CN115122614A - 分隔件的加工装置及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分隔件的加工装置及加工方法,在将片材热压成形为将分隔件在平面上排列了多张的形状的成形体时,抑制成形体过剩地被加热。加工装置(1)具备装置主体(1A)和安设夹具(5)。安设夹具(5)是形成有使片材(2)中的由装置主体(1A)成形的成形区域(2a)露出的开口部(5a)和约束成形区域(2a)的周缘部(2b)的约束部(5b)的框状的安设夹具。装置主体(1A)具备:支承构件(31),以在上模(25)与下模(15)之间配置成形区域(2a)的位置支承安设夹具(5);及第一施力构件(32),在将上模(25)从下模(15)拉开的状态下,以使成形体(3)从下模(15)分离的方式对支承构件(31)朝向上模(25)施力。
Description
技术领域
本发明涉及热压成形为燃料电池用的分隔件的形状的分隔件的加工装置及加工方法。
背景技术
以往,作为这种技术,例如,在专利文献1中提出了通过冲压来成形燃料电池用的分隔件的加工装置。该加工装置具备将包含导电性材料和树脂材料的片材热压成形的一对成形模具。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-122899号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,在利用专利文献1所记载的加工装置对片材进行了热压成形时,热压成形后的树脂片有时难以从成形模具脱离。由此,设想:从片材成形出的成形体(分隔件)过剩地被加热,得到的分隔件的品质下降。尤其是,在要利用一对成形模具将片材热压成形为将分隔件在平面上排列了多张的形状的情况下,这样的现象更显著。
鉴于这样的情况,本发明提供在将片材热压成形为将分隔件在平面上排列了多张的形状的成形体时能够抑制成形体过剩地被加热的分隔件的加工装置及加工方法。
用于解决课题的手段
为了解决所述课题,本发明的分隔件的加工装置将由导电性材料和树脂材料构成的片材热压成形为燃料电池用的分隔件的形状,其特征在于,所述加工装置具备:装置主体,将所述片材热压成形为将所述分隔件在平面上排列了多张的形状的成形体;及安设夹具,在所述装置主体安设所述片材,所述装置主体具备将所述片材夹入而热压成形为所述成形体的上模及下模,所述安设夹具是形成有使所述片材中的由所述装置主体成形的成形区域露出的开口部和约束所述成形区域的周缘部的约束部的框状的安设夹具,所述装置主体还具备:支承构件,以在所述上模与所述下模之间配置所述成形区域的位置支承所述安设夹具;及第一施力构件,在将所述上模从所述下模拉开的状态下,以使所述成形体从所述下模分离的方式对所述支承构件朝向所述上模施力。
根据本发明,能够以使片材的成形区域露出且其周缘部被约束的方式在安设夹具安装片材,将该安设夹具以在上模与下模之间配置成形区域的位置支承于加工装置的支承构件。若在该支承状态下将上模及下模向片材的成形区域夹入而对片材的成形区域进行热压成形,则得到的成形体成为将分隔件在平面上排列了多张的形状。
在此,在热压成形后,若要将上模从下模拉开,则以使成形体从下模分离的方式,安设夹具由第一施力构件朝向上模施力,安设夹具相对于下模被抬起。需要说明的是,若在成形后将上模从下模拉开,则约束着片材的安设夹具通过自重而从上模分离。这样,能够将成形体从下模迅速拉开,抑制因来自下模的热而成形体过剩地被加热。其结果,抑制成形体中包含的树脂改性,从该成形体得到的冲裁出的多个分隔件成为更均匀的品质的分隔件。
作为更优选的方案,所述装置主体还具备第二施力构件,该第二施力构件在从利用所述下模及所述上模将所述片材夹入的状态成为将所述上模从所述下模拉开的状态的期间,以使所述成形体从所述上模分离的方式对所述安设夹具朝向所述下模施力。
