质子交换膜燃料电池(Proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)以其能量转化效率高、低排放、能量和功率密度高等优点被认为是适应未来能源和环境要求的理想动力源之一。然而目前燃料电池的成本是内燃机成本的4-10倍(燃料电池：$200-300KW-1,内燃机：$30-50KW-1)。在所有组件中,双极板是阻碍燃料电池商品化的主要障碍,因为它占电池堆总重的60-80%,占总成本的30-45%。为提高双极板的生产效率,降低燃料电池的成本,开发燃料电池双极板的制造新工艺,本文对质子交换膜燃料电池金属双极板成形模具技术进行了研究,具体内容如下：(1)在分析质子交换膜燃料电池双极板加工方法国内外研究现状的基础上,重点总结了金属双极板的加工方法,与其它加工方法相比,冲压成形是一种生产效率高、制件力学性能好的生产工艺,是金属双极板成形技术的发展方向。(2)以具有8条平行沟槽的0.1mm厚SS304不锈钢金属双极板为研究对象,针对薄板冲压成形的起皱、局部变薄严重、破裂、回弹等技术难点,分析了薄板制件的成形工艺,设计了排样图,建立了制件的有限元分析模型,利用DYNAFORM有限元方法模拟分析了关键的工艺步骤,模拟结果表明所编制的排样图和冲压工艺可行。(3)结合工艺分析及数值模拟,基于排样图,结合理论分析与计算,设计并优化了金属双极板典型模具结构；基于模块化设计思想,在工艺上采取成形、整形,在结构上采取镶拼、组合等多项措施,保证制件的成形精度,增加了模具的寿命和适应性；对模具制造中的关键工艺环节进行了研究,结合先进电加工设备的使用,分析了保证加工质量的方法,并对制造过程进行监控。在此基础上,优化了模具核心部件的制造方案,总结出一套较为完善的金属双极板冲压级进模模具的制造工艺。(4)基于统计过程控制(SPC)原理,设计了对生产过程进行监控,对制件过程质量特性值进行测定、记录、评估和检测的实验方案,以便为金属双极板的大批量生产提供统计数据支持。总之,通过金属双极板制件成形工艺分析、数值模拟,对模具进行总体设计,对具体结构进行优化,建立了一种燃料电池金属双极板成形级进模的分析、模拟、设计、制造、质量监控的方法体系,为质子交换膜燃料电池金属双极板的制造提供了一种新思路、新方法。