CN115815501A - 一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备及工艺，其涉及氢燃料电池制造技术领域，其包括支架，所述支架为龙门型，所述支架中心固定有支撑板，所述支撑板的前后两端固定有两片相对称的端挡板，两片所述端挡板之间设有两片与端挡板垂直的侧挡板，两片所述端挡板与两片所述侧挡板围成的空间内设有两个对称的锻打锤；与现有技术相比，本发明能够在锻打中逐渐延展，防止延展幅度太大导致坯料断裂，且能够在坯料侧壁锻打出凸纹，以增强坯料制成的外壳的抗压能力和散热能力。

Description

一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备及工艺

技术领域

本发明涉及氢燃料电池制造技术领域，具体是一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备及工艺。

背景技术

氢燃料电池电堆通过多片双极板压到一起在外壁套上壳体，并在两端盖上端盖密封制造而成，其中壳体要求材料密度小，强度高，具有一定的防水能力和酸碱防腐蚀能力，具有一定的高低温耐久性；现有技术中的壳体为金属板焊接制成，壳体的焊缝处较难满足上述性能要求，通过铸造一体成型的外壳，其能够满足较高的性能要求，但铸造的外壳比较厚重，不便于轻量化，且材料的均匀度较差，虽然锻造制成的壳体性能好，重量轻，但现有技术中的铸造设备难以满足氢燃料电池壳体的生产工艺，使得加工效率低。

因此，有必要提供一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备及工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，包括支架，所述支架为龙门型，所述支架中心固定有支撑板，所述支撑板的前后两端上固定有两片相对称的端挡板，两片所述端挡板之间设有两片与端挡板垂直的侧挡板，两片所述端挡板与两片所述侧挡板围成的空间内设有两个对称的锻打锤。

进一步的，作为优选，两个所述锻打锤相向的一面均铰接有连杆，所述连杆的一端铰接到锻打液压杆的活塞杆末端，所述锻打液压杆竖直设置在支架上。

进一步的，作为优选，所述支架的上方可滑动地设有滑杆一，所述滑杆一下方在对应支撑板所在的位置中设有与滑杆一相互垂直且可滑动地滑杆二，所述滑杆一与滑杆二均可通过驱动装置伺服移动，所述滑杆一的下方固定有竖直的竖筒，所述锻打液压杆可沿轴心转动地设置在竖筒内。

进一步的，作为优选，所述锻打锤为导磁材料制成，所述支撑板内有磁性材料。

进一步的，作为优选，所述侧挡板能够在支撑板上滑动，且所述侧挡板远离锻打锤的一面与支架间连接有侧液压杆。

进一步的，作为优选，所述端挡板和侧挡板的在其围成的空间内侧面中均嵌入有凸条，两个所述锻打锤相背向的一面也嵌入有凸条。

进一步的，作为优选，所述凸条与端挡板、侧挡板、锻打锤之间通过多根支撑弹簧连接，所述支撑弹簧提供使凸条缩入端挡板、侧挡板、锻打锤内的拉力。

进一步的，作为优选，所述凸条的背面固定有多个楔块一，所述凸条背面对应的端挡板、侧挡板、锻打锤中可滑动地设有导向杆，所述导向杆中固定有多个楔块二，所述楔块一和楔块二相向的一面均有斜面和平面，且每个所述楔块一能够与对应的楔块二的斜面相互贴合。

进一步的，作为优选，所述端挡板、所述侧挡板、所述锻打锤的底部固定有电磁铁，所述导向杆底部固定到导磁杆中，所述导向杆上部设有能够提供上拉力的复位弹簧。

一种氢燃料电池铝合金壳体锻造工艺，包括：

S1、将铝合金坯料铸造成方形环状结构，且每条边均大于锻打锤的长度，将坯料加热后，放置在两片所述端挡板与两片所述侧挡板围成的空间内，调整侧液压杆的长度，使两片侧挡板贴合到坯料外壁两侧，并将两个锻打锤伸入到坯料内部；

S2、通过伸长锻打液压杆通过下压锻打液压杆能够使连杆推动两个锻打锤相互远离，从而对锻打锤外围的坯料进行锻打，通过旋转锻打液压杆，能够改变锻打锤的朝向使其对坯料的两侧或前后端进行锻打；

S3、调整侧液压杆的长度，使两片侧挡板的距离逐渐增大，从而使坯料能够在锻打中逐渐延展，直至预定长度；

S4、每个电磁铁通电使端挡板、侧挡板、锻打锤中的凸条凸起，并使锻打锤中的凸条与端挡板、侧挡板的凸条错开，依次锻打坯料的每个面，使锻打锤能够在坯料侧壁锻打出凸纹。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过下压锻打液压杆能够使连杆推动两个锻打锤相互远离，从而对锻打锤外围的坯料进行锻打，通过侧液压杆能够调整两片侧挡板在端挡板间的位置，从而使坯料能够在锻打中逐渐延展，防止延展幅度太大导致坯料断裂；

