JP5417816B2 - Press molding apparatus and press molding method - Google Patents

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Description

本発明は、プレス成形装置、およびプレス成形方法に関する。   The present invention relates to a press molding apparatus and a press molding method.

燃料電池に用いられる金属セパレータは、薄板状の金属からなるブランク材に流体を流通させるための流路溝を成形し、そのブランク材を打ち抜き加工して製造している(特許文献1参照)。   A metal separator used in a fuel cell is manufactured by forming a channel groove for allowing a fluid to flow through a blank made of a thin plate metal and punching the blank (see Patent Document 1).

一般的に、ブランク材からワークを打ち抜く加工は、ブランク材を載置するダイおよびダイに対して接近離反移動するポンチを備えたプレス成形装置によって行う。ポンチによってワークを打ち抜くと、ワークの種類によっては、打ち抜いたワークにシワやたわみなどが生じることがある。打ち抜いたワークにシワやたわみが発生することを防止するために、ブランク材に対してポンチに向かう方向へ背圧を付与するノックアウト部材をダイに設けたプレス成形装置がある。打ち抜いたワークは、ノックアウト部材が支持した状態でダイ上に戻る。このため、ダイ上には、スクラップ材として回収される打ち抜き加工後のブランク材と、ワークとが存在することになる。
特開2003−151571
Generally, the process of punching a workpiece from a blank material is performed by a press forming apparatus including a die on which the blank material is placed and a punch that moves toward and away from the die. When a workpiece is punched with a punch, wrinkles or deflection may occur in the punched workpiece depending on the type of workpiece. In order to prevent the punched workpiece from being wrinkled or bent, there is a press forming apparatus in which a die is provided with a knockout member for applying a back pressure in a direction toward the punch with respect to the blank material. The punched workpiece returns to the die with the knockout member supported. For this reason, the blank material after the punching process collect | recovered as a scrap material and a workpiece | work exist on a die | dye.
JP2003-151571

流路溝を成形したブランク材を打ち抜き加工して金属セパレータを製造するにあたり、ノックアウト部材を備えたプレス成形装置を適用した場合、打ち抜いた金属セパレータにシワやたわみが発生することを防止することはできる。その一方、上述したように、ダイ上には打ち抜き加工後のブランク材と金属セパレータとが存在することになる。金属セパレータの搬出は、打ち抜き加工後のブランク材と分別してロボットハンドや作業者の手作業によって行う必要がある。このため、金属セパレータを搬出する作業が煩雑化し、作業を迅速に行うことが困難になる。搬出作業の煩雑化に伴って金属セパレータの製造作業の作業効率の低下が招かれ得る。   When manufacturing a metal separator by punching a blank material formed with a channel groove, when applying a press forming device with a knockout member, it is possible to prevent the punched metal separator from wrinkling or bending. it can. On the other hand, as described above, the blank material after punching and the metal separator exist on the die. The metal separator needs to be unloaded from the blank material after punching and performed manually by a robot hand or an operator. For this reason, the work of carrying out the metal separator becomes complicated, and it is difficult to perform the work quickly. As the carry-out work becomes complicated, the work efficiency of the metal separator manufacturing work may be reduced.

そこで、本発明の目的は、燃料電池用の金属セパレータにシワやたわみが生じることを防止しつつ金属セパレータの搬出作業を迅速に行うことによって金属セパレータの製造作業の作業効率を向上し得るプレス成形装置、およびプレス成形方法を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to perform press molding that can improve the work efficiency of the metal separator manufacturing work by quickly carrying out the work of removing the metal separator while preventing the metal separator for the fuel cell from being wrinkled or bent. An apparatus and a press molding method are provided.

本発明は、燃料電池用金属セパレータの流路溝が形成されたブランク材を打ち抜き加工することによって金属セパレータを成形する成形装置であって、ブランク材を載置するダイ、およびダイに対する接近離反移動によってブランク材を打ち抜き加工するポンチを備えるプレス型を有している。さらに、付勢手段によってポンチに向かう方向に付勢力を付与してダイに配置され、ブランク材を支持するとともにポンチのプレス成形方向への移動に伴う押圧によって付勢力に抗して移動するノックアウト部材と、付勢力によるノックアウト部材の移動を規制してポンチとノックアウト部材との間に隙間部を形成する停止位置にノックアウト部材を保持する保持手段と、を有している。そして、隙間部からプレス型外部へ連通する搬出路と、ブランク材を打ち抜き加工して成形された金属セパレータを、停止位置にノックアウト部材を保持した状態でノックアウト部材から搬出路へ搬送する搬送手段と、を有している。搬送手段は、ノックアウト部材に設けられ金属セパレータを搬出路に搬送する方向に気体を送風する送風路を有している。 The present invention relates to a molding apparatus for molding a metal separator by punching a blank material in which flow channel grooves of a metal separator for a fuel cell are formed, and a die on which the blank material is placed, and an approaching / separating movement with respect to the die Has a press die provided with a punch for punching blank material. Further, the knockout member is arranged on the die by applying an urging force in the direction toward the punch by the urging means, and supports the blank material and moves against the urging force by the pressure accompanying the movement of the punch in the press molding direction. And holding means for restricting the movement of the knockout member by the urging force and holding the knockout member at a stop position where a gap is formed between the punch and the knockout member. And a carry-out path communicating from the gap to the outside of the press die, and a conveying means for carrying the metal separator formed by punching blank material from the knock-out member to the carry-out path while holding the knock-out member at the stop position; ,have. The transport means has a blower passage that is provided in the knockout member and blows gas in a direction of transporting the metal separator to the carry-out passage.

また、本発明は、燃料電池用金属セパレータの流路溝が形成されたブランク材を打ち抜き加工することによって金属セパレータを成形する成形方法であって、プレス型が備えるダイにブランク材を載置し、ダイに対して接近離反移動自在に設けられたポンチに向かう方向に付勢力を付与してダイに配置したノックアウト部材によってブランク材を支持させる。次に、ダイに対してポンチを接近移動させることによってノックアウト部材を押圧して付勢力に抗して移動させながらブランク材を打ち抜き加工して金属セパレータを成形する。さらに、付勢力によるノックアウト部材の移動を規制してポンチとノックアウト部材との間に隙間部を形成する停止位置にノックアウト部材を保持し、停止位置にノックアウト部材を保持した状態でノックアウト部材が支持する金属セパレータに、ノックアウト部材に設けられた送風路を介して送風される気体を吹き付けることによって、金属セパレータを隙間部からプレス型外部へ連通する搬出路へ搬送する。 The present invention also relates to a molding method for forming a metal separator by punching a blank material in which a flow channel groove of a metal separator for a fuel cell is formed, and placing the blank material on a die provided in a press die. The blank material is supported by a knockout member disposed on the die by applying an urging force in a direction toward a punch provided so as to be movable toward and away from the die. Next, the blank is punched while the knockout member is pressed against the die and moved against the urging force by moving the punch close to the die to form a metal separator. Furthermore, the movement of the knockout member due to the urging force is restricted, the knockout member is held at a stop position where a gap is formed between the punch and the knockout member, and the knockout member is supported in a state where the knockout member is held at the stop position. By blowing the gas blown to the metal separator via the air passage provided in the knockout member, the metal separator is conveyed from the gap portion to the carry-out passage communicating with the outside of the press die.

