CN220782645U - 一种适用于金属双极板的激光焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种适用于金属双极板的激光焊接夹具，包括：下压板、外压板、上压板、气体分配条及小压板；其中：下压板的侧边设有若干进气孔，且下压板还包括：外边框上对应于各焊接点设有若干第一气孔；每一第一气孔均通过一设于下压板内的气道连通一进气孔；环形第一流道设于下压板内并连通各第一气孔；定位区包括：双极板流场区及气腔区；其中：双极板流场区和气腔区上均分别设有第二气孔，各第二气孔均连通进气孔；外压板；上压板上设有焊接通孔，且焊接通孔的下表面设有扇形凸起结构，上压板的下表面还设有若干桥型凸起；小压板，小压板的边缘为双极板的腔区焊接位；四组气体分配条气体分配条上设有吹气孔，吹气孔对应连通进气孔。

Description

一种适用于金属双极板的激光焊接夹具

技术领域

本实用新型涉及一种适用于金属双极板的激光焊接夹具。

背景技术

双极板是氢燃料电池的核心部件。金属双极板焊接时需要借助工装夹具进行辅助焊接，通常需要先在中心反应区的流场区域焊接进行固定，然后再焊接外圈进行密封，在流场区域焊接固定点时，上下板面仅凹槽接触，如果激光打在槽壁弯曲处，容易造成焊接泄漏，故焊接时需要十分精准的定位；而在激光焊接中，保护气的吹入对于焊缝有多方面的积极作用，正确吹入保护气体能够防止焊接区域被氧化，使焊缝成型更加均匀美观，通常情况下外接保护气体，气体出口离焊接部位5-10mm效果最佳。

现有的金属双极板焊接夹具通常使用压合式，上压板压合双极板的流场区，上压板上规律分布通孔用作激光焊接固定点，而压合式的焊接夹具上压板在20mm以上，激光与保护气同轴，保护气从焊接头出口吹出，气口距离夹具有较长距离，以至于保护气体很难吹到焊接区域，影响焊接质量以及焊道美观。

实用新型内容

本申请提出一种适用于金属双极板的激光焊接夹具，其目的在于解决现有金属双极板焊夹具的气口距离焊接头远，导致焊接保护气体很难吹到焊接区域而影响焊接质量的问题。

为达到上述技术目的，本申请采用下述技术方案：

一种适用于金属双极板的激光焊接夹具，包括：下压板、外压板、上压板、气体分配条以及小压板；其中：

所述下压板，其侧边设有若干进气孔，且所述下压板还包括：外边框，其为一向内凹陷形成所述下压板上表面的环形结构；所述外边框上对应于各焊接点设有若干第一气孔；每一所述第一气孔均通过一设于所述下压板内的气道连通一进气孔；环形第一流道，其设于所述下压板内，并连通各所述第一气孔；定位区，其形成于所述下压板的上表面，所述定位区包括：位于中间的双极板流场区以及分散于所述双极板流场区四角的气腔区；其中：所述双极板流场区和所述气腔区上均分别设有第二气孔，各所述第二气孔均分别通过一设于所述下压板内的气道连通至所述下压板对应侧边的所述进气孔；

所述外压板，为框架结构，所述外压板压在所述下压板的外边框以外的区域上方；

所述上压板，其压制于所述双极板流场区上，所述上压板上设有焊接通孔，且所述焊接通孔的下表面设有扇形凸起结构以支撑所述上压板，所述上压板的下表面还设有若干桥型凸起，以确保所述上压板与双极板之间形成空腔；

所述小压板，其通过磁吸压制于所述气腔区上；所述小压板的边缘为所述双极板的腔区焊接位；

四组所述气体分配条，分别从一侧边连接所述下压板和所述外压板，所述气体分配条上设有吹气孔，所述吹气孔对应连通所述进气孔。

较佳的是，所述上压板的边缘为锯齿状。

较佳的是，所述上压板的两端有定位孔，通过销钉穿过所述定位孔将所述上压板连接固定到所述下压板上。

较佳的是，所述扇形凸起结构焊接于所述焊接通孔的下表面，所述扇形凸起为围绕焊接通孔的中心均匀分布的四个大小一致的扇形支架，每一所述扇形支架之间保持一空气流道。

由于采用上述技术方案，本申请的夹具内设气流通道，不受焊接路线的影响，保护气体覆盖范围全面，能够有效保证焊接的质量；同时精准定位，放置焊接路径偏移。

附图说明

图1为本申请的一实施例的整体结构示意图；

图2为本实施例中的下压板的俯视图；

图3为图2的透视图；

图4为本实施例中的上压板的俯视图；

图5为本实施例中的上压板的仰视图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

参见图1所示，为本申请的适用于金属双极板的激光焊接夹具的一实施例结构示意图。本申请主要包括了下压板1、外压板2、上压板3、气体分配条4和小压板5等部件。下压板1作为整体的支撑部件，位于最底部。外压板2为框体，位于下压板1的上方，框体内设置上压板3以及四个小压板5，气体分配条4连接于下压板1的四个侧边。

