燃料電池金屬極板沖壓過程有限元模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、質(zhì)子交換膜燃料電池具有功率密度高、能量轉(zhuǎn)換效率高、低溫啟動和無污染等優(yōu)點(diǎn)，是目前很有希望應(yīng)用于便攜式電源、小型固定發(fā)電站、電動汽車等交通工具的動力電源，市場前景相當(dāng)可觀。雙極板是質(zhì)子交換膜燃料電池的關(guān)鍵部件之一，不但影響電池的性能，而且影響電池的成本，成為燃料電池產(chǎn)業(yè)化的瓶頸。采用沖壓成形工藝，制備出的薄金屬雙極板能夠提高燃料電池的比功率、降低生產(chǎn)成本。
　　 本文首先建立“剛模成形”和“軟模成形”兩種方案下，金屬極板單周期流道

2、結(jié)構(gòu)的沖壓成形有限元模型。對比分析兩種方案下板料的變形特點(diǎn)、失效形式等結(jié)果，選擇適合金屬極板實(shí)驗(yàn)制備的成形方案。
　　 然后為所選實(shí)驗(yàn)方案的有限元模型建立兩種簡化模型，對比成形過程中的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、厚度分布結(jié)果，找出適用于金屬極板成形模擬的簡化模型。設(shè)計(jì)兩組雙極板流道截面參數(shù)，通過有限元模擬，分析脊部圓角半徑和流道側(cè)壁斜度這兩個(gè)參數(shù)對板料充型情況的影響規(guī)律。
　　 最后設(shè)計(jì)一種單蛇形流道金屬極板，進(jìn)行沖壓成形有限元