KR102535778B1 - Press apparatus for fuel cell seperator - Google Patents

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KR102535778B1 KR1020210040742A KR20210040742A KR102535778B1 KR 102535778 B1 KR102535778 B1 KR 102535778B1 KR 1020210040742 A KR1020210040742 A KR 1020210040742A KR 20210040742 A KR20210040742 A KR 20210040742A KR 102535778 B1 KR102535778 B1 KR 102535778B1
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Abstract

본 발명은 연료전지분리판 제조용 프레스장치에 관한 것으로서, 상면에 원소재가 적재되는 하부외곽고정금형(120)이 결합되는 하부베드(110)와; 상기 하부베드(110)의 상부에 상하로 승강가능하게 구비되며, 하강시에 상기 원소재의 테두리를 가압하여 상기 원소재를 고정하는 하부외곽고정금형(120)이 결합된 상부베드(135)와; 상기 하부외곽고정금형(120) 내부로 삽입가능하게 구비되며 상면에 상기 연료전지분리판에 대응되는 하부성형코어(141)가 형성된 하부성형금형(140)과; 상기 상부외곽고정금형(130)의 내부로 삽입가능하게 구비되며 상기 연료전지분리판에 대응되는 상부성형코어(151)가 형성된 상부성형금형(150)을 포함하며, 상기 하부외곽고정금형(120)에는 상기 하부성형금형(140)이 삽입되는 하부금형삽입공(121)과, 상기 하부금형삽입공(121)의 테두리영역을 따라 판면으로부터 일정깊이 함몰형성된 하부비딩슬롯(123)이 구비되고, 상기 상부외곽고정금형(130)에는 상기 상부성형금형(150)이 삽입되는 상부금형삽입공(131)과, 상기 상부금형삽입공(131)이 테두리영역에 상기 하부비딩슬롯(123)에 대응되게 돌출형성되는 상부비딩(133)이 구비되고, 상기 원소재가 상기 하부외곽고정금형(120)에 적재된 상태에서 상기 상부외곽고정금형(130)이 하강하며 상기 원소재의 테두리영역이 상기 하부비딩슬롯(123)과 상기 상부비딩(133)에 의해 가압되며 비딩홈(210)이 형성되어 상기 원소재가 인장된 상태로 위치가 구속되는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a press apparatus for manufacturing a fuel cell separator, and includes a lower bed 110 coupled to a lower outer fixing mold 120 on which raw materials are loaded on the upper surface; An upper bed 135 equipped with an upper part of the lower bed 110 to be able to move up and down, and a lower outer fixing mold 120 coupled with a lower outer fixing mold 120 for fixing the raw material by pressing the edge of the raw material when descending, and ; a lower molding mold 140 provided to be inserted into the lower outer fixing mold 120 and having a lower molding core 141 corresponding to the fuel cell separation plate formed on an upper surface thereof; It is provided to be inserted into the upper outer fixing mold 130 and includes an upper molding mold 150 having an upper molding core 151 corresponding to the fuel cell separator plate, and the lower outer fixing mold 120 Equipped with a lower mold insertion hole 121 into which the lower mold 140 is inserted, and a lower beading slot 123 recessed to a certain depth from the plate surface along an edge region of the lower mold insertion hole 121, In the upper outer fixing mold 130, an upper mold insertion hole 131 into which the upper molding mold 150 is inserted, and the upper mold insertion hole 131 protrude from the edge area corresponding to the lower beading slot 123. An upper beading 133 is provided, and in a state in which the raw material is loaded into the lower outer fixed mold 120, the upper outer fixed mold 130 is lowered and the edge area of the raw material is the lower beading slot. 123 and the upper beading 133 are pressed and a beading groove 210 is formed, characterized in that the position is constrained in a tensioned state of the raw material.

Description

연료전지분리판 제조용 프레스장치{PRESS APPARATUS FOR FUEL CELL SEPERATOR}Press device for manufacturing fuel cell separator {PRESS APPARATUS FOR FUEL CELL SEPERATOR}

본 발명은 프레스장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 연료전지분리판을 불량없이 성형할 수 있는 연료전지분리판 제조용 프레스장치를 제공하는 것이다. The present invention relates to a press apparatus, and more particularly, to providing a press apparatus for manufacturing a fuel cell separator capable of forming a fuel cell separator without defects.

수소차량에는 연료전지분리판이 사용된다. 연료전지분리판에는 수소, 산소, 물 등의 유체가 이동되는 유체유동로가 형성된다. 이러한 연료전지분리판은 유체유동로에 대응되는 코어형상이 형성된 프레스장치를 이용해 제조된다. A fuel cell separator is used in hydrogen vehicles. A fluid flow path through which fluids such as hydrogen, oxygen, and water are moved is formed in the fuel cell separator. Such a fuel cell separator is manufactured using a press device in which a core shape corresponding to a fluid flow path is formed.

도 1은 종래 프레스장치(10)를 이용한 연료전지분리판의 제조과정을 개략적으로 도시한 개략도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing a manufacturing process of a fuel cell separator using a conventional press device 10.

도시된 바와 같이 종래 프레스장치(10)는 연료전지분리판(20)의 유체유동로에 대응되는 하부코어(11a)가 형성된 하부금형(11)과, 상부코어(13a)가 형성된 상부금형(13a)으로 형성된다. 하부금형(11)의 상면에 원재료(20)를 적재하고, 하부금형(11)이 하강하며 가압하여 하부코어(11a)와 상부코어(13a)가 서로 맞물려 원재료(20)에 유체유로(21)가 형성되며 연료전지분리판이 가공된다. As shown, the conventional press device 10 includes a lower mold 11 formed with a lower core 11a corresponding to the fluid flow path of the fuel cell separator 20, and an upper mold 13a formed with an upper core 13a. ) is formed. The raw material 20 is loaded on the upper surface of the lower mold 11, and the lower mold 11 descends and pressurizes, so that the lower core 11a and the upper core 13a are engaged with each other to form a fluid flow path 21 in the raw material 20 is formed and the fuel cell separator is processed.