ノックアウト部材によって背圧を付与しつつブランク材を打ち抜き加工し、ポンチとノックアウト部材との間に隙間部を形成する停止位置にノックアウト部材を保持した状態で金属セパレータをノックアウト部材から搬送するため、燃料電池用の金属セパレータにシワやたわみが生じることを防止でき、さらに金属セパレータの搬出作業を迅速に行うことによって金属セパレータの製造作業の作業効率を向上させる。   The blank material is punched while applying back pressure by the knockout member, and the metal separator is transported from the knockout member in a state where the knockout member is held at a stop position where a gap is formed between the punch and the knockout member. It is possible to prevent the metal separator for the battery from being wrinkled and bent, and to improve the work efficiency of the metal separator manufacturing operation by quickly carrying out the metal separator.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、燃料電池スタック10を示す概略斜視図、図2は、燃料電池スタック10を構成する単セル50を示す断面図、図3(A)は、燃料電池用金属セパレータの製造装置500を示す正面図、図3(B)は、燃料電池用金属セパレータの製造装置500を示す平面図、図4(A)は、本実施形態に係るプレス成形装置570を示す断面図、図4(B)は、図4(A)の4A−4A方向から見た断面図、図5は、搬送手段660による搬送方法の説明に供する流路溝110の拡大図、図6〜図8は、プレス成形方法の説明に供するプレス成形装置600の断面図である。   FIG. 1 is a schematic perspective view showing a fuel cell stack 10, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a single cell 50 constituting the fuel cell stack 10, and FIG. 3A shows a manufacturing apparatus 500 for a fuel cell metal separator. FIG. 3 (B) is a plan view showing a fuel cell metal separator manufacturing apparatus 500, FIG. 4 (A) is a cross-sectional view showing a press molding apparatus 570 according to the present embodiment, and FIG. 4 (B). ) Is a cross-sectional view as viewed from the direction 4A-4A in FIG. 4A, FIG. 5 is an enlarged view of the channel groove 110 for explaining the conveying method by the conveying means 660, and FIGS. It is sectional drawing of the press molding apparatus 600 with which it uses for description of a method.

図1および図2は、本発明の実施の形態であるプレス成形装置570によって打ち抜き加工された燃料電池用金属セパレータ100(以下、金属セパレータとも記す)を適用した燃料電池スタック10および単セル50を示している。図3は、燃料電池用金属セパレータの製造装置500にプレス成形装置570を組み込んだ実施の形態を示す。   1 and 2 show a fuel cell stack 10 and a single cell 50 to which a fuel cell metal separator 100 (hereinafter also referred to as a metal separator) punched by a press molding apparatus 570 according to an embodiment of the present invention is applied. Show. FIG. 3 shows an embodiment in which a press molding apparatus 570 is incorporated into a fuel cell metal separator manufacturing apparatus 500.

図4(A)および図4(B)を参照して、プレス成形装置570は、概説すれば、燃料電池用金属セパレータ100の流路溝110が形成されたブランク材670を載置するダイ620、およびダイ620に対する接近離反移動によってブランク材670を打ち抜き加工するポンチ610を備える打ち抜き加工用のプレス型600(プレス型に相当する)と、付勢手段622によってポンチ610に向かう方向(図中矢印A)に付勢力を付与してダイ620に配置され、ブランク材670を支持するとともにポンチ610のプレス成形方向への移動に伴う押圧によって付勢力に抗して移動する(図4(A)中下方)ノックアウト部材621と、付勢力によるノックアウト部材621の移動を規制してポンチ610とノックアウト部材621との間に隙間部gを形成する停止位置pにノックアウト部材621を保持する保持手段640と(図6(B)をも参照)、隙間部gから打ち抜き加工用のプレス型600外部へ連通する搬出路650と、ブランク材670を打ち抜き加工して成形された金属セパレータ100を、停止位置pにノックアウト部材621を保持した状態でノックアウト部材621から搬出路650へ搬送する搬送手段660と、を有している。   Referring to FIGS. 4A and 4B, press forming apparatus 570 is generally described as a die 620 on which blank material 670 in which flow channel groove 110 of fuel cell metal separator 100 is formed is placed. , And a punching press die 600 (corresponding to a press die) provided with a punch 610 for punching the blank material 670 by approaching and moving away from the die 620, and a direction toward the punch 610 by the urging means 622 (arrow in the figure) A) is applied to the die 620 with an urging force, and supports the blank material 670 and moves against the urging force by the press accompanying the movement of the punch 610 in the press molding direction (in FIG. 4A). (Downward) The knockout member 621 and the punch 610 and the knockout member 621 are restricted by the movement of the knockout member 621 due to the urging force. A holding means 640 for holding the knockout member 621 at a stop position p that forms a gap g therebetween (see also FIG. 6B), and a carry-out path communicating from the gap g to the outside of the punching press 600 650 and conveying means 660 for conveying the metal separator 100 formed by punching the blank material 670 from the knockout member 621 to the unloading path 650 while holding the knockout member 621 at the stop position p. Yes.

搬送手段660は、流路溝110に向けてガスa1、a2(気体に相当する)を吹き付けて金属セパレータ100を搬送するガス供給部661(送風機に相当する)を備えている。保持手段640は、ダイ620に対して係合することによって停止位置pにノックアウト部材621を保持する係合部材641と(図6(B)をも参照)、ダイ620と係合部材641との係合を解除する係合解除部材643と(図8(A)をも参照)、を有している。搬出路650には、金属セパレータ100に傷が付くことを防止する弾性部材651を設けている。   The transport unit 660 includes a gas supply unit 661 (corresponding to a blower) that transports the metal separator 100 by spraying gases a1 and a2 (corresponding to gas) toward the flow channel 110. The holding means 640 engages with the die 620 to hold the knockout member 621 at the stop position p (see also FIG. 6B), and between the die 620 and the engaging member 641. An engagement release member 643 for releasing the engagement (see also FIG. 8A). The carry-out path 650 is provided with an elastic member 651 that prevents the metal separator 100 from being damaged.

図1および図2を参照して、燃料電池スタック10、単セル50、および金属セパレータ100について説明する。   The fuel cell stack 10, the single cell 50, and the metal separator 100 will be described with reference to FIGS.

図1を参照して、燃料電池スタック10は、燃料ガスと酸化剤ガスの反応によって起電力を生じる単位電池としての単セル50を複数積層して構成している。燃料電池スタック10の両端部には、燃料電池スタック10において発電された電力を取り出す端子部材である集電板11と、絶縁板12と、エンドプレート13と、を有している。   Referring to FIG. 1, a fuel cell stack 10 is formed by stacking a plurality of single cells 50 as unit cells that generate an electromotive force by a reaction between a fuel gas and an oxidant gas. At both ends of the fuel cell stack 10, there are a current collector plate 11, an insulating plate 12, and an end plate 13 that are terminal members for taking out the electric power generated in the fuel cell stack 10.

燃料電池スタック10の内部を貫通した貫通孔(図示せず)にタイロッド14を挿通し、そのタイロッド14の端部を締結部材(図示せず)によって締結している。燃料電池スタック10には、締結による加圧力を付与している。   A tie rod 14 is inserted into a through hole (not shown) penetrating the inside of the fuel cell stack 10, and an end of the tie rod 14 is fastened by a fastening member (not shown). A pressure applied by fastening is applied to the fuel cell stack 10.

