受温室效应影响,燃料电池作为清洁能源之一,由于其具有高效、零污染、无噪音以及不受场地限制获得广泛关注,双极板是燃料电池最重要的组成部分,双极板的制备工艺和专用热压机装备研发一直是制约燃料电池发展的难点问题,因此,双极板专用热压机的设计研究成为了一项重要内容。本文在现有双极板制备工艺等对压机要求的基础上,提出双极板热压机的功能要求、设计要求、结构特点和模具设计要求,为双极板压机的设计生产提供参考依据,具体工作内容如下:(1)比较三种类型的液压机机身结构优缺点,框架式结构由于刚强度较好且成本较低等优点,选用为双极板专用热压机机身结构,并设计相关主机结构。(2)比较点型、直线形以及蛇形等流场性能优缺点,设计直线形流场模具结构;比较齿轮、凸轮以及棘轮等旋转机构,选择棘轮机构设计双极板模架可旋转机构,消除模具以及工作平台不平整性对双极板制备的影响。(3)根据热压板传热学的基本原理,设计电热压板与油加热板的加热孔道直径与孔道数,建立有限元模型对两结构进行热分析,得到两种热压板的温度场云图结果,实验验证两种热压板的结构设计合理性。(4)综合考虑双极板模具以及双极板压机机身的实际载荷情况,对双极板模具以及双极板压机机身建立有限元模型,并对模具和机身进行热力耦合仿真分析,揭示温度载荷对压机热加工变形机理。(5)实验验证双极板热压机机身和模具的变形与温度之间的关系,揭示热压过程中热压机变形影响机理;在机身与模具变形情况下,制件双极板实验,验证机身与模具的变形对双极板正常压制的影响。