도 2는 종래 프레스장치(10)에 의해 성형이 완료된 원재료(20)의 형상을 도시한 사시도이다. 2 is a perspective view showing the shape of a raw material 20 that has been molded by a conventional press device 10.

종래 프레스장치(10)를 통해 연료전지분리판이 성형될 때, 하부코어(11a)와 상부코어(13a)가 가압되며 맞물릴 때의 가압력에 의해 원재료의 외곽영역은 내측으로 인장되고, 내부 영역은 외측으로 인장되거나 압축되는 현상이 발생된다. 이에 의해 도 2에 확대도시된 바와 같이 성형이 완료된 유체유로(21)의 외곽 연결로(23)의 모서리영역은 주름(a)이 발생되거나 찌그러지는 불량이 발생되었다. When the fuel cell separator plate is molded through the conventional press device 10, the lower core 11a and the upper core 13a are pressed, and the outer region of the raw material is tensioned inward by the pressing force when they are engaged, and the inner region is Outward tension or compression occurs. As a result, as shown enlarged in FIG. 2 , defects such as wrinkles (a) or distortion occurred in the corner region of the outer connection passage 23 of the fluid passage 21 after the molding was completed.

등록특허 제10-2019612호 "연료전지분리판의 유로형성시스템"Registered Patent No. 10-2019612 "Fuel Cell Separator Flow Path Formation System"

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 유체유로의 성형시에 모서리영역에 주름이나 찌그러짐 발생 없이 연료전지분리판을 제조할 수 있는 프레스장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a press device capable of manufacturing a fuel cell separator plate without wrinkles or distortion in the corner region when forming a fluid flow path.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.

상술한 본 발명의 목적은 연료전지분리판 제조용 프레스장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 연료전지분리판 제조용 프레스장치는, 상면에 원소재가 적재되는 하부외곽고정금형(120)이 결합되는 하부베드(110)와; 상기 하부베드(110)의 상부에 상하로 승강가능하게 구비되며, 하강시에 상기 원소재의 테두리를 가압하여 상기 원소재를 고정하는 하부외곽고정금형(120)이 결합된 상부베드(135)와; 상기 하부외곽고정금형(120) 내부로 삽입가능하게 구비되며 상면에 상기 연료전지분리판에 대응되는 하부성형코어(141)가 형성된 하부성형금형(140)과; 상기 상부외곽고정금형(130)의 내부로 삽입가능하게 구비되며 상기 연료전지분리판에 대응되는 상부성형코어(151)가 형성된 상부성형금형(150)을 포함하며, 상기 하부외곽고정금형(120)에는 상기 하부성형금형(140)이 삽입되는 하부금형삽입공(121)과, 상기 하부금형삽입공(121)의 테두리영역을 따라 판면으로부터 일정깊이 함몰형성된 하부비딩슬롯(123)이 구비되고, 상기 상부외곽고정금형(130)에는 상기 상부성형금형(150)이 삽입되는 상부금형삽입공(131)과, 상기 상부금형삽입공(131)이 테두리영역에 상기 하부비딩슬롯(123)에 대응되게 돌출형성되는 상부비딩(133)이 구비되고, 상기 원소재가 상기 하부외곽고정금형(120)에 적재된 상태에서 상기 상부외곽고정금형(130)이 하강하며 상기 원소재의 테두리영역이 상기 하부비딩슬롯(123)과 상기 상부비딩(133)에 의해 가압되며 비딩홈(210)이 형성되어 상기 원소재가 인장된 상태로 위치가 구속되는 것을 특징으로 한다. The above object of the present invention can be achieved by a press device for manufacturing a fuel cell separator. The press apparatus for manufacturing a fuel cell separator of the present invention includes a lower bed 110 coupled to a lower outer fixing mold 120 on which raw materials are loaded; An upper bed 135 equipped with an upper part of the lower bed 110 to be able to move up and down, and a lower outer fixing mold 120 coupled with a lower outer fixing mold 120 for fixing the raw material by pressing the edge of the raw material when descending, and ; a lower molding mold 140 provided to be inserted into the lower outer fixing mold 120 and having a lower molding core 141 corresponding to the fuel cell separation plate formed on an upper surface thereof; It is provided to be inserted into the upper outer fixing mold 130 and includes an upper molding mold 150 having an upper molding core 151 corresponding to the fuel cell separator plate, and the lower outer fixing mold 120 Equipped with a lower mold insertion hole 121 into which the lower mold 140 is inserted, and a lower beading slot 123 recessed to a certain depth from the plate surface along an edge region of the lower mold insertion hole 121, In the upper outer fixing mold 130, an upper mold insertion hole 131 into which the upper molding mold 150 is inserted, and the upper mold insertion hole 131 protrude from the edge area corresponding to the lower beading slot 123. An upper beading 133 is provided, and in a state in which the raw material is loaded into the lower outer fixed mold 120, the upper outer fixed mold 130 is lowered and the edge area of the raw material is the lower beading slot. 123 and the upper beading 133 are pressed and a beading groove 210 is formed, characterized in that the position is constrained in a tensioned state of the raw material.