燃料電池スタック10の両端部に設けられたそれぞれのエンドプレート13には、燃料電池スタック10内に流体を流入させるための導入口15a、16a、17a、および流通させた流体を排出する排出口15b、16b、17bを設けている。燃料ガスは、燃料ガス導入口15aから流入させて燃料ガス排出口15bから排出する。酸化剤ガスは、酸化ガス導入口16aから流入させて酸化ガス排出口16bから排出する。冷却水は、冷却水導入口17aから流入させて冷却水排出口17bから排出する。   In each end plate 13 provided at both ends of the fuel cell stack 10, introduction ports 15a, 16a, and 17a for allowing fluid to flow into the fuel cell stack 10 and discharge ports 15b for discharging the circulated fluid are provided. , 16b, 17b are provided. The fuel gas flows from the fuel gas inlet 15a and is discharged from the fuel gas outlet 15b. The oxidant gas flows from the oxidant gas inlet 16a and is discharged from the oxidant gas outlet 16b. The cooling water is introduced from the cooling water inlet 17a and discharged from the cooling water outlet 17b.

図2を参照して、単セル50は、膜電極接合体60と、膜電極接合体60を挟持する金属セパレータ100によって構成している。   With reference to FIG. 2, the single cell 50 includes a membrane electrode assembly 60 and a metal separator 100 that sandwiches the membrane electrode assembly 60.

膜電極接合体60は、燃料極70と、空気極80と、電解質膜90と、を有している。燃料極70は、触媒層71およびガス拡散層72を備えている。空気極80も同様に、触媒層81およびガス拡散層82を備えている。   The membrane electrode assembly 60 includes a fuel electrode 70, an air electrode 80, and an electrolyte membrane 90. The fuel electrode 70 includes a catalyst layer 71 and a gas diffusion layer 72. Similarly, the air electrode 80 includes a catalyst layer 81 and a gas diffusion layer 82.

金属セパレータ100は、ステンレスやアルミ等の薄板状のブランク材670に凹凸形状の流路溝110を成形した後、ブランク材670を打ち抜き加工して製造する。凹凸形状の流路溝110は、専用の成形型531、532によって成形する(図3(A)および(B)をも参照)。   The metal separator 100 is manufactured by punching the blank material 670 after forming the uneven channel groove 110 in a thin plate-like blank material 670 such as stainless steel or aluminum. The uneven channel groove 110 is formed by dedicated molding dies 531 and 532 (see also FIGS. 3A and 3B).

燃料極70と金属セパレータ100の流路溝110との間に、水素を流通させるための燃料ガス流路Hを形成する。空気極80と金属セパレータ100との間に、酸化剤ガスを流通させるための酸化剤ガス流路Oを形成する。向かい合わせて配置された金属セパレータ100の流路溝110同士の間に、冷却水が流れる冷却水流路Wを形成する。   A fuel gas channel H for circulating hydrogen is formed between the fuel electrode 70 and the channel groove 110 of the metal separator 100. Between the air electrode 80 and the metal separator 100, an oxidant gas flow path O for allowing the oxidant gas to flow is formed. A cooling water flow path W through which the cooling water flows is formed between the flow path grooves 110 of the metal separator 100 arranged to face each other.

次に、単セル50において電気を生じさせるために行う化学反応を説明する。   Next, a chemical reaction performed to generate electricity in the single cell 50 will be described.

燃料極70に供給された燃料ガスに含まれる水素は、触媒粒子により酸化され、プロトンおよび電子となる。生成されたプロトンは、燃料極70の触媒層71に含まれる電解質および燃料極70の触媒層71が接触している電解質膜90を通って、空気極80の触媒層81に到達する。燃料極70の触媒層71で生成した電子は、燃料極70の触媒層71、燃料極70のガス拡散層72、燃料極70の側に配置された金属セパレータ100および外部回路(図示せず)を通って、空気極80の触媒層81に達する。そして、空気極80の触媒層81に達したプロトンおよび電子は空気極80に供給されている酸化剤ガスに含まれる酸素と反応して水を生成する。単セル50は、上記の化学反応を通して電気を生成する。   Hydrogen contained in the fuel gas supplied to the fuel electrode 70 is oxidized by the catalyst particles to become protons and electrons. The generated protons reach the catalyst layer 81 of the air electrode 80 through the electrolyte membrane 90 in contact with the electrolyte contained in the catalyst layer 71 of the fuel electrode 70 and the catalyst layer 71 of the fuel electrode 70. Electrons generated in the catalyst layer 71 of the fuel electrode 70 are the catalyst layer 71 of the fuel electrode 70, the gas diffusion layer 72 of the fuel electrode 70, the metal separator 100 disposed on the fuel electrode 70 side, and an external circuit (not shown). It passes through and reaches the catalyst layer 81 of the air electrode 80. The protons and electrons that have reached the catalyst layer 81 of the air electrode 80 react with oxygen contained in the oxidant gas supplied to the air electrode 80 to generate water. The single cell 50 generates electricity through the above chemical reaction.

次に、図3(A)および図3(B)を参照して、燃料電池用金属セパレータの製造装置500は、ロール部材に巻き付けて準備されたブランク材670を供給するアンコイラー510と、アンコイラー510から供給されたブランク材670のたわみを防止するたわみ防止治具520と、ブランク材670を成形加工する成形機530と、ブランク材670に対してアンコイラー510からリコイラー550に向う方向(図中矢印方向)に引っ張り力を付与するフィーダー540と、打ち抜き加工後のブランク材680(以下、スクラップ材とも記す)を巻き取るリコイラー550と、燃料電池用金属セパレータの製造装置500の各部の動作を制御する制御部560と、を有している。金属セパレータ100の製造工程は、図中矢印方向に進行する。   Next, with reference to FIG. 3 (A) and FIG. 3 (B), the fuel cell metal separator manufacturing apparatus 500 includes an uncoiler 510 that supplies a blank material 670 wound around a roll member, and an uncoiler 510. Deflection prevention jig 520 for preventing deflection of blank material 670 supplied from, a molding machine 530 for molding blank material 670, and a direction from uncoiler 510 to recoiler 550 with respect to blank material 670 (the direction of the arrow in the figure) ), A feeder 540 for applying a pulling force, a recoiler 550 for taking up a blank material 680 after punching (hereinafter also referred to as scrap material), and a control for controlling the operation of each part of the fuel cell metal separator manufacturing apparatus 500. Part 560. The manufacturing process of the metal separator 100 proceeds in the arrow direction in the figure.

ブランク材670には、燃料電池用の金属セパレータの材料として公知であるステンレスを用いる。ステンレスを、厚さ寸法0.1mm程度の薄板状に成形し、ロール部材に巻き付けて準備する。ブランク材670には、燃料電池用の金属セパレータの材料として公知であるアルミ等を用いることも可能である。   As the blank material 670, stainless steel, which is known as a material for a metal separator for a fuel cell, is used. Stainless steel is formed into a thin plate having a thickness of about 0.1 mm, and is wound around a roll member for preparation. The blank material 670 may be made of aluminum or the like which is known as a material for a metal separator for a fuel cell.