根据该结构,在热压成形后,能够伴随于上模的上升而利用第一施力构件使成形体从下模分离,并且通过第二施力构件的施力而使成形体从上模更迅速地分离。由此,能够抑制来自上模及下模的热的传递对成形体的影响,实现成形体的合适的温度管理。
另外,作为本发明,公开以下所示的分隔件的加工方法。本发明的分隔件的加工方法使用了前述的分隔件的加工装置,其中,至少包括:以使所述片材的所述成形区域的周缘部被约束的方式在所述安设夹具安装所述片材的工序;将所述安设夹具配置于所述支承构件的工序;使所述上模相对于所述下模下降而将所述成形区域向所述上模与所述下模之间夹入,从所述片材热压成形出所述成形体的工序;及将所述上模从所述下模拉开的工序。
根据这样构成的分隔件的加工方法,在将上模从所述下模拉开的工序中,以使成形体从下模分离的方式,安设夹具由第一施力构件朝向上模施力。由此,能够使成形体从下模瞬时离开,能够抑制因来自下模的热而成形体过剩地被加热。
发明效果
根据本发明,在将片材热压成形为将分隔件在平面上排列了多张的形状的成形体时,能够抑制成形体过剩地被加热。
附图说明
图1是使用燃料电池用的分隔件的燃料电池单元的俯视图。
图2是使图1所示的燃料电池单元层叠而构成的燃料电池组的主要部分的放大剖视图。
图3是本实施方式的燃料电池用的分隔件的加工装置,是使上模相对于下模上升后的状态的剖视图。
图4是在图3所示的加工装置中使上模下降后的热压成形时的状态的剖视图。
图5是示出上模、下模及安设夹具的配置及尺寸的主要部分剖视图。
图6是示出在图3、图4所示的加工装置中保持片材的安设夹具的分解状态的立体图。
图7示出图6所示的安设夹具,是保持片材前的状态的剖视图。
图8是示出分隔件的加工装置中的加工方法的工序且示出运送安设了片材的状态的安设夹具的运送装置的动作的俯视图。
图9是用于说明由图8所示的运送装置运送的片材的各工序的俯视图。
图10是示出分隔件的加工装置的变形例中的加工方法且示出运送安设了片材的状态的安设夹具的运送装置的动作的俯视图。
具体实施方式
以下,基于附图来详细说明本实施方式的燃料电池用的分隔件的加工装置的一实施方式。以下,首先,说明具备燃料电池用的分隔件的燃料电池单元及燃料电池组的结构的一例,之后,说明本公开的燃料电池用的分隔件的加工装置及加工方法的实施方式。
1.关于燃料电池单元(单元51)和分隔件53
图1是燃料电池单元(以下,简称作“单元51”)的俯视图。图2是使图1所示的单元51层叠而构成的燃料电池组(以下,简称作“组50”)的主要部分的放大剖视图。单元51例如是通过空气等氧化剂气体与氢气等燃料气体的电化学反应来产生电动势的固体高分子型燃料电池。单元51具备膜-电极-气体扩散层接合体(以下,简称作“MEGA52”)和以区划MEGA52的方式与MEGA52接触的分隔件53。
MEGA52是通过电化学反应来产生电动势的单元51的发电部。MEGA52由一对分隔件53、53夹持。MEGA52具有使膜-电极接合体(以下,简称作“MEA54”)和配置于该MEA54的两面的气体扩散层57、57一体化的结构。
MEA54具有电解质膜55和以夹着该电解质膜55的方式接合的一对电极56、56。电解质膜55由利用固体高分子材料形成的质子传导性的离子交换膜构成。需要说明的是,在单元51不具有气体扩散层57的情况下,MEA54成为单元51的发电部。
电极56例如由担载有铂等催化剂的例如多孔质的碳材料构成。配置于电解质膜55的一侧的电极56成为阳极,另一侧的电极56成为阴极。在组50中相邻的两个单元51以使成为阳极的电极56和成为阴极的电极56面对的方式配置。
气体扩散层57由例如碳纸或碳布等碳多孔质体或者金属网或发泡金属等金属多孔质体等具有气体透过性的导电性构件构成。
分隔件53是具有导电性的树脂制的板状的构件,由后述的燃料电池用的分隔件53的加工装置1(参照图3等)制造。分隔件53是由导电性材料和树脂材料构成的成形体,也可以除此之外还含有添加剂。关于构成分隔件53的材料,在加工成分隔件53前的片材2的说明时后述。
