(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210697348.5 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 太原科技大 学 地址 030024 山西省太原市万柏林区瓦流 路66号 (72)发明人 赵富强　田虎刚　黄庆学　王栋　 张彦雷　王宏伟　 (74)专利代理 机构 太原市科瑞达专利代理有限 公司 14101 专利代理师 王思俊 (51)Int.Cl. B21D 13/04(2006.01) G06F 30/17(2020.01) H01M 8/0206(2016.01) H01M 8/0232(2016.01)H01M 8/026(2016.01) (54)发明名称 一种金属双极板流道辊压工作辊的辊形及 其参数化设计 (57)摘要 一种金属双极板流道辊压工作辊的辊形及 其参数化设计， 属于氢燃料电池 金属双极板工作 辊形设计技术领域， 其特征在于实施步骤如下： ①根据已知辊压工作辊的流道深度h=r1‑r6， 辊 压周期角φ、 绘制出凹凸辊啮合传动图， 并以凸 辊的左半齿为例， 绘制出齿顶面段为圆弧、 齿侧 上半段和齿侧下半段分别为圆弧和直线、 齿根段 为圆弧、 齿顶角和齿根角过渡 段为圆弧的各段形 状；②以凸辊中心点O1为原点建立横坐标为x、 纵 坐标为y的横端面坐标系， 对凸辊左半个齿的六 段曲面线进行参数化设计。 本发 明的优点是加工 生产出侧壁倾斜角近似为直角的金属双极板流 道， 提高了产品的质量。 权利要求书3页 说明书5页 附图4页 CN 115156356 A 2022.10.11 CN 115156356 A 1.一种金属双极板流道辊压工作辊的辊形， 其特征在于所述工作辊的辊形是根据已知 条件： 流道深度h=r1‑r6， 辊压周期是由周期角φ、 即相邻两齿中心线夹角决定的， r1为凸辊 齿顶圆半径， r6为凸辊齿根圆半径， 根据上述已知条件， 可绘制出辊形图， 以凸辊的左半齿为例， 将齿面划分成六段:即齿 顶面AB段、 齿顶角BC段、 齿侧上半段CD、 齿侧下半段DE、 齿根角EF段、 齿根FG段； 各段面的形 状是:以凸辊中心点O1点为圆心、 以齿顶圆半径r1为半径画圆取AB段； 以相邻齿中心点O3为 圆心、 以r3为半径画圆， 绘出CD弧面， r3是相邻中心 点O3至对应齿的齿侧切点的距离； 齿顶角 BC段是以O2为圆心、 与B、 C两点相切的圆弧过渡段； DE段是与D点相切的直线段； 齿根FG段是 以O1为圆心、 以齿根圆半径r6为半径的弧段； 齿根角EF段是以O5为圆心、 与E、 F两点相切的圆 弧过渡段； 凸辊左半齿形与右半齿形对称相同； 凸辊与凹辊 辊形相同。 2.如权利1所述的一种金属双极板流道辊压工作辊的辊形， 其特征在于所述辊压工作 辊辊形参数化设计步骤如下： 以凸辊中心点O1为原点， 建立横坐标为x轴、 纵坐标为y轴的横端面坐标系， 对凸辊左半 个齿的六 段曲面线分别表示如下： 1） 第一段为凸辊齿顶圆弧面AB段， 坐标 方程为： 式中： r1为齿顶面段圆弧半径， θ1为AB段圆弧函数参变量， 其范围区间为 ； 2） 第二段为凸辊齿顶圆弧AB与齿侧上半段圆弧CD的圆弧过渡段BC， 坐标 方程为： 式中： r2为齿顶角过渡圆弧半径， E2， F2为圆心O2的坐标：   （3）       （4） θ2为BC段圆弧函数参变量， 其范围区间为 ； 3） 第三段为凸辊齿侧上半段CD， 坐标 方程为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115156356 A 2式中： r3为齿侧上半段圆弧半径， r为齿顶面段与齿根段之间的节圆的半径， r= （r1+r6） /2， 单位 为mm， φ为y轴和O1O3之间的夹角， φ根据流道周期T得到， 两者关系式为： θ3为CD段圆弧函数参变量， 范围区间为 ； 4） 第四段为凸辊齿侧下半段DE， 坐标 方程为： 式中， k为齿侧下半段DE所在直线的斜 率， a， b为点D的坐标：      （9）    （10） t为DE段函数参变量， 范围区间为 ； 5） 第五段为凸辊齿根角EF 段的坐标 方程为： 式中： r5为EF过渡圆弧半径， 线段DE所在直线的倾 斜角可表示 为 E5， F5为圆心O5的坐标：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115156356 A 3