たわみ防止治具520は、アンコイラー510と成形機530との間に配置する。支持部521と矯正ローラー522との間にブランク材670を挟みこむことによって、ブランク材670がたわむことを防止する。   The deflection preventing jig 520 is disposed between the uncoiler 510 and the molding machine 530. The blank material 670 is prevented from being bent by sandwiching the blank material 670 between the support portion 521 and the correction roller 522.

成形機530は、ダイ620に載置されたブランク材670に流路溝110を予備成形する第1成形型531と、予備成形された流路溝110を本成形する第2成形型532と、第1成形型531および第2成形型532によって流路溝110が形成されたブランク材670を打ち抜き加工するポンチ610を備えたプレス成形装置570(図4(A)をも参照)と、を有している。ブランク材670を載置するダイ620は、第1成形型531、第2成形型532、およびポンチ610のそれぞれの下型として共用化する。   The molding machine 530 includes a first molding die 531 for preforming the flow channel groove 110 in the blank material 670 placed on the die 620, a second molding die 532 for main molding the preformed flow channel groove 110, A press forming device 570 (see also FIG. 4A) having a punch 610 for punching blank material 670 in which the flow channel 110 is formed by the first forming die 531 and the second forming die 532. doing. The die 620 on which the blank material 670 is placed is shared as the lower mold of each of the first mold 531, the second mold 532, and the punch 610.

フィーダー540は、ブランク材670に対して引っ張り力(図中矢印方向)を付与する。ブランク材670がたわむことを防止し、リコイラー550による巻取り作業を円滑に行うことを可能にする。   The feeder 540 applies a tensile force (in the direction of the arrow in the figure) to the blank material 670. The blank material 670 is prevented from being bent, and the winding operation by the recoiler 550 can be performed smoothly.

制御部560は、制御信号を送信し、成形機530の動作や、送風機661の動作、および係合解除部材643の動作などを制御する(図4(A)をも参照)。   The control unit 560 transmits a control signal to control the operation of the molding machine 530, the operation of the blower 661, the operation of the disengagement member 643, and the like (see also FIG. 4A).

図4(A)、および図4(B)を参照して、ノックアウト部材621には、ダイ620下部に設けられた付勢手段622によってポンチ610に向かう方向(図中矢印A方向)に付勢力を付与している。付勢手段622は、ノックアウト部材621に対して弾発力を付与するバネ部材によって構成している。付勢手段には、例えば、油圧等によって付勢力を付与する構成のものを用いることも可能である。   4 (A) and 4 (B), the knockout member 621 is biased by a biasing means 622 provided at the bottom of the die 620 in the direction toward the punch 610 (in the direction of arrow A in the figure). Is granted. The urging means 622 is constituted by a spring member that imparts a resilient force to the knockout member 621. As the urging means, for example, a structure that applies an urging force by hydraulic pressure or the like can be used.

打ち抜き加工用のプレス型600は、ブランク材670においてスクラップ材となる部位672をダイ620との間で挟み込むガイド型625をさらに有している。   The press die 600 for punching further includes a guide die 625 for sandwiching a portion 672 that becomes a scrap material in the blank material 670 with the die 620.

ノックアウト部材621は、流路溝110が形成された部位を囲むようにブランク材670を支持する。ガイド型625は、ブランク材670においてスクラップ材となる部位672をダイ620との間で挟み込む。   The knockout member 621 supports the blank material 670 so as to surround a portion where the flow channel 110 is formed. The guide die 625 sandwiches a portion 672 that becomes a scrap material in the blank material 670 with the die 620.

打ち抜き加工する際、ポンチ610は、ブランク材670のうち、流路溝110の周辺部671を打ち抜く。流路溝110の周辺部671に対しては、ポンチ610によるプレス成形方向への押圧と、付勢手段622によるポンチ610へ向かう方向への背圧とを付与する。   When punching, the punch 610 punches the peripheral portion 671 of the flow channel 110 in the blank material 670. The peripheral portion 671 of the channel groove 110 is pressed in the press molding direction by the punch 610 and back pressure in the direction toward the punch 610 by the biasing means 622.

打ち抜き加工されたブランク材670のうち、流路溝110およびその周辺部671は、金属セパレータ100を構成する。金属セパレータ100は、搬出路650から搬出する。スクラップ材680は、ダイ620上からリコイラー550によって回収する。   Of the blank material 670 that has been punched, the channel groove 110 and its peripheral portion 671 constitute the metal separator 100. The metal separator 100 is carried out from the carry-out path 650. The scrap material 680 is collected by the recoiler 550 from the die 620.

搬送手段660が備えるガス供給部661は、ポンチ610およびノックアウト部材621に設けられた送風路662を介してガスa1、a2を金属セパレータ100に吹き付ける。制御部560は、ノックアウト部材621を停止位置pに保持した状態でガス供給部661へ制御信号s1を送信する。ガス供給部661は、制御部560からの制御信号s1に従って送風路662へガスa1、a2を供給する(図7(A)をも参照)。制御部560は、ガスの供給量やガスを供給するタイミングを制御する。   The gas supply unit 661 provided in the transport unit 660 sprays the gases a1 and a2 to the metal separator 100 through the air passage 662 provided in the punch 610 and the knockout member 621. The control unit 560 transmits a control signal s1 to the gas supply unit 661 in a state where the knockout member 621 is held at the stop position p. The gas supply unit 661 supplies the gases a1 and a2 to the air supply path 662 in accordance with the control signal s1 from the control unit 560 (see also FIG. 7A). The control unit 560 controls the gas supply amount and the gas supply timing.

図示例にあっては、ポンチ610およびノックアウト部材621に送風路662を設けている。ガスの吹き付け量を増加させることができ、効率的に金属セパレータ100を搬送することが可能になっている。   In the illustrated example, an air passage 662 is provided in the punch 610 and the knockout member 621. The amount of gas spray can be increased, and the metal separator 100 can be efficiently conveyed.

図5を参照して、金属セパレータ100を搬送する際、流路溝110に向かう方向へガスa1、a2を吹き付ける。金属セパレータ100が風圧を受け易くなるため、金属セパレータ100を搬出路650へ効率的に搬送することが可能となる。図示例にあっては、金属セパレータ100が受ける風圧を増加させるため、流路溝110の縦壁部に向かう方向へガスa1、a2を吹き付けている。   Referring to FIG. 5, when conveying metal separator 100, gases a <b> 1 and a <b> 2 are blown in a direction toward flow channel 110. Since the metal separator 100 is easily subjected to wind pressure, the metal separator 100 can be efficiently conveyed to the carry-out path 650. In the example of illustration, in order to increase the wind pressure which the metal separator 100 receives, gas a1, a2 is sprayed in the direction which goes to the vertical wall part of the flow-path groove | channel 110. FIG.

ガスa1、a2には、空気を利用しているが、ガスの種類はこれに限定されるものではない。例えば、窒素ガス等を用いることも可能である。   Air is used for the gases a1 and a2, but the type of gas is not limited to this. For example, nitrogen gas or the like can be used.

送風路662を設ける位置、送風路662の形状、およびガスa1、a2を吹き付ける方向等は、図示されるものに限定されず、適宜変更することができる。例えば、ダイ620内に送風路を設け、ガスの吹き付け量を増加させることも可能である。   The position where the air passage 662 is provided, the shape of the air passage 662, the direction in which the gases a1 and a2 are blown, and the like are not limited to those shown in the drawing, and can be changed as appropriate. For example, it is possible to provide a blower passage in the die 620 to increase the amount of gas sprayed.

