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一种空冷燃料电池电堆用电极波纹板线切割工装的制作方法

时间:2022-02-19 阅读: 作者:专利查询

一种空冷燃料电池电堆用电极波纹板线切割工装的制作方法

1.本实用新型属于燃料电池制造技术领域,尤其涉及一种空冷燃料电池电堆用电极波纹板线切割工装。


背景技术:

2.目前,空冷电堆使用的电极波纹板为了降低产品重量,其均为矩形箔材类零件,为了规避因为刚性接触对零件外形造成损坏,现行业内使用的为非接触式的切割方法即线切割;为保证矩形波纹板坯料能够被批量切割,则需使用工装进行装夹后进行切割。现有技术手段为按照坯料的长、宽尺寸以及需要同时切割的坯料总厚度尺寸,制作成一个五面封闭的矩形壳体,将坯料依次放入壳体后,在壳体第六面用压板进行压紧,压紧后再进行切割。上述方法能够对坯料的总厚度进行进行调节,但是对不同宽度和长度的坯料进行切割时,则需要制备多个不同长度和宽度的矩形壳体,从而导致成本的增加。


技术实现要素:

3.本实用新型的目的在于提供一种空冷燃料电池电堆用电极波纹板线切割工装,以解决现有技术中不能对不同宽度的坯料进行切割,导致通用性差、成本增加的问题。
4.为了达到上述目的,本实用新型的技术方案为:一种空冷燃料电池电堆用电极波纹板线切割工装,包括半成品切割工装和成品切割工装,所述半成品切割工装和成品切割工装的结构相同,成品切割工装的尺寸小于半成品切割工装的尺寸;所述半成品切割工装用于对坯料波纹板进行切割,形成半成品波纹板;所述第二切割工装用于对半成品波纹板进行切割,形成成品波纹板;所述半成品切割工装或成品切割工装均包括下托板、调节垫片组件、上压板、挡板和紧固件;所述下托板、调节垫片组件、上压板从上至下依次设置;所述下托板和上压板的结构相同,所述上压板和下托板在长度方向上对称且均匀地设有若干切割槽,所述切割槽与上压板或下托板的长度方向垂直设置,所述切割槽将上压板或下托板均匀地分为若干组小压板和小托板;所述调节垫片组件包括若干组垫片,每组所述垫片上均设有凹槽,形成凵字形,所述凹槽的长度能够与坯料波纹板或半成品波纹板的长度相适应;所述凹槽被凹槽范围内的切割槽在长度方向上等分;每组所述小压板或小托板在宽度方向上且远离凹槽的位置处设有若干组通槽,所述挡板设有若干块,所述挡板能够插入至所述通槽内;所述紧固件能够将上压板、下托板和调节垫片组件固定。
5.进一步,所述半成品切割工装或成品切割工装均还包括定位销,所述上压板、下托板和调节垫片组件上均对应设有若干定位孔,所述定位销能够插入至定位孔内。
6.进一步,所述紧固件采用若干组紧固螺栓,所述上压板、下托板和调节垫片组件上均对应设有若干螺纹孔,所述紧固件能够螺纹连接在所述螺纹孔内。
7.进一步,所述垫片上的凹槽的长度设为若干种;每组所述垫片整体的长度和宽度相同;所述垫片上未设有凹槽的部分设有过渡槽,所述过渡槽能够与该部分的切割槽对应。
8.进一步,所述切割槽的宽度为5mm。
9.本技术方案的工作原理在于:以坯料波纹板的尺寸为300mm*120mm为例,在半成品切割工装中将300mm
×
120mm坯料波纹板切割成a-f共6件50mm
×
120mm半成品波纹板;然后将半成品波纹板转移至成品切割工装中,成品切割工装将每个50mm
×
120mm的半成品波纹板切割成a-f共6件50mm
×
20mm成品波纹板。具体切割过程如下:将定位销插入至半成品切割工装的下托板的定位孔内,然后依次将若干垫片、上压板从下至上依靠定位销进行定位后进行叠放,叠放完成后,使用紧固件依次通过上压板、若干垫片和下托板上的螺纹孔,从而将上压板、若干垫片和下托板固定。然后将坯料波纹板依靠垫片的凵字形环面将坯料波纹板的三边进行限位;由于垫片个数的选择与所需切割的若干坯料波纹板的厚度相适应,因此上压板和下托板会将坯料波纹板的顶面和底面限位。然后将挡板依次插入至上压板和下托板对应的通槽内,对坯料波纹板的侧面进行限位,此时坯料波纹板的6个自由度全部被限制。最后将半成品波纹板切割工装放置到机床上进行夹紧,然后使用切割设备(电极丝)沿着切割槽进行切割。
10.切割完成后,将挡板取出,然后将切割完成的半成品波纹板放入成品切割工装中进行切割,其方法与上述半成品切割方法一致。
11.本技术方案的有益效果在于:

本技术方案的工装在高度方向上能够调节,即调整垫片的张数,从而可以增加或者减少半成品波纹板或坯料波纹板同时切割的量,松开紧固件,取出或插入对应厚度的垫片后再将紧固件拧紧即可。