일 실시예에 따르면, 상기 하부성형금형(140)과 상기 상부성형금형(150)은 상기 상부외곽고정금형(130)이 상기 하부외곽고정금형(120)으로 하강하여 상기 비딩홈(210)을 형성한 후 상기 상부외곽고정금형(130) 및 상기 하부외곽고정금형(120) 내부로 상승 및 하강할 수 있다. According to one embodiment, the lower molding mold 140 and the upper molding mold 150 form the beading groove 210 by lowering the upper outer fixing mold 130 to the lower outer fixing mold 120. After that, it can rise and fall into the upper outer fixing mold 130 and the lower outer fixing mold 120.

일 실시예에 따르면, 상기 상부비딩(133)은 하부를 향해 돌출된 반구, 원뿔, 함체형상, 원뿔돌기 중 어느 하나의 형상으로 일정간격 이격되게 복수개가 구비되고, 상기 하부비딩슬롯(123)은 상기 상부비딩(133)이 수용될 수 있도록 단면이 반원, 다각형 중 어느 하나의 형상으로 구비될 수 있다. According to one embodiment, the upper beading 133 is provided with a plurality of them at regular intervals in any one of a hemisphere, a cone, a housing shape, and a conical projection protruding downward, and the lower beading slot 123 is The cross section may be provided in any one of a semicircular shape and a polygonal shape so that the upper beading 133 can be accommodated.

본 발명에 따른 연료전지분리판 제조용 프레스장치는 연료전지분리판 제조용 원재료에 상부금형과 하부금형에 의해 유체유로가 성형될 때 원재료의 테두리영역이 내측으로 인장되거나 압축되어 유체유로의 모서리영역이 주름지거나 찌그러지는 것을 방지하기 위해 원재료의 테두리영역을 구속하는 하부외곽고정금형과 상부외곽고정금형을 포함한다. In the press device for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention, when a fluid flow path is formed by an upper mold and a lower mold in a raw material for manufacturing a fuel cell separator, the edge area of the raw material is stretched or compressed inwardly, so that the corner area of the fluid flow path is wrinkled. It includes a lower outer fixing mold and an upper outer fixing mold that restrains the edge area of the raw material to prevent it from being crushed or crushed.

하부외곽고정금형과 상부외곽고정금형은 각각 하부비딩슬롯과 상부비딩이 맞물리게 형성되어 원재료의 테두리영역을 가압하여 더 이상 내측으로 인장되거나 압축되지 않게 위치를 구속한다. The lower outer fixing mold and the upper outer fixing mold are formed by engaging the lower beading slot and the upper beading, respectively, to pressurize the edge area of the raw material and constrain the position so that it is no longer stretched or compressed inward.

이에 의해 연료전지분리판의 전체 유체유로가 정확한 형상으로 성형될 수 있다. As a result, the entire fluid flow path of the fuel cell separator plate can be molded into an accurate shape.

도 1은 종래 프레스장치의 동작과정을 도시한 예시도,
도 2는 종래 프레스장치에 의해 성형이 완료된 원재료를 도시한 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 프레스장치의 구성을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 프레스장치의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 5는 본 발명에 따른 프레스장치의 하부비딩슬롯과 상부비딩의 다양한 변형예를 도시한 예시도,
도 6와 도 7은 본 발명에 따른 프레스장치로 연료전지분리판을 제조하는 과정을 도시한 예시도,
도 8은 본 발명에 따른 프레스장치로 성형이 완료된 원재료를 도시한 예시도이다. 1 is an exemplary view showing the operation process of a conventional press device;
2 is an exemplary view showing a raw material that has been molded by a conventional press device;
3 is a perspective view showing the configuration of a press device according to the present invention;
Figure 4 is an exploded perspective view showing the disassembled configuration of the press device according to the present invention;
5 is an exemplary view showing various modifications of the lower beading slot and the upper beading of the press device according to the present invention;
6 and 7 are exemplary views showing a process of manufacturing a fuel cell separator with a press device according to the present invention;
8 is an exemplary view showing a raw material that has been molded by a press device according to the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어 지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.In order to fully understand the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the examples described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Therefore, the shapes of elements in the drawings may be exaggerated to emphasize a clearer description. It should be noted that in each drawing, the same members are sometimes indicated by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted.

도 3은 본 발명에 따른 연료전지분리판 제조용 프레스장치(100)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 4는 연료전지분리판 제조용 프레스장치(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다. 3 is a perspective view showing the configuration of a press device 100 for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention, and FIG. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of a press device 100 for manufacturing a fuel cell separator.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연료전지분리판 제조용 프레스장치(100)는 지면에 일정 높이 이격되게 지지되는 하부베드(110)와, 하부베드(110)의 상부에 고정결합된 하부외곽고정금형(120)과, 하부외곽고정금형(120)의 상부에 상하로 승강가능하게 구비되며 상부외곽고정금형(130)이 구비된 상부베드(135)와, 하부외곽고정금형(120) 내부로 삽입되는 하부성형금형(140)과, 상부외곽고정금형(130) 내부로 삽입되는 상부성형금형(150)을 포함한다. As shown, the press apparatus 100 for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention includes a lower bed 110 supported at a predetermined height and spaced apart from the ground, and a lower outer fixing mold fixedly coupled to the upper part of the lower bed 110 ( 120), an upper bed 135 provided to be able to move up and down on the upper part of the lower outer fixing mold 120 and equipped with an upper outer fixing mold 130, and a lower part inserted into the lower outer fixing mold 120 It includes a molding mold 140 and an upper molding mold 150 inserted into the upper outer fixing mold 130.