如图1所示,形成单元51的一对分隔件53具有流路部65。关于流路部65,例如图2所示的横截面具有波形或凹凸形状,以将发电部纵剖的方式形成了在图1所示的单元51的长边方向上延伸的多个筋状的流路61、63。需要说明的是,在图1中,示出了从具有流路61、63的一方的分隔件(阳极侧的分隔件)53侧观察时的单元51,但从图2也明显可知,在另一方的分隔件(阴极侧的分隔件)53也形成有流路62、63。
各单元51的一对分隔件53、53中的阳极侧的分隔件53与MEGA52之间划定燃料气体的流路61,阴极侧的分隔件53与MEGA52之间划定氧化剂气体的流路62。另外,相邻的两个单元51中的一方的单元51的阳极侧的分隔件53的外侧的面与另一方的单元51的阴极侧的分隔件53的外侧的面相接。由此,在相邻的两个单元51之间划定有制冷剂的流路63。
更详细而言,各分隔件53的形状是波形的顶部大致平坦的等脚台形状的波形,是在该顶部的两端具有等角度的角部的有棱角的形状。也就是说,各分隔件53不管从与MEGA52对向的内侧观察还是从与MEGA52相反的外侧观察,都是大致相同的形状。各单元51的一对分隔件53、53中的阳极侧的分隔件53的波形的顶部与MEGA52的阳极侧的气体扩散层57面接触,阴极侧的分隔件53的波形的顶部与MEGA52的阴极侧的气体扩散层57面接触。
在各分隔件53形成有与流路61连通的歧管孔61a、61b、与流路62连通的歧管孔62a、62b及与流路63连通的歧管孔63a、63b。
通过这样的结构,在各单元51中,若向MEGA52的阳极侧的流路61供给燃料气体且向MEGA52的阴极侧的流路62供给氧化剂气体,则在MEGA52中发生电化学反应而产生电动势。组50将在多个单元51产生的电动势在层叠的多个单元51的两端处取出并向外部供给。在组50中,各单元51通过发电而产生热,但由在相邻的单元51、51之间的流路63中流动的冷却水等制冷剂冷却。
2.关于分隔件53的加工装置1
接着,对将分隔件53热压成形的加工装置进行详细说明。图3是在本实施方式的燃料电池用的分隔件的加工装置1中使上模25上升后的状态的剖视图,图4是使上模25下降后的热压成形时的状态的剖视图,图5是示出上模25、下模15、支承构件31及安设夹具5的关系的主要部分剖视图。需要说明的是,图3、图4为了使一部分的结构清楚而表示为端面的状态。
如图3及图4所示,本实施方式的燃料电池用的分隔件的加工装置1是从作为被成形物的片材2热压成形为将分隔件在平面上排列了多张的形状的成形体3的装置。加工装置1是以下的加工装置:使位于上方的上模25相对于设置于下方的下模15下降,在下模15与上模25之间将片材2夹着并按压,一边加热成形体3一边冲压成形。
2-1.关于片材2
片材2是由导电性材料和树脂材料构成的具有导电性的片状的构件。导电性材料以导电性颗粒或导电性线材等形态包含于片材2。作为导电性材料,能够举出铁、铝等金属、碳、导电性陶瓷等非金属等。在本实施方式中,在片材2中含有碳颗粒,作为碳颗粒,也可以是人造、天然的石墨粉末。导电性材料相对于片材2的整体而含有70~80体积%。
片材2中包含的树脂是热固性树脂和热塑性树脂的任一者。作为热固性树脂,例如能够使用环氧系树脂、苯酚系树脂、硅系树脂或氟系树脂等。作为热可塑性树脂,能够举出聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰胺、ABS等,也可以是聚甲醛、聚乙烯、聚醚醚酮等结晶性塑料等。需要说明的是,在片材2是热固性树脂的情况下,也可以以能够确保片材2的形状保持性且通过热压成形时的热而热固化的处理以分隔件53的形状完成的方式使热固性树脂固化(半固化)。
详情后述,该加工装置1从由导电性材料和树脂材料构成的1张片材2热压成形出包括2张分隔件53、53的成形体3,但被成形的分隔件53的张数是多张即可,不限定于2张。