図4(A)および図4(B)を参照して、搬出路650は、打ち抜き加工用のプレス型600外部に設けられた収納ボックス652へ連通して設けている。金属セパレータ100は、ダイ620内を貫通して設けられた搬出路650を経由して収納ボックス652内に収納する。金属セパレータ100が収納された収納ボックス652は、燃料電池用金属セパレータの製造装置500の外部へロボットハンド等によって搬送する。   Referring to FIGS. 4A and 4B, carry-out path 650 is provided in communication with storage box 652 provided outside press die 600 for punching. The metal separator 100 is stored in the storage box 652 via a carry-out path 650 provided through the die 620. The storage box 652 in which the metal separator 100 is stored is transported to the outside of the fuel cell metal separator manufacturing apparatus 500 by a robot hand or the like.

搬出路650に設けた弾性部材651は、緩衝材として機能し、搬出路650内を通過する金属セパレータ100に傷が付くことを防止する。弾性部材651には、硬質のウレタン材を用いている。弾性部材651の材質は、特に限定されるものではなく、例えば、低反発のウレタン材等を用いることも可能である。   The elastic member 651 provided in the carry-out path 650 functions as a cushioning material and prevents the metal separator 100 passing through the carry-out path 650 from being damaged. A hard urethane material is used for the elastic member 651. The material of the elastic member 651 is not particularly limited, and for example, a low-resilience urethane material or the like can be used.

係合部材641は、ノックアウト部材621内に配置し、係合解除部材643は、ダイ620内に配置している。   The engagement member 641 is disposed in the knockout member 621, and the engagement release member 643 is disposed in the die 620.

ダイ620に設けられた凹状の係合部645にピン形状の係合部材641を係合することによって、ノックアウト部材621を停止位置pに保持する。停止位置pに保持されたノックアウト部材621とポンチ610との間に隙間部gを形成する(図7(A)をも参照)。   By engaging the pin-shaped engagement member 641 with the concave engagement portion 645 provided on the die 620, the knockout member 621 is held at the stop position p. A gap g is formed between the knockout member 621 held at the stop position p and the punch 610 (see also FIG. 7A).

係合部材641には、バネ部材642によって係合部645に向かう方向に弾発力を付与している。係合部材641は、ノックアウト部材621のプレス成形方向への移動に伴って係合部645に向けて突出して係合する(図6(A)をも参照)。係合部材641の係合部645に対する係合を維持することによって停止位置pにノックアウト部材621を保持する。   A resilient force is applied to the engaging member 641 in the direction toward the engaging portion 645 by the spring member 642. The engagement member 641 protrudes and engages with the engagement portion 645 as the knockout member 621 moves in the press molding direction (see also FIG. 6A). The knockout member 621 is held at the stop position p by maintaining the engagement of the engagement member 641 with the engagement portion 645.

係合解除部材643は、係合部645に向けて伸縮自在なロッドによって構成している。駆動部644を動作させることによって係合解除部材643の伸縮動作を駆動する。駆動部644には、例えば、空気圧や油圧によって動作する流体圧シリンダを用いることが可能である。   The disengagement member 643 is configured by a rod that can expand and contract toward the engagement portion 645. The expansion / contraction operation of the disengagement member 643 is driven by operating the drive unit 644. As the drive unit 644, for example, a fluid pressure cylinder that operates by air pressure or hydraulic pressure can be used.

金属セパレータ100を搬出路650へ搬送した後、制御部560から制御信号s2を送信し、駆動部644を動作させる。駆動部644は、係合解除部材643を係合部材641に向けて伸長させる。係合解除部材643を係合部材641に押し付けることによって係合部材641の係合を解除する(図8(A)をも参照)。係合を解除することによって付勢手段622によるノックアウト部材621の移動を開始させる(図8(B)をも参照)。係合解除部材643の動作を制御することによって、金属セパレータ100が搬出路650へ搬送されるまでノックアウト部材621を停止位置pにおいて保持することができる。   After the metal separator 100 is conveyed to the carry-out path 650, a control signal s2 is transmitted from the control unit 560 to operate the drive unit 644. The drive unit 644 extends the disengagement member 643 toward the engagement member 641. The engagement of the engagement member 641 is released by pressing the engagement release member 643 against the engagement member 641 (see also FIG. 8A). The movement of the knockout member 621 by the urging means 622 is started by releasing the engagement (see also FIG. 8B). By controlling the operation of the disengagement member 643, the knockout member 621 can be held at the stop position p until the metal separator 100 is conveyed to the carry-out path 650.

ダイ620に対して係合する係合部材641および係合部材641の係合を解除する係合解除部材643を用いることによって、停止位置pにおけるノックアウト部材621の保持および保持解除を簡易な作業によって行うことができる。このため、ノックアウト部材621を停止位置pにおいて保持および保持解除する作業を行う場合であっても、打ち抜き加工の作業効率が低下することを防止できる。   By using the engagement member 641 that engages with the die 620 and the engagement release member 643 that releases the engagement of the engagement member 641, the knockout member 621 can be held and released at a stop position p by a simple operation. It can be carried out. For this reason, even if it is a case where the operation | work which hold | maintains and cancel | releases the knockout member 621 in the stop position p is performed, it can prevent that the working efficiency of a punching process falls.

次に、本実施形態の作用について説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

図6(A)を参照して、付勢手段622によってポンチ610に向かう方向(図中矢印A方向)に付勢されたノックアウト部材621は、流路溝110が形成された部位を囲むようにブランク材670を支持する(図4(B)をも参照)。   Referring to FIG. 6A, knockout member 621 urged by urging means 622 in the direction toward arrow 610 (the direction of arrow A in the figure) surrounds the portion where flow channel groove 110 is formed. The blank material 670 is supported (see also FIG. 4B).

図6(B)を参照して、ポンチ610をプレス成形方向(図中矢印B方向)へ向けて移動させる。ノックアウト部材621は、ポンチ610の移動に伴う押圧によって付勢手段622による付勢力に抗して移動する(図中矢印B′で示す)。ポンチ610は、ノックアウト部材621との間において流路溝110の周辺部671を挟みこんだ状態で移動し、流路溝110の周辺部671を打ち抜く。ガイド型625は、ダイ620との間でスクラップ材680となる部位672を挟み込む(図4(B)をも参照)。流路溝110の周辺部671に対しては、ポンチ610によるプレス成形方向への押圧と、付勢手段622によるポンチ610へ向かう方向への背圧とを付与する。   Referring to FIG. 6B, the punch 610 is moved in the press molding direction (the direction of arrow B in the figure). The knockout member 621 moves against the urging force of the urging means 622 by the pressure accompanying the movement of the punch 610 (indicated by an arrow B ′ in the figure). The punch 610 moves with the peripheral part 671 of the flow channel 110 sandwiched between the knockout member 621 and punches the peripheral part 671 of the flow channel 110. The guide die 625 sandwiches a portion 672 that becomes the scrap material 680 with the die 620 (see also FIG. 4B). The peripheral portion 671 of the channel groove 110 is pressed in the press molding direction by the punch 610 and back pressure in the direction toward the punch 610 by the biasing means 622.