본 발명에 따른 연료전지분리판 제조용 프레스장치(100)는 하부외곽고정금형(120)과 상부외곽고정금형(130)이 구비되어 연료전지분리판을 형성하는 원소재(200)의 테두리영역을 고정하여 하부성형금형(140)과 상부성형금형(150)의 가압에 의해 유체유로(220)를 형성할 때 원소재(200)의 테두리영역이 인장되거나 압축되며 유체유로의 성형에 간섭을 가하지 않도록 원소재(200)를 구속한다. 이에 의해 원소재(200)에 형성된 내부 유체유로(220) 뿐만 아니라 연결로(221)의 모서리영역도 찌그러지거나 주름이 생기지 않고 정확한 형상으로 성형될 수 있는 장점이 있다. The press device 100 for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention is provided with a lower outer fixing mold 120 and an upper outer fixing mold 130 to fix the edge area of the raw material 200 forming the fuel cell separator. When the fluid passage 220 is formed by pressurization of the lower molding mold 140 and the upper molding mold 150, the edge area of the raw material 200 is tensioned or compressed, and the source is not interfered with the molding of the fluid passage. The material 200 is constrained. Accordingly, there is an advantage in that not only the internal fluid passage 220 formed in the raw material 200 but also the corner region of the connection passage 221 can be molded into an accurate shape without being distorted or wrinkled.

하부베드(110)는 지면에 대해 일정 높이 이격되게 고정되어 상면에 하부외곽고정금형(120)이 결합된다. 하부외곽고정금형(120)은 제조되는 연료전지분리판에 대응되게 하부베드(110)에 교체가능하게 결합된다. The lower bed 110 is fixed to a certain height and spaced apart from the ground, and the lower outer fixing mold 120 is coupled to the upper surface. The lower outer fixing mold 120 is coupled to the lower bed 110 to correspond to the fuel cell separator to be manufactured.

하부베드(110)의 상부에는 상부베드(135)의 하강 위치를 고정하는 복수개의 스토퍼(113)가 돌출형성된다. 하부베드(110)의 하부는 복수개의 지지레그(115)에 의해 지면에 고정결합된다. A plurality of stoppers 113 protruding from the top of the lower bed 110 to fix the lowered position of the upper bed 135 are formed. The bottom of the lower bed 110 is fixedly coupled to the ground by a plurality of support legs 115.

하부외곽고정금형(120)은 하부베드(110)의 상면에 배치되며 원소재(200)의 외곽 위치를 구속한다. 하부외곽고정금형(120)은 원소재(200)의 크기에 대응되게 형성된다. 하부외곽고정금형(120)의 내부에는 하부성형금형(140)이 삽입되는 하부금형삽입공(121)이 관통형성된다. The lower outer fixing mold 120 is disposed on the upper surface of the lower bed 110 and constrains the outer position of the raw material 200. The lower outer fixing mold 120 is formed to correspond to the size of the raw material 200. Inside the lower outer fixing mold 120, a lower mold insertion hole 121 into which the lower molding mold 140 is inserted is formed through.

하부금형삽입공(121)은 하부금형(11)의 크기에 대응되는 크기로 관통형성되어 하부금형(11)이 원활하게 승강될 수 있게 한다. The lower mold insertion hole 121 is formed through a size corresponding to the size of the lower mold 11 so that the lower mold 11 can be smoothly moved up and down.

하부외곽고정금형(120)에는 하부금형삽입공(121)의 테두리영역을 따라 하부비딩슬롯(123)이 일정깊이 함몰되게 형성된다. 하부비딩슬롯(123)은 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상부베드(135)가 하강되고 원소재(200)의 상부를 상부외곽고정금형(130)이 가압할 때 상부외곽고정금형(130)의 상부비딩(133)이 삽입된다. In the lower outer fixing mold 120, a lower beading slot 123 is formed to be recessed to a certain depth along the edge area of the lower mold insertion hole 121. As shown in FIG. The upper beading 133 of 130 is inserted.

하부비딩슬롯(123)은 상부비딩(133)의 형상에 대응되게 구비되어 상부비딩(133)과, 상부비딩(133)에 의해 가압된 원소재(200)가 수용될 수 있게 함몰형성된다. The lower beading slot 123 is provided to correspond to the shape of the upper beading 133 and is recessed so that the upper beading 133 and the raw material 200 pressed by the upper beading 133 can be accommodated.

상부외곽고정금형(130)은 하부베드(110)의 상부에 상하로 승강가능하게 구비되어 하부외곽고정금형(120)의 상부에 적재된 원소재(200)를 가압하여 원소재(200)의 외곽을 가압하여 하부외곽고정금형(120)과 함께 원소재(200)의 위치를 구속한다. The upper outer fixing mold 130 is provided to be able to move up and down on the upper part of the lower bed 110, and pressurizes the raw material 200 loaded on the upper part of the lower outer fixing mold 120 so as to move the outer surface of the raw material 200. is pressed to constrain the position of the raw material 200 together with the lower outer fixing mold 120.

상부외곽고정금형(130)은 상부베드(135)의 하부에 고정결합되어 상부베드(135)의 승강에 연동하여 함께 승강된다. 상부외곽고정금형(130)은 제조될 연료전지분리판의 형상에 맞게 상부베드(135)에 교체되어 결합된다. The upper outer fixing mold 130 is fixedly coupled to the lower portion of the upper bed 135 and is moved up and down in conjunction with the elevation of the upper bed 135. The upper outer fixing mold 130 is replaced and coupled to the upper bed 135 according to the shape of the fuel cell separator to be manufactured.

상부외곽고정금형(130)의 내부에는 상부성형금형(150)이 삽입되는 상부금형삽입공(131)이 관통형성된다. An upper mold insertion hole 131 into which the upper molding mold 150 is inserted is formed through the inside of the upper outer fixing mold 130 .

