CN113695437A - 一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法，包括：步骤1：将金属薄板放置在上模和下模之间的工位上；步骤2：保持下模不动，上模向下移动第一距离，实现波纹第一个竖直面的折弯成型，移动上模至初始位置；步骤3：保持上模不动，下模带动金属薄板一起向右移动第二距离；步骤4：保持上模和金属薄板不动，下模向上移动第一距离，实现波纹第二个竖直面的折弯成型和顶面的成型，移动下模至初始位置，完成第一个波纹的处理；步骤5：保持上模和金属薄板不动，下模向左移动双倍的第二距离；步骤6：循环步骤2～步骤5，直至完成该金属薄板的波纹成型。本发明能够实现金属薄板的折弯成型，提高成型精度，提高电池性能。

Description

一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法
技术领域
本发明涉及燃料电池制造技术领域，尤其涉及一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法。
背景技术
金属双极板是组成燃料电池的关键组件之一，金属双极板，又称隔板，其功能为提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，支撑电堆，并在串联的阴阳两极之间建立电流通路等作用。其中，截面外形类似于波纹形状的金属双极板，称为波纹板。在保持一定机械强度和良好阻气作用的前提下，双极板的基材厚度应尽可能薄，以减少对电流和热的传到阻力和减少电池重量，提高比功率密度。
目前，金属波纹板大多为梯形截面，且为大折弯角，大节距的波纹板，高宽比远小于1，且成型钢板厚度较厚，成型大多采用级进冲压成型技术，技术较成熟。但对于板材厚度较小(小于等于0.05mm)，且高宽比大于等于1、小节距矩形截面波纹板成型属于精密成型技术，目前仅在日本和美国有极少厂家生产，且成型具体技术未公开，导致薄钢波纹板成型难以实现。而波纹板过厚会导致空冷型电堆的比功率密度和性能降低，导致燃料电池的性能降低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法。
一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法，包括以下步骤：步骤1：上模和下模处于初始位置，将金属薄板放置在上模和下模之间的工位上，所述上模能够实现上下周期性移动，所述下模能够实现上下左右的周期性移动；步骤2：保持下模不动，上模向下移动第一距离，实现波纹第一个竖直面的折弯成型，向上移动上模至初始位置；步骤3：保持上模不动，下模带动金属薄板一起向右移动第二距离；步骤4：保持上模和金属薄板不动，下模向上移动第一距离，实现波纹第二个竖直面的折弯成型和顶面的成型，向下移动下模至初始位置，完成第一个波纹的处理；步骤5：保持上模和金属薄板不动，下模向左移动双倍的第二距离；步骤6：循环步骤2～步骤5，直至完成金属薄板的所有波纹成型。
在其中一个实施例中，所述上模和所述下模设置有相对应的凹槽，通过所述凹槽相互啮合。
在其中一个实施例中，所述步骤6还包括：通过上模和下模的运动对所述第一个波纹进行微整形处理。
在其中一个实施例中，所述第一距离为波纹的槽深，所述第二距离为波纹的槽宽。
相比于现有技术，本发明的优点及有益效果在于：
1、本发明能够实现金属薄板的折弯成型，提高成型精度，满足空冷型燃料电池用双极板的功能要求，提高电池性能。
2、本发明能够实现小节距、波纹板槽深高和金属薄板的波纹板的成型，保证成型波纹板具有一定的刚度和强度，满足支撑要求。
附图说明
图1为一个实施例中一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法的流程示意图；
图2为图1中步骤S102～步骤S105的工作示意图；
图3为成型后波纹板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明做进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在一个实施例中，结合图1至图3所示，提供了一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法，包括以下步骤：
