质子交换膜燃料电池(PEMFC)具有结构紧凑、低温快速启动、高效环保、经济安全等优点,是国内外学者研究的热点。双极板作为PEMFC的关键组件,具有隔离并均匀分配反应气体、收集并导出电流、串联各个单电池等功能,是影响电池组性价比和PEMFC产业化的重要因素。与传统的石墨双极板相比,金属双极板具有导电导热性好、强度高、致密性好、机械加工性好等特点,适合批量生产。　　 但是,目前国内外关于金属材料双极板加工方法的研究大多在宏观领域,利用目前的加工方法机械加工技术效率低、加工成本高且不能适合大规模批量生产。在微型燃料电池领域,随着外形尺度的微型化,双极板的尺寸也相应减小,会产生由于微型化而带来的尺寸效应,其成形工艺不能沿用原有的冲压工艺,必须进行微成形理论及方法的研究。本文提出了针对PEMFC金属双极板的精密累积成形方法,并对其进行了实验和数值分析,其主要研究工作和结果如下:　　 (1)在介绍板料增量成形技术的基础上,分析了累积成形的成形机理、板料累积成形时的应力应变状态、成形轨迹设计原则和常见成形缺陷。　　 (2)以蛇形双极板流道成形为例,建立了双极板累积成形的有限元模型,研究了蛇形流道累积成形过程中相关工艺参数(垂直压下量、成形速度、厚度、成形工具头直径、压边力和摩擦条件)对成形性能的影响,揭示了累积成形主要工艺参数对双极板厚度减薄和回弹率的影响规律。　　 (3)分析结果表明成形工具头直径过小会产生局部应力集中现象,尤其在流道的起始点和后半段较严重,随着成形工具头直径的增大,成形工具头与板料的接触区域增大,应力集中减小,成形性能有所提高,回弹减小；板料厚度的最大等效应力和板厚减薄率随着垂直压下量的增大而增大,但回弹率反之；随着板厚增大,流道成形深度逐渐减小,而最大回弹率增大；成形速度越大,等效应力也增大,如果仅分析最大减薄率,低成形速度有利于成形性能的提高；压边力增大,等效应力也增大,而流道深度减小；摩擦因数增大,板料最大等效应力增大,总体上最大厚度减薄率、流道深度和最大回弹率呈减小趋势。　　 (4)根据双极板成形要求和成形特点,借鉴宏观的模具设计理论,设计并研制了微累积成形实验装置,研制的装置最高重复定位精度达到2μ,具备速度调节和数据采集功能。在搭建的微增量成形实验装置上对铝合金3003薄板进行了实验,结果发现对于垂直压下量、厚度、成形工具头直径、摩擦条件和成形速度等参数对成形力和回弹的影响,实验与模拟结果吻合度较好。