도 4에 확대도시된 바와 같이 상부외과고정금형(130)의 상부금형삽입공(131)의 테두리영역에는 상부비딩(133)이 구비된다. 상부비딩(133)은 상부금형삽입공(131)의 테두리영역을 따라 복수개가 일정간격으로 형성된다. As shown enlarged in FIG. 4 , an upper beading 133 is provided in the edge region of the upper mold insertion hole 131 of the upper surgical fixing mold 130 . A plurality of upper beadings 133 are formed at regular intervals along the edge area of the upper mold insertion hole 131 .

상부비딩(133)은 도시된 바와 같이 반구형상으로 형성되어 상부외곽고정금형(130)이 하강될 때 원소재(200)의 테두리영역을 하부비딩슬롯(123)을 향해 가압하여 원소재(200)의 위치를 구속한다. As shown, the upper beading 133 is formed in a hemispherical shape, and when the upper outer fixing mold 130 is lowered, the edge area of the raw material 200 is pressed toward the lower beading slot 123 so that the raw material 200 constrain the position of

상부비딩(133)은 단면이 반원형상인 벽의 형태로 연속되게 구비될 수도 있으나, 도시된 바와 같이 반구형상으로 복수개가 돌출형성되는 것이 원소재(200)를 가압하는 단면적이 줄어들어 원소재(200)에 가해지는 응력이 커져 원소재(200)를 구속하는 구속력이 더 커지게 된다. The upper beading 133 may be continuously provided in the form of a wall having a semicircular cross section, but as shown, when a plurality of hemispherical protrusions are formed, the cross sectional area for pressing the raw material 200 is reduced, thereby reducing the raw material 200. The stress applied to is increased and the restraining force for restraining the raw material 200 is increased.

도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 하부외곽고정금형(120)의 상부로 상부외곽고정금형(130)이 하강하면서 상부비딩(133)이 원소재(200)를 가압한다. 이에 의해 하부비딩슬롯(123) 주변의 원소재(200)의 판면은 하부비딩슬롯(123)에 의해 인장되며 비딩홈(210)이 형성되고, 하부비딩슬롯(123)과 상부비딩(133) 사이에서 위치가 구속된다. As shown in (b) of FIG. 6, the upper beading 133 presses the raw material 200 while the upper outer fixing mold 130 descends to the top of the lower outer fixing mold 120. As a result, the plate surface of the raw material 200 around the lower beading slot 123 is stretched by the lower beading slot 123, and a beading groove 210 is formed, and between the lower beading slot 123 and the upper beading 133 position is constrained in

이렇게 비딩홈(210)이 형성되며 원소재(200)가 미리 인장되어 위치가 구속되므로 이후 상부금형(13) 및 하부금형(11)에 의해 원소재(200)의 내부 판면에 유체유로(220)가 성형될 때 원소재(200)의 테두리영역이 내부 판면으로 인장되지 않아 유체유로(220)에 주름이 발생되거나 찌그러지는 것을 방지할 수 있다. Since the beading groove 210 is formed in this way and the raw material 200 is tensioned in advance and the position is restricted, the fluid flow path 220 is formed on the inner plate surface of the raw material 200 by the upper mold 13 and the lower mold 11 thereafter. When is formed, the edge area of the raw material 200 is not stretched to the inner plate surface, so that wrinkles or distortion in the fluid flow path 220 can be prevented.

도 5는 하부비딩슬롯(123)과 상부비딩(133)의 다양한 변형예를 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 하부비딩슬롯(123)은 단면적이 반원형태로 형성되거나, 사각형 및 삼각형의 다각형 형태로 형성될 수 있다. 5 is an exemplary view showing various modifications of the lower beading slot 123 and the upper beading 133. As shown, the lower beading slot 123 may be formed in a semicircular cross section or in a polygonal shape such as a quadrangle or a triangle.

또한, 상부비딩(133)은 하부비딩슬롯(123)으로 원소재(200)를 가압할 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 즉, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 상부비딩(133a)은 단면이 사각형 형태의 함체 형태로 형성되거나, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 상부비딩(133b)는 단면이 삼각형인 원뿔 형태로 형성되거나 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 원뿔돌기 형태로 형성되 수 있다. In addition, the upper beading 133 may be formed in various shapes capable of pressing the raw material 200 into the lower beading slot 123 . That is, as shown in (a) of FIG. 5, the upper beading 133a is formed in the form of a box having a rectangular cross section, or as shown in (b) of FIG. 5, the upper beading 133b has a triangular cross section. It may be formed in the form of a cone, or may be formed in the form of a conical protrusion as shown in (c) of FIG.

하부성형금형(140)은 하부베드(110)의 하부에 배치되며 상하로 승강하며 하부외곽고정금형(120)의 하부금형삽입공(121)으로 삽입된다. 상부성형금형(150)은 상부베드(135)의 상부에 배치되며 상하로 승강하며 상부외곽고정금형(130)의 상부금형삽입공(131)으로 삽입된다. The lower mold 140 is disposed at the bottom of the lower bed 110, moves up and down, and is inserted into the lower mold insertion hole 121 of the lower outer fixing mold 120. The upper molding mold 150 is disposed on the upper bed 135, moves up and down, and is inserted into the upper mold insertion hole 131 of the upper outer fixing mold 130.

하부성형금형(140)에는 하부성형금형구동부(143)가 결합되고, 상부성형금형(150)에는 상부성형금형구동부(153)가 결합된다. 하부성형금형구동부(143)와 상부성형금형구동부(153)는 유압실린더로 구비될 수 있다. The lower mold driving unit 143 is coupled to the lower molding mold 140, and the upper molding mold driving unit 153 is coupled to the upper molding mold 150. The lower mold drive unit 143 and the upper mold drive unit 153 may be provided as hydraulic cylinders.