打ち抜き加工後、流路溝110およびその周辺部671は、金属セパレータ100を構成する。ガイド型625とダイ620との間に挟みこまれた部位672は、スクラップ材680となる。金属セパレータ100は、ノックアウト部材621上に載置し、スクラップ材680は、ダイ620上に残置する。   After the punching process, the channel groove 110 and its peripheral part 671 constitute the metal separator 100. A portion 672 sandwiched between the guide die 625 and the die 620 becomes a scrap material 680. The metal separator 100 is placed on the knockout member 621 and the scrap material 680 is left on the die 620.

背圧を付与した状態でブランク材670を打ち抜き加工するため、金属セパレータ100にシワやたわみが生じることを防止できる。   Since blank material 670 is punched in a state where back pressure is applied, it is possible to prevent the metal separator 100 from being wrinkled or bent.

バネ部材642は、ノックアウト部材621が定められた位置まで下降すると係合部材641を係合部645に向けて突出させる。係合部材641は、係合部645に対して係合する。係合部材641を係合させることによって、付勢手段622の付勢力によるノックアウト部材621の移動を規制してノックアウト部材621を停止位置pに保持する。   The spring member 642 causes the engaging member 641 to protrude toward the engaging portion 645 when the knockout member 621 is lowered to a predetermined position. The engaging member 641 is engaged with the engaging portion 645. By engaging the engaging member 641, the movement of the knockout member 621 due to the urging force of the urging means 622 is restricted, and the knockout member 621 is held at the stop position p.

図7(A)を参照して、ノックアウト部材621を停止位置pに保持した状態でポンチ610を金属セパレータ100から離反する方向(図中矢印C方向)へ移動させる。ノックアウト部材621とポンチ610との間に隙間部gを形成する。   Referring to FIG. 7 (A), punch 610 is moved in a direction away from metal separator 100 (in the direction of arrow C in the figure) while knockout member 621 is held at stop position p. A gap g is formed between the knockout member 621 and the punch 610.

制御部560からの制御信号s1に従って、送風路662へガスa1、a2を供給する。ノックアウト部材621を停止位置pに保持した状態で金属セパレータ100にガスa1、a2を吹き付けて搬出路650へ搬送する。   In accordance with the control signal s1 from the control unit 560, the gases a1 and a2 are supplied to the air blowing path 662. In a state where the knockout member 621 is held at the stop position p, the gases a1 and a2 are blown onto the metal separator 100 and conveyed to the carry-out path 650.

前述したように、金属セパレータ100は、厚さ寸法が0.1mm程度の金属薄板を材料として構成している。ロボットハンド等によって金属セパレータ100とスクラップ材680とを分別して金属セパレータ100を搬送する場合、ロボットハンドの把持によって金属セパレータ100にシワや変形等が生じ得る。   As described above, the metal separator 100 is made of a metal thin plate having a thickness dimension of about 0.1 mm. When the metal separator 100 and the scrap material 680 are separated by the robot hand or the like and conveyed, the metal separator 100 may be wrinkled or deformed by the grip of the robot hand.

これに対して本実施形態にあっては、ガスa1、a2の吹き付けによって金属セパレータ100を搬送する。このため、搬送作業によって金属セパレータ100にシワや変形等が生じることを防止できる。   On the other hand, in this embodiment, the metal separator 100 is conveyed by spraying the gases a1 and a2. For this reason, it can prevent that a wrinkle, a deformation | transformation, etc. arise in the metal separator 100 by conveyance work.

図7(B)を参照して、金属セパレータ100は、搬出路650を経由して収納ボックス652内に収納する。搬出路650に設けた弾性部材651は、緩衝材として機能し、搬出路650内を通過する金属セパレータ100に傷が付くことを防止する。   With reference to FIG. 7B, the metal separator 100 is stored in the storage box 652 via the carry-out path 650. The elastic member 651 provided in the carry-out path 650 functions as a cushioning material and prevents the metal separator 100 passing through the carry-out path 650 from being damaged.

従来の打ち抜き加工用のプレス型を備えたプレス成形装置にあっては、打ち抜き加工された金属セパレータをノックアウト部材上に載置した状態でダイ上に戻す構成となっている。このため、ポンチとノックアウト部材との間から金属セパレータを搬出する場合には、ダイ上に戻された金属セパレータと、ダイ上に残置されたスクラップ材とを作業者の手作業やロボットハンドによって分別して搬出する必要がある。このため、プレス成形装置からの金属セパレータの搬出作業が煩雑化し、作業を迅速に行うことが困難になる。搬出作業の煩雑化に伴って金属セパレータの製造作業の作業効率の低下が招かれる。   In a press forming apparatus having a conventional punching press die, a punched metal separator is placed on a knockout member and returned onto a die. For this reason, when the metal separator is carried out between the punch and the knockout member, the metal separator returned to the die and the scrap material left on the die are separated by an operator's manual work or robot hand. It is necessary to carry it out separately. For this reason, the work of carrying out the metal separator from the press molding apparatus becomes complicated, and it is difficult to perform the work quickly. With the complexity of the carry-out work, the work efficiency of the metal separator manufacturing work is reduced.

これに対して、本実施形態にあっては、ノックアウト部材621を停止位置pに保持することによって、ポンチ610とノックアウト部材621との間に隙間部gを形成する。隙間部gを利用して停止位置pに保持したノックアウト部材621から金属セパレータ100を搬送する。金属セパレータ100をダイ620上に戻すことなく、金属セパレータ100を打ち抜き加工用のプレス型600から搬出することが可能になる。金属セパレータ100とスクラップ材680とを分別する作業を省くことができ、金属セパレータ100の搬出作業を迅速に行うことが可能になる。このため、金属セパレータ100の製造作業の作業効率を向上させることができる。   On the other hand, in this embodiment, the gap part g is formed between the punch 610 and the knockout member 621 by holding the knockout member 621 at the stop position p. The metal separator 100 is conveyed from the knockout member 621 held at the stop position p using the gap portion g. Without returning the metal separator 100 onto the die 620, the metal separator 100 can be unloaded from the punching press die 600. The work of separating the metal separator 100 and the scrap material 680 can be omitted, and the work of carrying out the metal separator 100 can be performed quickly. For this reason, the work efficiency of the manufacturing operation of the metal separator 100 can be improved.

図8(A)を参照して、金属セパレータ100を搬出路650へ搬送した後、制御部560からの制御信号s2に従って係合解除部材643を伸長させる。係合解除部材643を係合部材641に押し付けて係合を解除する。金属セパレータ100が搬出路650へ搬送されるまでノックアウト部材621を停止位置pにおいて保持することによって、ダイ620上に金属セパレータ100が戻されることを防止する。   Referring to FIG. 8A, after the metal separator 100 is transported to the carry-out path 650, the disengagement member 643 is extended according to the control signal s2 from the control unit 560. The engagement release member 643 is pressed against the engagement member 641 to release the engagement. By holding the knockout member 621 at the stop position p until the metal separator 100 is conveyed to the carry-out path 650, the metal separator 100 is prevented from returning onto the die 620.

図8(B)を参照して、係合部材641の係合を解除することによって、ノックアウト部材621の保持を解除し、付勢手段622の付勢力によるノックアウト部材621の移動を開始させる。   With reference to FIG. 8B, the engagement of the engagement member 641 is released to release the holding of the knockout member 621, and the movement of the knockout member 621 by the urging force of the urging means 622 is started.