结合图1、图2及图3所示。下压板1的侧边设有若干进气孔11，用于进气。下压板1的上表面形成环形的下凹外边框12。外边框12上对应于各焊接点分别设置一个第一气孔13，而每一个第一气孔13均通过一个设于下压板1内的气道61连接一个进气孔11，便于直接对该第一气孔13位进气。同时在下压板1内设置有环形第一流道62，环形第一流道62连通了各第一气孔13，将各第一气孔13内进的气体引送至其余位置，确保全部区域内有保护气体流通。下压板1的上表面在外边框11内同时形成定位区。定位区包括了位于中间的双极板流场区14以及分散于所述双极板流场区四角的气腔区15。如图2和图3所示，所述双极板流场区14上左右两端分别设有一第二气孔16，四个气腔区15上也分别设有一第二气孔16。各所述第二气孔16均分别通过一设于所述下压板1内的气道63连通至所述下压板对应侧边的所述进气孔11。同时，双极板流场区14和气腔区15上分别设置定位孔17。

如图1所示，所述外压板2为框架结构，所述外压板2压在所述下压板1的外边框以外的区域上方。外压板2通过螺栓与下压板1连接定位。

结合图1、图4及图5所示，所述上压板3压制于所述双极板流场区14上。上压板3的边缘为锯齿状，以便于保护气体吹到上压板边框外的焊接部位。所述上压板3的板面均匀分布若干个通孔31为焊接固定点，两端定位孔32通过销钉与下压板1配合，能够保证上压板3位置的精准。在焊接通孔31周围设计扇形凸起33，所述扇形凸起33焊接于所述焊接通孔的下表面，所述扇形凸起为围绕焊接通孔的中心均匀分布的四个大小一致的扇形支架，每一所述扇形支架之间保持一气流通道，用于支撑上压板而不影响保护气经过固定点焊接区域。所述上压板3的下表面还设有若干桥型凸起34，桥型凸起34辅助保护气体均匀流通，在上压板3和双极板之间形成空腔，焊接保护气在双极板板面流动，形成上保护。

四个小压板5通过磁吸压制于所述气腔区15上。所述小压板5的边缘为所述双极板的腔区焊接位，沿小压板边缘焊接双极板腔区的边框。

如图1所示，四组所述气体分配条4分别从一侧边连接所述下压板1和所述外压板2，所述气体分配条4上设有吹气孔41，所述吹气孔41对应连通所述进气孔11，气体分配条4起到了分流的作用。

本申请通过在下压板内设置多条气流通道，多个出气孔并结合上压板和小压板等结构设置，使得焊接保护不受夹具的影响，保护气体覆盖范围全面，能够有效保证焊接的质量；同时精准定位，防止焊接路径偏移。

以上所述的实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。本领域技术人员对本实用新型所做的均等变化与修饰，皆应属于本实用新型所附的权利要求书的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种适用于金属双极板的激光焊接夹具，其特征在于，包括：下压板、外压板、上压板、气体分配条以及小压板；其中：

所述下压板，其侧边设有若干进气孔，且所述下压板还包括：

外边框，其为一向内凹陷形成所述下压板上表面的环形结构；所述外边框上对应于各焊接点设有若干第一气孔；每一所述第一气孔均通过一设于所述下压板内的气道连通一进气孔；

环形第一流道，其设于所述下压板内，并连通各所述第一气孔；

定位区，其形成于所述下压板的上表面，所述定位区包括：位于中间的双极板流场区以及分散于所述双极板流场区四角的气腔区；其中：所述双极板流场区和所述气腔区上均分别设有第二气孔，各所述第二气孔均分别通过一设于所述下压板内的气道连通至所述下压板对应侧边的所述进气孔；

所述外压板，为框架结构，所述外压板压在所述下压板的外边框以外的区域上方；

所述上压板，其压制于所述双极板流场区上，所述上压板上设有焊接通孔，且所述焊接通孔的下表面设有扇形凸起结构以支撑所述上压板，所述上压板的下表面还设有若干桥型凸起，以辅助保护气体均匀分布，确保所述上压板与双极板之间形成空腔；

所述小压板，其通过磁吸压制于所述气腔区上；所述小压板的边缘为所述双极板的腔区焊接位；

四组所述气体分配条，分别从一侧边连接所述下压板和所述外压板，所述气体分配条上设有吹气孔，所述吹气孔对应连通所述进气孔。

2.根据权利要求1所述的适用于金属双极板的激光焊接夹具，其特征在于，所述上压板的边缘为锯齿状。

3.根据权利要求1所述的适用于金属双极板的激光焊接夹具，其特征在于，所述上压板的两端有定位孔，通过销钉穿过所述定位孔将所述上压板连接固定到所述下压板上。

4.根据权利要求1所述的适用于金属双极板的激光焊接夹具，其特征在于，所述扇形凸起结构位于于所述焊接通孔的下表面，所述扇形凸起为围绕焊接通孔的中心均匀分布的四个大小一致的扇形支架，每一所述扇形支架之间保持一空气流道。