2-2.关于装置主体1A
在本实施方式中,加工装置1具备将片材2热压成形为将2张分隔件53、53在平面上排列了多张的形状的成形体3的装置主体1A和在装置主体1A安设片材的安设夹具5。装置主体1A具备将片材2夹入而热压成形为成形体3的下模15及上模25。
下模15构成后述的下模单元10的一部分,上模25构成后述的上模单元20的一部分,在下模单元10和上模单元20构成了成形装置。除此之外,也可以在装置主体1A进一步具备运送安装有片材2或成形体3的状态的安设夹具5的运送装置40及从安装于安设夹具5的成形体3冲裁出分隔件53的冲裁装置70等。
下模单元10具备下部安设板11、隔热盘12、温度调整盘13、副安设板14及下模15。下部安设板11、隔热盘12、温度调整盘13、副安设板14及下模15从下侧起依次配置。
下部安设板11设置固定于未图示的底座上。隔热盘12将从载置于其上的温度调整盘13去往下部安设板11的热隔断,例如由隔热板等构成。温度调整盘13例如内置有电加热器,具有能够利用恒温器等调整成规定的温度的功能。副安设板14是将温度调整盘13与下部安设板11一起夹入而安设温度调整盘13的构件,也起到作为下模15的定位用的作用。隔热盘12、温度调整盘13、副安设板14由螺栓等固定于下部安设板11而一体化。
在副安设板14的上部通过螺栓等而固定有下模15。在下模15的表面形成有与后述的成形体3的一侧的表面形状对应的成形图案15a(参照图3)。下模15是镶块式的模具,包括成形图案15a的部分从下方向后述的框状的安设夹具5内进入。成形图案15a是用于形成作为燃料电池用的分隔件53而需要的气体流路等的形状。
上模单元20配置于下模单元10的上方,具备上部安设板21、隔热盘22、温度调整盘23、副安设板24及上模25。上部安设板21、隔热盘22、温度调整盘23、副安设板24及上模25从上侧起依次配置。隔热盘22、温度调整盘23、副安设板24由螺栓等固定于上部安设板21而一体化。
上部安设板21以能够通过滑动按压机构(未图示)而朝向下方滑动的方式支承于加工装置1的壳体(未图示)。隔热盘22及温度调整盘23具有与下模单元10的隔热盘12及温度调整盘13同样的结构。
在副安设板24的下部通过螺栓等而固定有上模25。上模25的表面形成有与后述的成形体3的另一侧的表面形状对应的成形图案25a(参照图3)。上模25是镶块式的模具,上模25的包括成形图案25a的部分从上方向后述的框状的安设夹具5内进入。成形图案25a是用于形成作为燃料电池用的分隔件53而需要的气体流路等的形状。
这样,下模15由温度调整盘13加热,上模25由温度调整盘23,一边通过这些热将片材2的两面加热,一边利用下模15及上模25一边将片材2的成形区域2a夹入一边使其变形。由此,能够将片材2热压成形为成形体3。从温度调整盘13产生的热被隔热盘12抑制向下部安设板11传递,从温度调整盘23产生的热被隔热盘22抑制向上部安设板21传递。
2-3.关于安设夹具5
如图5所示,安设夹具5是形成有使片材2中的由装置主体1A成形的成形区域2a露出的开口部5a和约束成形区域2a的周缘部2b的约束部5b的框体的安设夹具。成形区域2a被设定得比开口部5a的尺寸小,开口部5a具有在热压成形时下模15及上模25的一部分能够进入的大小及尺寸。
如图6及图7所示,安设夹具5由下框体6和上框体7构成,下框体6和上框体7由多个螺栓(固定件)8连结而成为了一体。在下框体6及上框体7形成有螺纹孔8b及贯通孔8a,螺栓8通过贯通孔8a而紧固于螺纹孔8b。安设夹具5的下框体6及上框体7的外形是长方形。在下框体6的中央形成有与分隔件53、53(具体而言是成形区域2a、2a)的大小对应的2个开口部6a、6a。在上框体7的中央也形成有与分隔件53、53(具体而言是成形区域2a、2a)的大小对应的2个开口部7a、7a。通过以使开口部6a和开口部7a重叠的方式将下框体6和上框体7一体化,在安设夹具5形成开口部5a。