步骤S101，上模和下模处于初始位置，将金属薄板放置在上模和下模之间的工位上，上模能够实现上下周期性移动，下模能够实现上下左右的周期性移动。
具体地，上模和下模均设置有凹槽，且凹槽相互匹配，上模和下模通过凹槽相互啮合。初始位置时，金属薄板位于下模的第一个凹槽处。其中，上模能够实现上下周期性运动，下模能够实现上下左右的周期性运动，下模在波纹板整个成型过程中的运动轨迹为：左、上、下、右，上下移动的距离相同，左移的距离为右移的两倍。
其中，上下移动的距离为第一距离，右移的距离为第二距离，如图3所示，第一距离为波纹的槽深H，第二距离为波纹的槽宽W。
步骤S102，保持下模不动，上模向下移动第一距离，实现波纹第一个竖直面的折弯成型，向上移动上模至初始位置。
具体地，保持下模不动，上模向下移动第一距离，将金属薄板的对应部分压至下模凹槽内，完成波纹的第一个竖直面的折弯成型，然后将上模向上移动，返回至上模初始位置。
步骤S103，保持上模不动，下模带动金属薄板一起向右移动第二距离。
具体地，保持上模不动，下模带动金属薄板向右移动第二距离。
步骤S104，保持上模和金属薄板不动，下模向上移动第一距离，实现波纹第二个竖直面的折弯成型和顶面的成型，向下移动下模至初始位置，完成第一个波纹的处理。
具体地，保持上模和金属薄板不动，下模向上移动第一距离，完成波纹第二个竖直面的折弯成型和顶面的成型，然后将下模向下移动，返回下模的初始位置，此时完成第一个波纹的处理。
步骤S105，保持上模和金属薄板不动，下模向左移动双倍的第二距离。
具体地，保持上模和金属薄板不动，下模向左移动双倍的第二距离，从而将下模移动至未处理的金属薄板处，继续上模和下模的移动，进行下一个波纹的处理。
其中，由于上模只能够进行上下周期性移动，因此在完成第一个波纹的折弯处理后，就需要向左双倍移动下模，从而将下模移动至金属薄板的未处理处，继续下一个波纹的处理。
步骤S106，判断是否完成金属薄板的所有波纹成型，若未完成，则循环步骤S102～步骤S105。
具体地，判断是否完成金属薄板的所有波纹成型，若未完成，则循环步骤S102～步骤S105，在完成第一个波纹的处理之后，可以重复步骤S102～步骤S105，从而进行下一个波纹的处理，至整个金属薄板处理完毕。若完成金属薄板的所有波纹成型，则完成该金属薄板的处理，获取波纹板。
在本实施例中，在上模和下模处理初始位置时，将金属薄板放置在上模和下模之间的工位上，上模能够实现上下周期性移动，下模能够实现上下左右的周期性移动；保持下模不动，上模向下移动第一距离，实现波纹第一个竖直面的折弯成型，向上移动上模至初始位置；保持上模不动，下模带动金属薄板一起向右移动第二距离；保持上模和金属薄板不动，下模向上移动第一距离，实现波纹第二个竖直面的折弯成型和顶面的成型，向下移动下模至初始位置，完成第一个波纹的处理；保持上模和金属薄板不动，下模向左移动双倍的第二距离；重复上述步骤，直至完成金属薄板所有的波纹成型，能够实现金属薄板的折弯成型，提高成型精度，满足空冷型燃料电池用双极板的功能要求，提高电池性能。
其中，步骤S106还包括：通过上模和下模的运动对第一个波纹进行微整形处理。
具体地，如图2所示，由于上模和下模均设置有两个凹槽，因此，在完成第一个波纹，进行下一个波纹处理的过程中，能够对第一个波纹进行微整形处理，从而使得每个波纹保持较高的一致性，并保证波纹顶面和相邻波纹底面的平面度要求。
在一个实施例中，还能够通过改变上模和下模的形状或移动方式，从而实现梯形等其他形状的截面波纹板的成型，解决整体冲压成型过程中难以实现小节距的问题，且能够避免金属薄板成型过程中拐角出现拉裂、局部起皱或弯角半径大的问题。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：上模和下模处于初始位置，将金属薄板放置在上模和下模之间的工位上，所述上模能够实现上下周期性移动，所述下模能够实现上下左右的周期性移动；
步骤2：保持下模不动，上模向下移动第一距离，实现波纹第一个竖直面的折弯成型，向上移动上模至初始位置；
步骤3：保持上模不动，下模带动金属薄板一起向右移动第二距离；
步骤4：保持上模和金属薄板不动，下模向上移动第一距离，实现波纹第二个竖直面的折弯成型和顶面的成型，向下移动下模至初始位置，完成第一个波纹的处理；
步骤5：保持上模和金属薄板不动，下模向左移动双倍的第二距离；