하부성형금형(140)과 상부성형금형(150)의 상부와 하부에는 각각 원소재(200)에 유체유로(220)를 형성할 수 있는 하부성형코어(141) 및 상부성형코어(151)가 구비된다. 하부성형코어(141)와 상부성형코어(151)는 서로 대응되는 형상으로 형성된다. Upper and lower portions of the lower mold 140 and the upper mold 150 are provided with a lower molding core 141 and an upper molding core 151 capable of forming a fluid passage 220 in the raw material 200, respectively. do. The lower molding core 141 and the upper molding core 151 are formed in shapes corresponding to each other.

여기서, 하부성형코어(141)와 상부성형코어(151)는 원소재(200)에 유체유로를 형성할 수 있는 크기로 형성된다. 하부외곽고정금형(120)과 상부외곽고정금형(130)의 하부비딩슬롯(123)과 상부비딩(133)은 원소재(200)에서 연료전지분리판의 성형이 완료된 후 절개되는 테두리영역에 대응되는 위치에 구비된다. Here, the lower molding core 141 and the upper molding core 151 are formed to a size capable of forming a fluid flow path in the raw material 200 . The lower beading slot 123 and the upper beading 133 of the lower outer fixing mold 120 and the upper outer fixing mold 130 correspond to the edge area cut after the fuel cell separator is formed from the raw material 200. It is provided in a location where

즉, 하부비딩슬롯(123)과 상부비딩(133)은 연료전지분리판의 성형에 간섭을 주지않는 위치에 형성된다. That is, the lower beading slot 123 and the upper beading 133 are formed at positions that do not interfere with the molding of the fuel cell separator.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 연료전지분리판 제조용 프레스장치(100)를 이용한 연료전지분리판 제조과정을 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한다. A fuel cell separator manufacturing process using the press device 100 for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 3 to 8 .

도 3에 도시된 바와 같이 연료전지분리판 제조용 프레스장치(100)가 준비된다. 하부베드(110)에는 하부외곽고정금형(120)이 결합되고, 상부베드(135)에는 상부외곽고정금형(130)이 형성된다. As shown in FIG. 3, a press device 100 for manufacturing a fuel cell separator is prepared. A lower outer fixing mold 120 is coupled to the lower bed 110, and an upper outer fixing mold 130 is formed on the upper bed 135.

하부베드(110)의 하부에는 하부성형금형(140)이 승강가능하게 배치되고, 상부베드(135)의 상부에는 상부성형금형(150)이 승강가능하게 배치된다. 여기서, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 하부성형금형(140)과 상부성형금형(150)은 초기위치에서 하부외곽고정금형(120)과 상부외곽고정금형(130)과 이격되게 위치되었으나, 이는 설명을 위한 것이고 경우에 따라 하부성형금형(140)은 상부금형삽입공(131) 내에 삽입된 상태로 승강되고, 하부성형금형(140)은 하부금형삽입공(121) 내에 삽입된 상태로 승강될 수 있다. Under the lower bed 110, the lower mold 140 is disposed to be liftable, and on the top of the upper bed 135, the upper mold 150 is disposed to be lifted. Here, as shown in (a) of FIG. 6, the lower molding mold 140 and the upper molding mold 150 are positioned apart from the lower outer fixing mold 120 and the upper outer fixing mold 130 in their initial positions. , This is for explanation, and in some cases, the lower mold 140 is lifted in a state inserted into the upper mold insertion hole 131, and the lower mold 140 is inserted into the lower mold insertion hole 121 can be elevated.

작업자는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 하부외곽고정금형(120)의 상면에 원소재(200)를 적재한다. 그리고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상부베드구동부(137)를 동작시켜 상부베드(135)를 하강시켜 상부외곽고정금형(130)이 원소재(200)의 상면에 위치되게 한다. As shown in (a) of FIG. 6, the worker loads the raw material 200 on the upper surface of the lower outer fixing mold 120. And, as shown in FIG. 6 (b), the upper bed driver 137 is operated to lower the upper bed 135 so that the upper outer fixing mold 130 is positioned on the upper surface of the raw material 200.

상부외곽고정금형(130)이 하강되며 상부비딩(133)이 원소재(200)의 테두리영역을 하부비딩슬롯(123)을 향해 가압한다. 이에 의해 원소재(200)의 테두리영역이 압입되며 인장되어 비딩홈(210)이 형성되며 하부비딩슬롯(123)과 상부비딩(133) 사이에 원소재(200)의 위치가 구속된다. The upper outer fixing mold 130 is lowered and the upper beading 133 presses the edge area of the raw material 200 toward the lower beading slot 123. As a result, the edge area of the raw material 200 is press-fitted and stretched to form the beading groove 210, and the position of the raw material 200 is restricted between the lower beading slot 123 and the upper beading 133.

원소재(200)의 위치가 구속되면 도 7에 도시된 바와 같이 하부성형금형(140)이 상승되며 하부외곽고정금형(120)의 하부금형삽입공(121)으로 삽입되어 원소재(200)의 하부를 가압하고, 상부성형금형(150)이 하강되며 상부외곽고정금형(130)의 상부금형삽입공(131)으로 삽입되어 원소재(200)의 상부를 가압한다. 이에 의해 원소재(200)의 표면에는 유체유로(220)가 형성된다. When the position of the raw material 200 is constrained, as shown in FIG. 7 , the lower molding mold 140 is lifted and inserted into the lower mold insertion hole 121 of the lower outer fixing mold 120 to form the raw material 200. The lower part is pressed, and the upper mold 150 is lowered and inserted into the upper mold insertion hole 131 of the upper outer fixing mold 130 to pressurize the upper part of the raw material 200. As a result, the fluid flow path 220 is formed on the surface of the raw material 200 .