在本实施方式中,在下框体6与上框体7的一体化中,通过将形成下框体6的开口部6a的周缘部6b和形成上框体7的开口部7a的周缘部7b重叠,从而形成约束片材2的成形区域2a的周缘部2b的约束部5b。在本实施方式中,各周缘部6b(7b)以与包围分别形成的2个开口部6a、6a(7a、7a)的整体的外框部6c(7c)区划2个成形区域2a的方式设置有分隔部6d(7d)。
这样,分隔部6d、7d彼此也成为约束周缘部2b的约束部5b,能够将片材2的2个成形区域2a的各自利用约束部5b更可靠地约束。需要说明的是,虽然未图示,但下模15及上模25形成有在热压成形时使这些分隔部6d、7d退避的槽部。只要能够约束成形区域2a,则这些分隔部6d、7d也可以省略。
在此,在本实施方式中,如图6及图7所示,在下框体6的外框部6c形成有以使片材2的周缘部落入的方式凹陷的凹槽6e,在上框体7的外框部7c形成有与凹槽6e卡合的凸条7e。通过隔着片材2的周缘部而使凹槽6e和凸条7e卡合,能够约束片材2的成形区域2a的周缘部2b。
需要说明的是,如图6及图7所示,在本实施方式中,在下框体6设置凹槽6e,在上框体7设置凸条7e,但也可以在下框体设置凸条,在上框体设置凹槽。
2-4.关于安设夹具5的拉开机构30和定位
在本实施方式中,如图4所示,装置主体1A还具备将安设夹具5从下模单元10及上模单元20拉开的拉开机构30。在本实施方式中,在装置主体1A的下模单元10具备支承构件31和第一施力构件32,在上模单元20具备压低构件33和第二施力构件34。
支承构件31是以在上模25与下模15之间配置成形区域2a的位置支承安设夹具5的构件,在本实施方式中,支承构件31抵接于安设夹具5的下框体6。第一施力构件32在将上模25从下模15拉开的状态下,以使成形体3从下模15分离的方式对支承构件31朝向上模25施力。
在本实施方式中,如图6所示,支承构件31是具有供下模15进入的开口部31b且与下框体6抵接的框构件。然而,只要能够与下框体6抵接而支承安设夹具5,则支承构件31也可以由多个构件构成。第一施力构件32连结于副安设板14和支承构件31,沿着支承构件31的下表面而配置有多个。作为第一施力构件32,只要是弹性弹簧或弹性橡胶等能够对支承构件31朝向上模25施力的构件,则没有特别的限定。
在本实施方式中,如图3所示,第一施力构件32以在支承构件31支承有安设夹具5的状态下在下模15与片材2(成形区域2a)之间形成间隙d1的方式支承着支承构件31。
在本实施方式中,加工装置1的装置主体1A在上模25与下模15之间具备2个角引导件16、16。在本实施方式中,2个角引导件16、16是将矩形状的框体即支承构件31的四角中的位于对角的2个角部沿着上下方向引导的构件。在本实施方式中,各角引导件16立起设置于副安设板14。
如图3所示,支承构件31在热压成形时,通过上模单元20而向下方下沉,因此,通过角引导件16,安设夹具5能够在上下方向上稳定地移动。而且,在本实施方式中,由于2个角引导件16、16将矩形状的框体即支承构件31的四角中的位于对角的2个角部在上下方向上引导,所以如图3所示,能够稳定地确保下模15与框状的支承构件31的间隙d2。需要说明的是,在本实施方式中,只要角引导件16能够引导支承构件31的上下方向的移动且确保下模15与支承构件31的间隙d2,则其个数没有限定。
而且,压低构件33是在热压成形时从安设夹具5的上框体7抵接的状态起将安设夹具5压低的构件。第二施力构件34在从利用下模15及上模25将片材2夹入的状态(即,图4所示的成形了成形体3的状态)成为图3所示的将上模25从下模15拉开的状态的期间,以使成形体3从上模25分离的方式对安设夹具5朝向下模15施力。
