[发明专利]一种质子交换膜燃料电池金属双极板的超塑性成形装置及工艺

权利要求书

1.一种质子交换膜燃料电池金属双极板的超塑性成形装置，安装在压力成形机工作台上,与线路系统相连接，其特征为由压板、导套、弹簧、导柱、施压杆、环境箱、上模板、下模板、基座、连接板、压边板、金属板和支撑杆构成；

基座与压板为对应匹配的矩形刚性体，基座中心位置设置凸台，在凸台对应两边的基座上分别固定一条导柱，在压板与基座上固定的导柱对应的位置固定导套；导套内装弹簧并套装在导柱上，导套与导柱的配合关系为滑动配合；在压板与基座的中心位置对应固定安装施压杆和支撑杆；在施压杆上固定连接板，连接板上通过螺栓固定上模板；下模板与上模板相对应并固定在支撑杆上；环境箱为容纳上模板和下模板的腔体，由箱体、视镜、碳硅棒、隔热层、热电偶组成；箱体由两半对开的金属外壳和内衬的隔热层构成，两半对开的箱体通过铰链连接在一起；在连接在一起箱体的上部和底部的中心位置设置与施压杆、支撑杆的直径活动匹配的孔；在箱体内壁固定安装碳硅棒，周边放有热电偶，箱体壁开有视镜孔；碳硅棒、热电偶与电路系统相连接；两半对开的环境箱箱体，合体包容施压杆和支撑杆并安装在基座上；基座通过螺栓安装固定在压力成形机的上工作台，压板通过螺栓安装固定在压力成形机的下工作台。

2.应用权利要求1所述的一种质子交换膜燃料电池金属双极板的超塑性成形装置实施的超塑性成形工艺，包括以下步骤：

(1)将两半对开的环境箱开启；

(2)将按制作双极板流道工艺尺寸下料的平整的金属薄板，通过压边板固定在下模板上；

(3)将两半对开的环境箱关闭，根据加工板材的超塑性成形温度，确定双极板成形时环境箱内的所必须维持的温度，并将该设定的温度值输入到线路控制系统中；

(4)根据所选加工板材的超塑性应变速率和流道形状，设定上模板的行程和运动速率；

(5)启动电路系统，接通碳硅棒、热电偶，预热金属板至设定的温度后，启动保温程序，上模板缓慢向下运动至与金属板接触后，根据设定的速率和行程,启动压力成形机向下运动，完成冲压；

(6)完成冲压后，启动压力成形机带动上模板反向运动至初始位置；

(7)打开环境箱冷却成形后的双极板，温度低于50℃时，打开压边板，将成形后的金属双极板取出。