이 과정에서 상부비딩(133)과 하부비딩슬롯(123) 사이에 원소재(200)의 테두리영역이 압입되어 구속되어 있으므로 더이상 원소재(200)의 테두리영역이 내측으로 인장되거나 압축되지 않아 상부성형코어(151)와 하부성형코어(141)의 형상에 대응되게 유체유로(220)가 정확히 성형될 수 있다. In this process, since the edge area of the raw material 200 is press-fitted and restrained between the upper beading 133 and the lower beading slot 123, the edge area of the raw material 200 is no longer stretched or compressed inward, and thus the upper molding is performed. The fluid passage 220 may be precisely formed to correspond to the shapes of the core 151 and the lower molded core 141 .

도 8은 본 발명의 연료전지분리판 제조 프레스장치(100)에 의해 성형이 완료된 원소재(200)의 형상을 도시한 예시도이다. 8 is an exemplary view showing the shape of a raw material 200 molded by the press apparatus 100 for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention.

도시된 바와 같이 원소재(200)의 내부에는 유체유로(220)가 성형되고, 원소재(200)의 테두리영역에는 비딩홈(210)이 함몰형성된다. As shown, the fluid flow path 220 is molded inside the raw material 200, and the beading groove 210 is recessed in the edge region of the raw material 200.

이 때, 유체유로(220)의 테두리영역의 연결로(221)의 모서리영역은 확대도시된 바와 같이 주름지거나 찌그러지지 않고 정확한 형상으로 성형된다. At this time, the edge area of the connection path 221 of the edge area of the fluid flow path 220 is molded into an accurate shape without being wrinkled or distorted as shown enlarged.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 연료전지분리판 제조용 프레스장치는 연료전지분리판 제조용 원재료에 상부금형과 하부금형에 의해 유체유로가 성형될 때 원재료의 테두리영역이 내측으로 인장되거나 압축되어 유체유로의 모서리영역이 주름지거나 찌그러지는 것을 방지하기 위해 원재료의 테두리영역을 구속하는 하부외곽고정금형과 상부외곽고정금형을 포함한다. As described above, in the press apparatus for manufacturing a fuel cell separator according to the present invention, when a fluid flow path is formed by an upper mold and a lower mold in a raw material for manufacturing a fuel cell separator, the edge region of the raw material is stretched or compressed inward to form a fluid flow path. In order to prevent the corner area from being wrinkled or distorted, it includes a lower outer fixing mold and an upper outer fixing mold that restrains the edge area of the raw material.

하부외곽고정금형과 상부외곽고정금형은 각각 하부비딩슬롯과 상부비딩이 맞물리게 형성되어 원재료의 테두리영역을 가압하여 더 이상 내측으로 인장되거나 압축되지 않게 위치를 구속한다. The lower outer fixing mold and the upper outer fixing mold are formed by engaging the lower beading slot and the upper beading, respectively, to pressurize the edge area of the raw material and constrain the position so that it is no longer stretched or compressed inward.

이에 의해 연료전지분리판의 전체 유체유로가 정확한 형상으로 성형될 수 있다. As a result, the entire fluid flow path of the fuel cell separator plate can be molded into an accurate shape.

이상에서 설명된 본 발명의 연료전지분리판 제조용 프레스장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The embodiment of the press device for manufacturing a fuel cell separator of the present invention described above is only exemplary, and those skilled in the art to which the present invention belongs can make various modifications and other equivalent embodiments. You will get a good idea of the point. Therefore, it will be well understood that the present invention is not limited to the forms mentioned in the detailed description above. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims. It is also to be understood that the present invention includes all modifications, equivalents and alternatives within the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100 : 연료전지분리판 제조용 프레스장치 110 : 하부베드
113 : 스토퍼 115 : 지지레그
120 : 하부외곽고정금형 121 : 하부금형삽입공
123 : 하부비딩슬롯 130 : 상부외곽고정금형
131 : 상부금형삽입공 133 : 상부비딩
135 : 상부베드 137 : 상부베드구동부
140 : 하부성형금형 141 : 하부성형코어
143 : 하부성형금형구동부 150 : 상부성형금형
151 : 상부성형코어 153 : 상부성형금형구동부
200 : 원소재 210 : 비딩홈
220 : 유체유로
221 : 연결로100: press device for manufacturing fuel cell separator 110: lower bed
113: stopper 115: support leg
120: lower outer fixing mold 121: lower mold insertion hole
123: lower beading slot 130: upper outer fixed mold
131: upper mold insertion hole 133: upper beading
135: upper bed 137: upper bed driving unit
140: lower molding mold 141: lower molding core
143: lower molding mold drive unit 150: upper molding mold
151: upper molding core 153: upper molding mold drive unit
200: raw material 210: bidding home
220: fluid flow path
221: connection

Claims (3)