由此,在热压成形后,能够从图4所示的状态起,伴随于上模25的上升,利用第一施力构件32使成形体3从下模15分离,并且通过第二施力构件34的施力而使成形体3从上模25更迅速地分离。由此,能够抑制来自上模25及下模15的热的传递对成形体3的影响,实现成形体3的合适的温度管理。需要说明的是,若在成形后使上模25上升,则安设夹具5通过自重而下降,因此,第二施力构件34未必需要。
而且,加工装置1的装置主体1A以在上模25与下模15之间配置片材2的成形区域2a的方式具备2个引导轴17、17。引导轴17、17是安设夹具5的定位用的构件,立起设置于副安设板14。然而,只要能够通过2个引导轴17、17来进行安设夹具5的定位,则引导轴17、17也可以立起设置于支承构件31。在本实施方式中,2个引导轴17、17相对于具有矩形状的外形的支承构件31设置于与2个角引导件16、16不同的对角,但它们也可以设置于相同的对角。
在本实施方式中,在支承构件31中,将各引导轴17插通的贯通孔31a形成于四角中的位于对角的角部,引导轴17以插通于贯通孔31a的状态从支承构件31的上表面突出。通过将形成于安设夹具5的贯通孔17a向引导轴17中的从支承构件31的上表面突出的部分插通,能够相对于装置主体1A进行安设夹具5的定位。需要说明的是,以使支承构件31及安设夹具5相对于引导轴17能够在上下方向上滑动的方式,引导轴17插通于贯通孔17a、31a。
关于如前述那样构成的本实施方式的加工装置1的作用,参照图3、图4及图8、图9来说明。图8是示出分隔件的加工装置中的加工方法的工序且示出运送安设有片材的状态的安设夹具的运送装置的动作的俯视图。图9是示出了热压成形前的片材2、热压成形后的成形体3及冲裁加工后的分隔件53的图。
在图7及图8中,在将片材2热压成形为燃料电池用的分隔件53、53的形状时,以使片材2的成形区域2a的周缘部2b被约束的方式将片材2向安设夹具5安设(安装片材的工序)。
具体而言,如图7所示,使片材2落入下框体6的凹槽6e,隔着片材2而使上框体7的凸条7e与下框体6的凹槽6e卡合,利用螺栓8将下框体6和上框体7连结固定。由此,如图5所示,片材2由凹槽6e和凸条7e约束,以平坦的状态被保持。
具体而言,如图8及图9所示,片材2的成形区域2a从安设夹具5的开口部5a露出,成形区域2a的周围的周缘部2b由约束部5b约束。在本实施方式中,加工装置1具备运送装置40,安装有片材2的安设夹具5由以能够移动的方式装配于运送装置40的2条轨道41、41上的载架42、42支承。
在本实施方式中,安设夹具5由运送装置40的载架42、42运送,在装置主体1A的下模15与上模25之间配置于支承构件31(安设夹具配置工序)。具体而言,如图6所示,将安设夹具5的贯通孔17a、17a向固定于装置主体1A的引导轴17、17插通。
若这样进行安设夹具5的定位,则在热压成形时,能够利用下模15和上模25更准确地形成片材2的成形区域2a,即使安设夹具5下沉,也能够防止与角引导件16、16机械地干涉而不能移动。
在安设夹具5配置于下模15与上模25之间后,载架42、42后退,安设夹具5被从载架42、42释放,成为自由的状态。即,在本实施方式中,由于支承构件31由第一施力构件32向上方施力,所以保持于安设夹具5的片材2以与下模15空出了间隙d1的状态被支承(参照图3)。
接着,使上模25相对于下模15下降,将成形区域2a夹入上模25与下模15之间,从片材2热压成形出成形体3(参照图4)。下模15及上模25由温度调整盘13、23设定为规定的温度。在本实施方式中,若使上模25下降,则压低构件33与安设夹具5的上框体7抵接,第二施力构件34被压缩,压低构件33向上方退避。
另一方面,伴随于上模25的下降,上模25的成形图案25a与片材2的上表面接触,与安设夹具5一起使片材2下降,片材2的下表面和下模15的成形图案15a接触,通过进一步的下降而将片材2热压成形为成形体3(热压成形工序)。由此,如图9的右上的图所示,能够从1张片材2热压成形出具有2个分隔件53、53的形状的成形体3。