本发明中，通过上下拉动导向杆能够使楔块二沿楔块一的斜面滑动，从而将凸条顶出，当楔块一与楔块二的平面贴合时凸条能够承受横向推力，从而使锻打锤能够在坯料侧壁锻打出凸纹，以增强坯料制成的外壳的抗压能力和散热能力。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中端挡板和侧挡板的俯视结构示意图；

图3为本发明中端挡板和侧挡板的侧视结构示意图；

图4为本发明中凸条的结构示意图；

图中：1、支架；2、支撑板；3、端挡板；4、侧挡板；5、锻打锤；6、滑杆一；7、滑杆二；8、竖筒；9、锻打液压杆；10、侧液压杆；11、凸条；12、连杆；13、支撑弹簧；14、楔块一；15、楔块二；16、导向杆；17、导磁杆；18、电磁铁；19、复位弹簧。

具体实施方式

请参阅图1~图4，本发明实施例中，一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，包括支架1，所述支架1为龙门型，所述支架1中心固定有支撑板2，所述支撑板2的前后两端上固定有两片相对称的端挡板3，两片所述端挡板3之间设有两片与端挡板3垂直的侧挡板4，两片所述端挡板3与两片所述侧挡板4围成的空间内设有两个对称的锻打锤5，且当所述锻打锤5与所述侧挡板4平行时，锻打锤5两端能够与端挡板3相距一定距离。

本实施例中，两个所述锻打锤5相向的一面均铰接有连杆12，所述连杆12的一端铰接到锻打液压杆9的活塞杆末端，所述锻打液压杆9竖直设置在支架1上。也就是说，通过下压锻打液压杆9能够使连杆12推动两个锻打锤5相互远离，从而对锻打锤5外围的坯料进行锻打。

本实施例中，所述支架1的上方可滑动地设有滑杆一6，所述滑杆一6下方在对应支撑板2所在的位置中设有与滑杆一6相互垂直且可滑动的滑杆二7，所述滑杆一6与滑杆二7均可通过驱动装置伺服移动，所述滑杆一6的下方固定有竖直的竖筒8，所述锻打液压杆9可沿轴心转动地设置在竖筒8内。通过滑动滑杆一6和滑杆二7能够改变锻打锤5在支撑板2上的平面位置，通过转动锻打液压杆9能够改变锻打锤5的朝向。

本实施例中，所述锻打锤5为导磁材料制成，所述支撑板2内有磁性材料。从而提高锻打锤5能够与支撑板2的贴合性，且所述锻打锤5底面有石墨层，使其能够在支撑板2上顺畅滑动。

本实施例中，所述侧挡板4能够在支撑板2上滑动，且所述侧挡板4远离锻打锤5的一面与支架1间连接有侧液压杆10。通过侧液压杆10能够调整两片侧挡板4在端挡板3间的位置，从而使坯料能够在锻打中逐渐延展，防止延展幅度太大导致坯料断裂。

请参阅图4，本实施例中，所述端挡板3和侧挡板4在其围成的空间内侧面中均嵌入有凸条11，两个所述锻打锤5相背向的一面也嵌入有凸条11。

本实施例中，所述凸条11与端挡板3、侧挡板4、锻打锤5之间通过多根支撑弹簧13连接，所述支撑弹簧13提供使凸条11缩入端挡板3、侧挡板4、锻打锤5内的拉力。

本实施例中，所述凸条11的背面固定有多个楔块一14，所述凸条11背面对应的端挡板3、侧挡板4、锻打锤5中可滑动地设有导向杆16，所述导向杆16中固定有多个楔块二15，所述楔块一14和楔块二15相向的一面均有斜面和平面，且每个所述楔块一14能够与对应的楔块二15的斜面相互贴合。也就是说，通过上下拉动导向杆16能够使楔块二15沿楔块一14的斜面滑动，从而将凸条11顶出，当楔块一14与楔块二15的平面贴合时，凸条11能够承受横向推力，从而使锻打锤5能够在坯料侧壁锻打出凸纹，以增强坯料制成的外壳的抗压能力和散热能力。

本实施例中，所述端挡板3、所述侧挡板4、所述锻打锤5的底部固定有电磁铁18，所述导向杆16底部固定到导磁杆17中，所述导向杆16上部设有能够提供上拉力的复位弹簧19。在复位弹簧19和支撑弹簧13的作用下，凸条11缩入到端挡板3、侧挡板4、锻打锤5内，当电磁铁18通电吸附导磁杆17时，所述楔块二15沿楔块一14的斜面滑动使凸条11凸起，从而能够锻打出凸纹。

一种氢燃料电池铝合金壳体锻造工艺，包括：

S1、将铝合金坯料铸造成方形环状结构，且每条边均大于锻打锤5的长度，将坯料加热后，放置在两片所述端挡板3与两片所述侧挡板4围成的空间内，调整侧液压杆10的长度，使两片侧挡板4贴合到坯料外壁两侧，并将两个锻打锤5伸入到坯料内部；