연료전지분리판 제조용 프레스장치에 있어서
상면에 원소재가 적재되는 하부외곽고정금형(120)이 결합되는 하부베드(110)와;
상기 하부베드(110)의 상부에 상하로 승강가능하게 구비되며, 하강시에 상기 원소재의 테두리를 가압하여 상기 원소재를 고정하는 상부외곽고정금형(130)이 결합된 상부베드(135)와;
상기 하부외곽고정금형(120) 내부로 삽입가능하게 구비되며 상면에 상기 연료전지분리판에 대응되는 하부성형코어(141)가 형성된 하부성형금형(140)과;
상기 상부외곽고정금형(130)의 내부로 삽입가능하게 구비되며 상기 연료전지분리판에 대응되는 상부성형코어(151)가 형성된 상부성형금형(150)을 포함하며,
상기 하부외곽고정금형(120)에는 상기 하부성형금형(140)이 삽입되는 하부금형삽입공(121)과, 상기 하부금형삽입공(121)의 테두리영역을 따라 판면으로부터 일정깊이 함몰형성된 하부비딩슬롯(123)이 구비되고,
상기 상부외곽고정금형(130)에는 상기 상부성형금형(150)이 삽입되는 상부금형삽입공(131)과, 상기 상부금형삽입공(131)이 테두리영역에 상기 하부비딩슬롯(123)에 대응되게 돌출형성되는 상부비딩(133)이 구비되고,
상기 원소재가 상기 하부외곽고정금형(120)에 적재된 상태에서 상기 상부외곽고정금형(130)이 하강하며 상기 원소재의 테두리영역이 상기 하부비딩슬롯(123)과 상기 상부비딩(133)에 의해 가압되며 비딩홈(210)이 형성되어 상기 원소재가 인장된 상태로 위치가 구속되는 것을 특징으로 하며,
상기 하부외곽고정금형(120)은 상기 하부베드(110)에서 상측으로 돌출되어 형성되고, 상기 상부외곽고정금형(130)은 상기 상부베드(135)에서 하측으로 돌출되며 형성되고,
상기 하부베드(110)에서 상기 하부외곽고정금형(120)보다 더 높이 돌출되며 상기 하부외곽고정금형(120)의 둘레에 배치되는 스토퍼(113)가 형성되어 상기 상부베드(135)가 하강되면 상기 상부외곽고정금형(130)의 둘레와 맞닿아 상기 상부외곽고정금형(130)을 가이드하며,
상기 하부베드(110)에는 대칭되는 위치에서 상기 하부베드(110)의 하측을 지지하며, 일측의 모서리 부근을 감싸는 형태로 상기 하부베드(110)를 지지하는 지지레그(115)를 포함하는 연료전지분리판 제조용 프레스 장치.
In the press device for manufacturing a fuel cell separator
A lower bed 110 to which a lower outer fixing mold 120 on which raw materials are loaded is coupled to the upper surface;
An upper bed 135 equipped with an upper part of the lower bed 110 to be able to move up and down, and an upper outer fixing mold 130 coupled with an upper outer fixing mold 130 for fixing the raw material by pressing the rim of the raw material when descending, and ;
a lower molding mold 140 provided to be inserted into the lower outer fixing mold 120 and having a lower molding core 141 corresponding to the fuel cell separation plate formed on an upper surface thereof;
An upper molding mold 150 provided to be inserted into the upper outer fixing mold 130 and having an upper molding core 151 corresponding to the fuel cell separator plate,
The lower outer fixing mold 120 includes a lower mold insertion hole 121 into which the lower molding mold 140 is inserted, and a lower beading slot recessed to a certain depth from the plate surface along the edge area of the lower mold insertion hole 121. (123) is provided,
The upper outer fixing mold 130 has an upper mold insertion hole 131 into which the upper molding mold 150 is inserted, and the upper mold insertion hole 131 corresponds to the lower beading slot 123 in the edge area. An upper beading 133 protruding is provided,
In a state in which the raw material is loaded in the lower outer fixed mold 120, the upper outer fixed mold 130 descends, and the edge area of the raw material is in the lower beading slot 123 and the upper beading 133. It is characterized in that the position is constrained in a state in which the raw material is tensioned by being pressed by and a beading groove 210 is formed,
The lower outer fixing mold 120 is formed by protruding upward from the lower bed 110, and the upper outer fixing mold 130 is formed by protruding downward from the upper bed 135,
When the lower bed 110 protrudes higher than the lower outer fixing mold 120 and the stopper 113 disposed around the lower outer fixing mold 120 is formed and the upper bed 135 descends, the Abutting the circumference of the upper outer fixing mold 130 to guide the upper outer fixing mold 130,
The lower bed 110 supports the lower side of the lower bed 110 in a symmetrical position and includes a support leg 115 for supporting the lower bed 110 in a form surrounding a corner of one side of the fuel cell. Press device for manufacturing separator plates.
 제1항에 있어서,
상기 하부성형금형(140)과 상기 상부성형금형(150)은 상기 상부외곽고정금형(130)이 상기 하부외곽고정금형(120)으로 하강하여 상기 비딩홈(210)을 형성한 후 상기 상부외곽고정금형(130) 및 상기 하부외곽고정금형(120) 내부로 상승 및 하강하는 것을 특징으로 하는 연료전지분리판 제조용 프레스장치.
According to claim 1,
The lower molding mold 140 and the upper molding mold 150 are fixed after the upper outer fixing mold 130 descends to the lower outer fixing mold 120 to form the beading groove 210, and then the upper outer fixing mold 130 A press device for manufacturing a fuel cell separator, characterized in that it rises and falls into the mold 130 and the lower outer fixing mold 120.
 제2항에 있어서,
상기 상부비딩(133)은 하부를 향해 돌출된 반구, 원뿔, 함체형상, 원뿔돌기 중 어느 하나의 형상으로 일정간격 이격되게 복수개가 구비되고,
상기 하부비딩슬롯(123)은 상기 상부비딩(133)이 수용될 수 있도록 단면이 반원, 다각형 중 어느 하나의 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 연료전지분리판 제조용 프레스장치.
According to claim 2,
The upper beading 133 is provided with a plurality of them at regular intervals in the shape of any one of a hemisphere, a cone, a housing shape, and a cone projection protruding downward,
The lower beading slot 123 is a press device for manufacturing a fuel cell separator, characterized in that the cross section is provided in any one of a semicircular shape and a polygonal shape so that the upper beading 133 can be accommodated.
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