在经过规定的成形时间后,若使上模25上升,则支承构件31通过第一施力构件32的作用力(弹性力)而将安设夹具5顶起,下模15的成形图案15a和成形体3瞬时分离。另一方面,通过上模25的上升,压低构件33通过第二施力构件34的作用力(弹性力)而将安设夹具5压低,因此上模25的成形图案25a和成形体3也瞬时分离(拉开工序)。
这样,在将片材2热压成形为将分隔件53、53在平面上排列了多张的形状的成形体3时,能够抑制成形体3过剩地被加热。因而,在例如包含热固性树脂的片材2的情况下,能够使热固化的状态均匀,能够得到均匀的固化状态的成形图案的成形体3。另一方面,在包含热塑性树脂的片材2的情况下,在热压成形时的软化后,迅速被放冷,因此能够使成形体3的形状稳定。
在从下模15拉开片材2时,有时会产生热压成形时的残渣等,但也能够使产生的残渣落入遍及下模15与支承构件31之间的整周的间隙d2。另外,若某种程度确保该间隙d2,则即使在热压成形时片材2的一部分流动到间隙d2,也能够抑制支承构件31和下模15的咬入。
在将上模25从下模15拉开的拉开工序后,利用载架42、42保持安设夹具5,利用载架42、42将安设夹具5移动至冲裁装置70(参照图10)。在该位置处,如图9的右下图所示,从1张成形体3冲裁加工出2张分隔件53、53(冲裁工序)。
需要说明的是,在本实施方式中,以使将矩形状的分隔件53沿着分隔件53的短边方向而在平面上排列了多张的形状的成形体3被成形的方式,在安设夹具5设置了开口部5a。然而,如图10所示,也可以以使将矩形状的分隔件53沿着分隔件53的长边方向而在平面上排列了多张的形状的成形体3被成形的方式,在安设夹具5设置开口部5a。由此,能够缩短沿着运送方向的运送装置40的线长。
以上,虽然对本发明的实施方式进行了详述,但本发明不限定于前述的实施方式,能够在不脱离权利要求书所记载的本发明的精神的范围内进行各种设计变更。例如,在安设夹具中,示出了保持2个分隔件的例子,但也可以保持3个以上的分隔件。
附图标记说明
1:加工装置,1A:装置主体,2:片材,2a:成形区域,53:分隔件,5:安设夹具,5a:开口部,5b:约束部,15:下模,25:上模,32:第一施力构件,34:第二施力构件。
Claims (3)
1.一种分隔件的加工装置,将由导电性材料和树脂材料构成的片材热压成形为燃料电池用的分隔件的形状,其特征在于,
所述加工装置具备将所述片材热压成形为将所述分隔件在平面上排列了多张的形状的成形体的装置主体和在所述装置主体安设所述片材的安设夹具,
所述装置主体具备将所述片材夹入而热压成形为所述成形体的上模及下模,
所述安设夹具是形成有使所述片材中的由所述装置主体成形的成形区域露出的开口部和约束所述成形区域的周缘部的约束部的框状的安设夹具,
所述装置主体还具备:
支承构件,以在所述上模与所述下模之间配置所述成形区域的位置支承所述安设夹具;及
第一施力构件,在将所述上模从所述下模拉开的状态下,以使所述成形体从所述下模分离的方式对所述支承构件朝向所述上模施力。
2.根据权利要求1所述的分隔件的加工装置,其特征在于,
所述装置主体还具备第二施力构件,该第二施力构件在从利用所述下模及所述上模将所述片材夹入的状态成为将所述上模从所述下模拉开的状态的期间,以使所述成形体从所述上模分离的方式对所述安设夹具朝向所述下模施力。
3.一种分隔件的加工方法,使用了权利要求1或2所述的分隔件的加工装置,其特征在于,至少包括:
以使所述片材的所述成形区域的周缘部被约束的方式在所述安设夹具安装所述片材的工序;
将所述安设夹具配置于所述支承构件的工序;
使所述上模相对于所述下模下降而将所述成形区域夹入所述上模与所述下模之间,从所述片材热压成形出所述成形体的工序;及
将所述上模从所述下模拉开的工序。
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