部
70 修整部
71 下模具
72 上模具
73 爪部
80 废料切除部
81 下模具
82 上模具
100 长条状金属板
100B 成为废料的部分
101 凸缘
101A 第一凸缘
101B 第二凸缘
104 第三凸缘
105 缝隙
106 第一缝隙
107 第二缝隙
108 残部
108A 弯曲部
108B 第一拉出部
108C 中间部
108D 第二拉出部
109 定位孔
190 成为产品部的区域
191 成为第一产品部的区域
192 成为第二产品部的区域
210 开卷机
220 挠曲防止部
221 矫直辊
230 送料器
231 传送辊
240 搬出部(隔板形状部搬送部)
250 活动搬出部
260 传送带
310 提升销
311 顶端
312 台阶部
313 第一弹性体
320 提升板
321 第二弹性体
322 上推部件
330 上板
350 定位销
500 隔板(燃料电池用隔板)
510 气体流道部
511 第一气体流道形状
512 第二气体流道形状
520 密封部
521 第一密封部形状
522 第二密封部形状
530 气体连通孔
540 冷却剂连通孔
600 隔板形状部(产品部)
610 外周部
Claims (4)
1.一种燃料电池用隔板的制造方法,所述燃料电池用隔板具有气体流道部、及与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部,所述方法包括以下工序:
第一冲压工序,将成为前述气体流道部的区域冲压成型为第一气体流道形状,并将成为前述密封部的区域冲压成型为第一密封部形状;及,
第二冲压工序,将前述第一气体流道形状冲压成型为第二气体流道形状,并将前述第一密封部形状冲压成型为第二密封部形状;并且,
在前述第一冲压工序中,以与冲压成型为前述第一气体流道形状的区域相比,对冲压成型为前述第一密封部形状的区域更均匀地施加加工固化的方式,进行冲压成型。
2.根据权利要求1所述的燃料电池用隔板的制造方法,其中,
在前述第一冲压工序中,以前述第一密封部形状的上表面部成为向上凸的弧形形状的方式,进行冲压成型。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的燃料电池用隔板的制造方法,其中,
在前述第一冲压工序中,以前述第一密封部形状的上表面部被大致均匀地施加加工固化的方式,实施冲压成型。
4.一种燃料电池用隔板的制造装置,所述燃料电池用隔板具有气体流道部、及在与另一隔板重叠时被挤压的凸形密封部,该装置具备:
第一冲压部,其将成为前述气体流道部的区域冲压成型为第一气体流道形状,并将成为前述密封部的区域冲压成型为第一密封部形状;及,
第二冲压部,其将前述第一气体流道形状冲压成型为第二气体流道形状,并将前述第一密封部形状冲压成型为第二密封部形状,
通过前述第一冲压部,与冲压成型为前述第一气体流道形状的区域相比,对冲压成型为前述第一密封部形状的区域更均匀地施加加工固化。
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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US6017649A (en) * | 1998-02-12 | 2000-01-25 | M-C Power Corporation | Multiple step fuel cell seal |
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