燃料电池金属极板精冲模具设计.doc

摘要：质子膜燃料电池具有清洁、高效、可移动、操作条件温和等特点，在交通运输、航空航天及电子通讯等领域具有重要的应用价值。在实际使用过程中，单电池不足以提供足够的功率，所以需要将单电池串联起来形成电池堆来满足大功率要求。双极板是将单电池串联起来的极板材料，既是结构材料，也是工程材料。因此需要满足多方面的性能要求，包括良好的导电性、优良的耐腐蚀性（酸性腐蚀、氧化潮湿腐蚀、电极电位腐蚀）、良好的气密性、足够的机械强度、较低的密度及相对低廉的成本。

目前使用的双极板材料是石墨，主要基于其良好的导电性及腐蚀性、抗氧化性等。但石墨机械性能较差、流道加工困难、需要用复杂的工艺措施解决介质渗透等问题，因此价格较高。为降低成本，研究新的双极板材料，现研究用金属材料制备双极板，主要出发点在于：金属材料具有良好的塑性，导电导热性好，气密性好，机械强度高，流场可直接冲压成型。金属双极板使用精密冲裁的方法进行加工生产。 本说明书介绍了某型号燃料电池金属极板冲压件的工艺分析到模具的设计。

关键词：质子膜燃料电池；金属双极板；模具；精密冲裁

目录

摘要

ABSTRACT

绪论-1

第一章 工艺分析-13

1.1 零件图分析-13

1.2零件的功用与经济性分析-14

1.3零件的冲压工艺性分析-14

1.4冲压工艺方案的确定-16

第二章 冲裁工艺计算-17

2.1排样的设计与计算-17

2.1.1搭边值及步距的确定-17

2.1.2条料宽度的计算-17

2.1.3 排样的设计-17

2.1.4材料的利用率-19

2.2 冲裁方式的选择-19

2.3 计算冲压力，初选压力机的吨位-20

2.3.1冲裁力的计算-20

2.3.2 冲压压力中心的计算-21

2.4 凹模刃口尺寸的公差选择-21

2.5 凸、凹模刃口的计算-22

2.5.1 刃口尺寸的确定-22

第三章 冲裁模主要零部件的结构设计-25

3.1 凹模板的结构设计与计算-25

3.1.1 凹模结构设计-25

3.1.2 矩形凹模板-25

3.1.3 凹模板的厚度-26

3.1.4 凹模型孔侧壁的选择-26

3.2 凸模和凸模固定板的设计-27

3.2.1凸模设计-27

3.2.2 凸模固定板的确定-27

3.3 模架的选择-28

3.4 定位零件与导向零件的设计-29

3.5  卸料装置的选择-29

3.6 模柄的选择-30

第四章 压力机的选用及模具的闭合高度-31

4.1压力机的选择-31

4.2 压力机的校核-31

4.3  压力机高度的校核-31

设计总结-33

致  谢-35

参考文献-37