本技术方案的工装在宽度方向上能够调节,不同的通槽对应不同的被切割零件的宽度,随时能够实现不同宽度尺寸的坯料波纹板或半成品波纹板的切割。

本技术方案的工装在长度方向上能够调节,由于垫片可随时拆装,所以可以选择凹槽长度不同的垫片,以供不同长度的波纹板坯料切割时使用。

切割槽的宽度设为5mm,能够保证电极丝不触碰到工装,避免工装受到损坏。

本技术方案能够实现电极波纹板100%利用率的批量切割。

本技术方案能够同时切割多种不同长度尺寸的坯料波纹板或半成品波纹板(宽度必须一致),通过多种不同凹槽长度的垫片的组合,大大节约了因不同长度尺寸的坯料波纹板或半成品波纹板引起的多余装取件的时间。
附图说明
12.图1为本实用新型一种空冷燃料电池电堆用电极波纹板线切割工装的立体图;
13.图2为图1的俯视图;
14.图3为图1的后视图;
15.图4为图1的左视图;
16.图5为图1的爆炸图;
17.图6为图2中电极丝的切割轨迹图。
具体实施方式
18.下面通过具体实施方式进一步详细说明:
19.说明书附图中的附图标记包括:下托板1、上压板2、第一垫片3、第二垫片4、垫片5、挡板6、紧固件7、定位销8、凹槽9、通槽10、过渡槽11、装夹位置12、小压板13、小托板14、切割槽15。
20.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
21.实施例基本如附图1-6所示:一种空冷燃料电池电堆用电极波纹板线切割工装,包括半成品切割工装和成品切割工装,半成品切割工装和成品切割工装的结构相同,成品切割工装的尺寸小于半成品切割工装的尺寸;半成品切割工装用于对坯料波纹板进行切割,形成半成品波纹板;第二切割工装用于对半成品波纹板进行切割,形成成品波纹板。
22.半成品切割工装或成品切割工装均包括下托板1、调节垫片组件、上压板2、挡板6、定位销8和紧固件7;下托板1、调节垫片组件、上压板2从上至下依次设置。下托板1和上压板2的结构相同,上压板2和下托板1在长度方向上对称且均匀地设有若干切割槽15,切割槽15的宽度为5mm,切割槽15与上压板2或下托板1的长度方向垂直设置,切割槽15将上压板2或下托板1均匀地分为若干组小压板13和小托板14。
23.如图5所示,调节垫片组件包括若干组垫片5,每组垫片5上均设有凹槽9,形成凵字形,凹槽9的长度能够与坯料波纹板或半成品波纹板的长度相适应,凹槽9用于放置坯料波纹板或半成品波纹板。凹槽9被凹槽9范围内的切割槽15在长度方向上等分。每组小压板13或小托板14在宽度方向上且远离凹槽9的位置处设有若干组通槽10,挡板6设有若干块,挡板6能够插入至通槽10内。紧固件7能够将上压板2、下托板1和调节垫片组件固定,具体地紧固件7采用若干组紧固螺栓,上压板2、下托板1和调节垫片组件上均对应设有若干螺纹孔,紧固件7能够螺纹连接在螺纹孔内。上压板2、下托板1和调节垫片组件上均对应设有若干定位孔,定位销8能够插入至定位孔内。下托板1上设有能够被机床夹紧的装夹位置12。切割槽15与凹槽9的宽度相适应。
24.垫片5上的凹槽9的长度设为若干种,如图5中的第一垫片3和第二垫片4;每组垫片5整体的长度和宽度相同;垫片5上未设有凹槽9的部分设有过渡槽11,过渡槽11能够与该部分的切割槽15对应。
25.具体实施过程如下:
26.以坯料波纹板的尺寸为300mm*120mm为例,在半成品切割工装中将300mm
×
120mm坯料波纹板切割成a-f共6件50mm
×
120mm半成品波纹板;然后将半成品波纹板转移至成品切割工装中,成品切割工装将每个50mm
×
120mm的半成品波纹板切割成a-f共6件50mm
×
20mm成品波纹板。具体切割过程如下:将定位销8插入至半成品切割工装的下托板1的定位孔内,然后依次将若干垫片5、上压板2从下至上依靠定位销8进行定位后进行叠放,叠放完成后,使用紧固件7依次通过上压板2、若干垫片5和下托板1上的螺纹孔,从而将上压板2、若干垫片5和下托板1固定。然后将坯料波纹板依靠垫片5的凵字形环面将坯料波纹板的三边进行限位;由于垫片5个数的选择与所需切割的若干坯料波纹板的厚度相适应(例如可以采用每块坯料波纹板的厚度与垫片5的厚度相同),因此上压板2和下托板1会将坯料波纹板的顶面和底面限位。然后将挡板6依次插入至上压板2和下托板1对应宽度的通槽10内,对坯料波纹板的侧面进行限位,此时坯料波纹板的6个自由度全部被限制。最后将半成品波纹板切割工装放置到机床上进行夹紧,然后使用切割设备(电极丝)沿着切割槽进行切割。
27.切割完成后,将挡板6取出,然后将切割完成的半成品波纹板放入成品切割工装中
进行切割,其方法与上述半成品切割方法一致。
28.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
29.以上所述的仅是本实用新型的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述,所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识,能够获知该领域中所有的现有技术,并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力,所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下,结合自身能力完善并实施本方案,一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。