リコイラー550は、ブランク材670を巻き取って移動させ(図中矢印Dで示す)、ダイ620およびノックアウト部材621上に打ち抜き加工前のブランク材670を載置する。ダイ620上には、金属セパレータ100が戻されないため、流路溝が形成されたブランク材に対して引き続き打ち抜き加工を行うことができる。   The recoiler 550 winds and moves the blank material 670 (indicated by an arrow D in the figure), and places the blank material 670 before punching on the die 620 and the knockout member 621. Since the metal separator 100 is not returned on the die 620, the blanking material in which the channel grooves are formed can be continuously punched.

上述したように、本実施形態によれば、打ち抜き加工用のプレス型600が備えるダイ620に配置されたノックアウト部材621を停止位置pに保持し、ノックアウト部材621から金属セパレータ100を搬送する。金属セパレータ100をダイ620上に戻すことなく、金属セパレータ100を打ち抜き加工用のプレス型600から搬出する。金属セパレータ100とスクラップ材680とを分別する作業を省くことができ、金属セパレータ100の搬出作業を迅速に行うことができる。このため、金属セパレータ100の製造作業の作業効率を向上させることができる。背圧を付与した状態でブランク材670を打ち抜き加工するため、金属セパレータ100にシワやたわみが生じることを防止できる。   As described above, according to this embodiment, the knockout member 621 disposed on the die 620 provided in the punching press die 600 is held at the stop position p, and the metal separator 100 is transported from the knockout member 621. Without returning the metal separator 100 onto the die 620, the metal separator 100 is unloaded from the punching press die 600. The work of separating the metal separator 100 and the scrap material 680 can be omitted, and the work of carrying out the metal separator 100 can be performed quickly. For this reason, the work efficiency of the manufacturing operation of the metal separator 100 can be improved. Since blank material 670 is punched in a state where back pressure is applied, it is possible to prevent the metal separator 100 from being wrinkled or bent.

搬送手段660は、ガスa1、a2の吹き付けによって金属セパレータ100を搬送する。このため、搬送作業によって金属セパレータ100にシワや変形等が生じることを防止できる。流路溝110に向かう方向へガスa1、a2を吹き付けることによって、金属セパレータ100に風圧を受け易くしている。このため、金属セパレータ100を搬出路650へ効率的に搬送することができる。   The transport means 660 transports the metal separator 100 by spraying the gases a1 and a2. For this reason, it can prevent that a wrinkle, a deformation | transformation, etc. arise in the metal separator 100 by conveyance work. By blowing the gases a1 and a2 in the direction toward the flow channel 110, the metal separator 100 is easily subjected to wind pressure. For this reason, the metal separator 100 can be efficiently conveyed to the carry-out path 650.

ダイ620に対して係合する係合部材641および係合部材641の係合を解除する係合解除部材643を用いることによって、停止位置pにおけるノックアウト部材621の保持および保持解除を簡易な作業によって行うことができる。そのため、ノックアウト部材621を停止位置pにおいて保持および保持解除する作業を行う場合であっても、打ち抜き加工の作業効率が低下することを防止できる。   By using the engagement member 641 that engages with the die 620 and the engagement release member 643 that releases the engagement of the engagement member 641, the knockout member 621 can be held and released at a stop position p by a simple operation. It can be carried out. Therefore, even when the operation of holding and releasing the knockout member 621 at the stop position p is performed, it is possible to prevent the work efficiency of the punching process from being lowered.

搬出路650に設けた弾性部材651は、緩衝材として機能し、搬出路650内を通過する金属セパレータ100に傷が付くことを防止できる。   The elastic member 651 provided in the carry-out path 650 functions as a buffer material and can prevent the metal separator 100 passing through the carry-out path 650 from being damaged.

搬送手段は、気体を吹き付けることによって金属セパレータを搬送する構成に限定されるものではない。例えば、伸長自在に設けられたロッド等によって金属セパレータを押し出して搬送する構成にすることも可能である。   A conveyance means is not limited to the structure which conveys a metal separator by spraying gas. For example, it is also possible to adopt a configuration in which a metal separator is pushed out and conveyed by a rod or the like provided so as to be freely extendable.

係合部材および係合解除部材は、図示された形状や構成に限定されるものではない。係合部材がダイに対して係合することによって、ノックアウト部材を停止位置において保持することができ、保持解除部材が係合部材の係合を解除することによって、付勢手段の付勢力によるノックアウト部材の移動を可能にするような形状や構成であればよい。   The engaging member and the disengaging member are not limited to the illustrated shape and configuration. When the engaging member is engaged with the die, the knockout member can be held at the stop position, and when the holding release member releases the engagement of the engaging member, the knocking out by the biasing force of the biasing means is performed. Any shape or configuration that allows movement of the member may be used.

ノックアウト部材を保持する停止位置や隙間部の幅寸法は、特に限定されるものではない。付勢手段によるノックアウト部材の移動を規制した状態で金属セパレータを搬出路へ搬送することが可能な形態であればよい。   The stop position for holding the knockout member and the width of the gap are not particularly limited. Any form that can transport the metal separator to the carry-out path in a state in which the movement of the knockout member by the urging means is restricted may be used.

搬出路に設ける弾性部材は、金属セパレータを搬出する際に緩衝材として機能させることが可能な位置に設けられていればよく、形状等は特に限定されるものではない。   The elastic member provided in the carry-out path is not particularly limited as long as it is provided at a position where it can function as a cushioning material when carrying out the metal separator.

本発明のプレス成形装置は、燃料電池用の流路溝が成形されたブランク材を打ち抜き加工することによって金属セパレータを製造することを目的としてその作用を発揮する。このため、流路溝の成形および打ち抜き加工を連続して行う燃料電池用金属セパレータの製造装置500に組み込んだ実施の形態に限定されるものではない。   The press molding apparatus of the present invention exerts its function for the purpose of manufacturing a metal separator by stamping a blank material in which a flow channel groove for a fuel cell is molded. Therefore, the present invention is not limited to the embodiment that is incorporated in the fuel cell metal separator manufacturing apparatus 500 in which the flow channel grooves are continuously formed and punched.

燃料電池スタックを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows a fuel cell stack. 燃料電池スタックを構成する単セルを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the single cell which comprises a fuel cell stack. 図3(A)は、燃料電池用金属セパレータの製造装置を示す正面図であり、図3(B)は、燃料電池用金属セパレータの製造装置を示す平面図である。FIG. 3A is a front view showing an apparatus for manufacturing a fuel cell metal separator, and FIG. 3B is a plan view showing an apparatus for manufacturing a fuel cell metal separator. 図4(A)は、本実施形態に係るプレス成形装置を示す断面図、図4(B)は、図4(A)の4A−4A方向から見た断面図である。4A is a cross-sectional view showing the press molding apparatus according to the present embodiment, and FIG. 4B is a cross-sectional view seen from the 4A-4A direction of FIG. 4A. 搬送手段による搬送方法の説明に供する流路溝の拡大図である。It is an enlarged view of a channel groove for explanation of a conveyance method by a conveyance means. 図6(A)および(B)は、プレス成形方法の説明に供するプレス成形装置の断面図である。6 (A) and 6 (B) are cross-sectional views of a press molding apparatus for explaining the press molding method. 図7(A)および(B)は、プレス成形方法の説明に供するプレス成形装置の断面図である。FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views of a press molding apparatus for explaining the press molding method. 図8(A)および(B)は、プレス成形方法の説明に供するプレス成形装置の断面図である。FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views of a press molding apparatus for explaining the press molding method.