步骤6：循环步骤2～步骤5，直至完成金属薄板的所有波纹成型。
2.根据权利要求1所述的一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法，其特征在于，所述上模和所述下模设置有相对应的凹槽，通过所述凹槽相互啮合。
3.根据权利要求1所述的一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法，其特征在于，所述步骤6还包括：通过上模和下模的运动对所述第一个波纹进行微整形处理。
4.根据权利要求1所述的一种超轻空冷堆矩形截面波纹板成型方法，其特征在于，所述第一距离为波纹的槽深，所述第二距离为波纹的槽宽。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0068633A2 (en) * 1981-06-18 1983-01-05 Research Development Corporation of Japan Method, apparatus and forming roll for forming material with a bidirectional periodicity
CN201291258Y (zh) * 2008-11-06 2009-08-19 上海理工大学 凸凹模移动式波纹板成形装置
CN201524722U (zh) * 2009-08-25 2010-07-14 周建刚 建筑用高强度钢结构的制型设备
JP2014231072A (ja) * 2013-05-29 2014-12-11 トヨタ紡織株式会社 プレス金型
CN204817729U (zh) * 2015-08-13 2015-12-02 深圳市乾行达科技有限公司 一种金属波纹箔片冲压成型模具
CN209379701U (zh) * 2018-11-30 2019-09-13 宁波凯荣船用机械有限公司 薄膜型液化天然气液货舱维护系统不锈钢波纹板大波纹制作设备
CN210547426U (zh) * 2019-06-27 2020-05-19 安徽博牧新材料科技有限公司 一种便于定位的波纹板成型模具
CN211052242U (zh) * 2019-12-10 2020-07-21 嘉兴职业技术学院 金属双极板成型装置
CN113134537A (zh) * 2021-04-21 2021-07-20 哈尔滨工业大学 一种超薄金属瓦楞板成型装置及成型方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0068633A2 (en) * 1981-06-18 1983-01-05 Research Development Corporation of Japan Method, apparatus and forming roll for forming material with a bidirectional periodicity
CN201291258Y (zh) * 2008-11-06 2009-08-19 上海理工大学 凸凹模移动式波纹板成形装置
CN201524722U (zh) * 2009-08-25 2010-07-14 周建刚 建筑用高强度钢结构的制型设备
JP2014231072A (ja) * 2013-05-29 2014-12-11 トヨタ紡織株式会社 プレス金型
CN204817729U (zh) * 2015-08-13 2015-12-02 深圳市乾行达科技有限公司 一种金属波纹箔片冲压成型模具
CN209379701U (zh) * 2018-11-30 2019-09-13 宁波凯荣船用机械有限公司 薄膜型液化天然气液货舱维护系统不锈钢波纹板大波纹制作设备
CN210547426U (zh) * 2019-06-27 2020-05-19 安徽博牧新材料科技有限公司 一种便于定位的波纹板成型模具
CN211052242U (zh) * 2019-12-10 2020-07-21 嘉兴职业技术学院 金属双极板成型装置
CN113134537A (zh) * 2021-04-21 2021-07-20 哈尔滨工业大学 一种超薄金属瓦楞板成型装置及成型方法

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