S2、通过伸长锻打液压杆9通过下压锻打液压杆9能够使连杆12推动两个锻打锤5相互远离，从而对锻打锤5外围的坯料进行锻打，通过旋转锻打液压杆9，能够改变锻打锤5的朝向使其对坯料的两侧或前后端进行锻打；

S3、调整侧液压杆10的长度，使两片侧挡板4的距离逐渐增大，从而使坯料能够在锻打中逐渐延展，直至预定长度；

S4、每个电磁铁18通电使端挡板3、侧挡板4、锻打锤5中的凸条11凸起，并使锻打锤5中的凸条11与端挡板3、侧挡板4的凸条11错开，依次锻打坯料的每个面，使锻打锤5能够在坯料侧壁锻打出凸纹。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，包括支架（1），其特征在于，所述支架（1）为龙门型，所述支架（1）中心固定有支撑板（2），所述支撑板（2）的前后两端上固定有两片相对称的端挡板（3），两片所述端挡板（3）之间设有两片与端挡板（3）垂直的侧挡板（4），两片所述端挡板（3）与两片所述侧挡板（4）围成的空间内设有两个对称的锻打锤（5）；

两个所述锻打锤（5）相向的一面均铰接有连杆（12），所述连杆（12）的一端铰接到锻打液压杆（9）的活塞杆末端，所述锻打液压杆（9）竖直设置在支架（1）上；

所述侧挡板（4）能够在支撑板（2）上滑动，且所述侧挡板（4）远离锻打锤（5）的一面与支架（1）间连接有侧液压杆（10）。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，其特征在于，所述支架（1）的上方可滑动地设有滑杆一（6），所述滑杆一（6）下方在对应支撑板（2）所在的位置中设有与滑杆一（6）相互垂直且可滑动地滑杆二（7），所述滑杆一（6）与滑杆二（7）均可通过驱动装置伺服移动，所述滑杆一（6）的下方固定有竖直的竖筒（8），所述锻打液压杆（9）可沿轴心转动地设置在竖筒（8）内。

3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，其特征在于，所述锻打锤（5）为导磁材料制成，所述支撑板（2）内有磁性材料。

4.根据权利要求3所述的一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，其特征在于，所述端挡板（3）和侧挡板（4）的在其围成的空间内侧面中均嵌入有凸条（11），两个所述锻打锤（5）相背向的一面也嵌入有凸条（11）。

5.根据权利要求4所述的一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，其特征在于，所述凸条（11）与端挡板（3）、侧挡板（4）、锻打锤（5）之间通过多根支撑弹簧（13）连接，所述支撑弹簧（13）提供使凸条（11）缩入端挡板（3）、侧挡板（4）、锻打锤（5）内的拉力。

6.根据权利要求5所述的一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，其特征在于，所述凸条（11）的背面固定有多个楔块一（14），所述凸条（11）背面对应的端挡板（3）、侧挡板（4）、锻打锤（5）中可滑动地设有导向杆（16），所述导向杆（16）中固定有多个楔块二（15），所述楔块一（14）和楔块二（15）相向的一面均有斜面和平面，且每个所述楔块一（14）能够与对应的楔块二（15）的斜面相互贴合。

7.根据权利要求6所述的一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，其特征在于，所述端挡板（3）、所述侧挡板（4）、所述锻打锤（5）的底部固定有电磁铁（18），所述导向杆（16）底部固定到导磁杆（17）中，所述导向杆（16）上部设有能够提供上拉力的复位弹簧（19）。

8.一种氢燃料电池铝合金壳体锻造工艺，其采用如权利要求7所述的一种氢燃料电池铝合金壳体锻造设备，其特征在于，包括：

S1、将铝合金坯料铸造成方形环状结构，且每条边均大于锻打锤（5）的长度，将坯料加热后，放置在两片所述端挡板（3）与两片所述侧挡板（4）围成的空间内，调整侧液压杆（10）的长度，使两片侧挡板（4）贴合到坯料外壁两侧，并将两个锻打锤（5）伸入到坯料内部；

S2、通过伸长锻打液压杆（9）通过下压锻打液压杆（9）能够使连杆（12）推动两个锻打锤（5）相互远离，从而对锻打锤（5）外围的坯料进行锻打，通过旋转锻打液压杆（9），能够改变锻打锤（5）的朝向使其对坯料的两侧或前后端进行锻打；

S3、调整侧液压杆（10）的长度，使两片侧挡板（4）的距离逐渐增大，从而使坯料能够在锻打中逐渐延展，直至预定长度；

S4、每个电磁铁（18）通电使端挡板（3）、侧挡板（4）、锻打锤（5）中的凸条（11）凸起，并使锻打锤（5）中的凸条（11）与端挡板（3）、侧挡板（4）的凸条（11）错开，依次锻打坯料的每个面，使锻打锤（5）能够在坯料侧壁锻打出凸纹。

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