符号の説明Explanation of symbols

10 燃料電池スタック、
50 単セル、
60 膜電極接合体、
70 燃料極、
80 空気極、
90 電解質膜、
100 金属セパレータ、
110 流路溝、
500 燃料電池用金属セパレータの製造装置、
510 アンコイラー、
520 たわみ防止治具、
521 支持部、
522 矯正ローラー、
530 成形機、
531 第1成形型、
532 第2成形型、
540 フィーダー、
550 リコイラー、
560 制御部、
570 プレス成形装置、
600 打ち抜き加工用のプレス型(プレス型)、
610 ポンチ、
620 ダイ、
621 ノックアウト部材、
622 付勢手段、
625 ガイド型、
640 保持手段、
641 係合部材、
642 バネ部材、
643 係合解除部材、
644 駆動部、
645 係合部、
650 搬出路、
651 弾性部材、
652 収納ボックス、
660 搬送手段、
661 ガス供給部(送風機)、
662 送風路、
670 ブランク材(流路溝が形成されたブランク材)、
671 流路溝の周辺部、
672 スクラップ材となる部位、
680 スクラップ材、
s1、s2 制御信号、
a1、a2 ガス(気体)、
g 隙間部、
p 停止位置、
H 燃料ガス流路、
O 酸化剤ガス流路、
W 冷却水流路。
10 Fuel cell stack,
50 single cells,
60 membrane electrode assembly,
70 Fuel electrode,
80 air electrode,
90 electrolyte membrane,
100 metal separator,
110 channel groove,
500 Manufacturing apparatus for metal separator for fuel cell,
510 uncoiler,
520 deflection prevention jig,
521 support,
522 Straightening roller,
530 molding machine,
531 First mold,
532 second mold,
540 feeder,
550 Recoiler,
560 control unit,
570 press molding equipment,
600 Press die for stamping (press die),
610 punch,
620 die,
621 knockout member,
622 biasing means,
625 guide type,
640 holding means,
641 engaging member,
642 spring member,
643 disengagement member,
644 drive unit,
645 engaging portion,
650 carry-out path,
651 elastic member,
652 storage box,
660 conveying means,
661 gas supply unit (blower),
662 air duct,
670 blank material (blank material in which a channel groove is formed),
671, the periphery of the channel groove,
672 parts to be scrap material,
680 scrap material,
s1, s2 control signals,
a1, a2 gas (gas),
g Gap,
p Stop position,
H fuel gas flow path,
O oxidant gas flow path,
W Cooling water flow path.

Claims (5)

燃料電池用金属セパレータの流路溝が形成されたブランク材を載置するダイ、および前記ダイに対する接近離反移動によって前記ブランク材を打ち抜き加工するポンチを備えるプレス型と、
付勢手段によって前記ポンチに向かう方向に付勢力を付与して前記ダイに配置され、前記ブランク材を支持するとともに前記ポンチのプレス成形方向への移動に伴う押圧によって前記付勢力に抗して移動するノックアウト部材と、
前記付勢力による前記ノックアウト部材の移動を規制して前記ポンチと前記ノックアウト部材との間に隙間部を形成する停止位置に前記ノックアウト部材を保持する保持手段と、
前記隙間部から前記プレス型外部へ連通する搬出路と、
前記ブランク材を打ち抜き加工して成形された金属セパレータを、前記停止位置に前記ノックアウト部材を保持した状態で前記ノックアウト部材から前記搬出路へ搬送する搬送手段と、を有し、
前記搬送手段は、前記ノックアウト部材に設けられ前記金属セパレータを前記搬出路に搬送する方向に気体を送風する送風路を有するプレス成形装置。
A die for placing a blank material in which a flow channel groove of a metal separator for fuel cells is formed, and a press die provided with a punch for punching the blank material by approaching and moving away from the die; and
A biasing force is applied to the punch by a biasing means and is arranged on the die to support the blank material and to move against the biasing force by pressing the punch in the press molding direction. A knockout member to
Holding means for holding the knockout member at a stop position that regulates movement of the knockout member by the biasing force and forms a gap between the punch and the knockout member;
A carry-out path communicating from the gap to the outside of the press die;
The metal separator which is molded by punching the blank, have a, conveying means for conveying to said output path from said knockout member while holding the knock-out member to the stop position,
The said conveyance means is a press molding apparatus which has a ventilation path which ventilates in the direction which is provided in the said knockout member and conveys the said metal separator to the said carrying-out path .
前記搬送手段は、前記流路溝に向けて気体を吹き付けて前記金属セパレータを搬送する送風機を備える、請求項1に記載のプレス成形装置。   The press forming apparatus according to claim 1, wherein the transporting unit includes a blower that transports the metal separator by spraying a gas toward the channel groove. 前記保持手段は、前記ダイに対して係合することによって前記停止位置に前記ノックアウト部材を保持する係合部材と、前記ダイと前記係合部材との係合を解除する係合解除部材と、を有する請求項1または請求項2に記載のプレス成形装置。   The holding means engages with the die to hold the knockout member at the stop position, and an engagement release member releases the engagement between the die and the engagement member. The press molding apparatus of Claim 1 or Claim 2 which has these. 前記搬出路に設けられ、前記金属セパレータに傷が付くことを防止する弾性部材をさらに有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のプレス成形装置。   The press molding apparatus according to claim 1, further comprising an elastic member that is provided in the carry-out path and prevents the metal separator from being damaged. プレス型が備えるダイに燃料電池用金属セパレータの流路溝が形成されたブランク材を載置し、前記ダイに対して接近離反移動自在に設けられたポンチに向かう方向に付勢力を付与して前記ダイに配置したノックアウト部材によって前記ブランク材を支持する工程と、
前記ダイに対して前記ポンチを接近移動させることによって前記ノックアウト部材を押圧して前記付勢力に抗して移動させながら前記ブランク材を打ち抜き加工して金属セパレータを成形する工程と、
前記付勢力による前記ノックアウト部材の移動を規制して前記ポンチと前記ノックアウト部材との間に隙間部を形成する停止位置に前記ノックアウト部材を保持する工程と、
前記停止位置に前記ノックアウト部材を保持した状態で前記ノックアウト部材が支持する前記金属セパレータに、前記ノックアウト部材に設けられた送風路を介して送風される気体を吹き付けることによって、前記金属セパレータを前記隙間部から前記プレス型外部へ連通する搬出路へ搬送する工程と、を有するプレス成形方法。
A blank material in which a flow channel groove of a fuel cell metal separator is formed is placed on a die provided in a press die, and an urging force is applied in a direction toward a punch provided to be movable toward and away from the die. Supporting the blank with a knockout member disposed on the die; and
A step of punching the blank material while pressing the knockout member by moving the punch close to the die and moving the punch against the urging force to form a metal separator;
Holding the knockout member at a stop position that restricts movement of the knockout member by the biasing force and forms a gap between the punch and the knockout member;
By blowing the gas blown through the air passage provided in the knockout member to the metal separator supported by the knockout member in a state where the knockout member is held at the stop position, the metal separator is separated from the gap. And a step of conveying to a carry-out path communicating with the outside of the press mold from the section.
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