板材柔性多點曲面成形模具裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種曲面板材成形的模具裝置－－板材柔性多點曲面成形模具裝置。它由凸模組件（１）和凹模組件（２）組成，凸模組件（１）由至少二個彈性模體（１－１）和承壓板（１－２）組成，凹模組件（２）由彈性墊板（２－１）、護板（２－２）和包含有若干個能上下調節的小模（２－３－１）的小模具組（２－３）組成，互相疊置的彈性模體（１－１）為片狀體，位于上方的彈性模體（１－１－１）的外形尺寸與位于下方的彈性模體（１－１－２）有差異，承壓板（１－２）設置在彈性模體（１－１－１）的上表面上，彈性墊板（２－１）設置在能彎曲變形的護板（２－２）的上表面上，護板（２－２）的下表面與小模（２－３－１）的上頂部接觸，凸模組件（１）與凹模組件（２）呈上下疊置。本發明專利技術的模具裝置的優點如下：小模數量減少，減少設備的制造成本；調節模具的時間可縮短，工件表面平滑。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
本專利技術是曲面板材成形的模具裝置，屬于板料成形

技術介紹
在航空、造船、石油化工及建筑行業，曲面板材常用于如船板、風洞收縮形體板、特殊壓力容器的殼板及建筑房屋屋頂等，傳統的曲面板材成形主要是靠壓力機模壓成形，其模具費用昂貴，僅適合于大批量生產。水火彎板成形目前是船體外板曲面成形的主要工藝，其基本原理是通過平板(或單向曲面板)局部高溫冷卻后的熱彈塑性變形而達到整體的曲面成形，但該工藝主要是憑熟練工人的實際經驗和手工操作來完成，生產效率低，加工質量不高。利用旋壓成形工藝可加工曲面板材，但其僅適合于加工具有封閉圓周邊界的軸對稱曲面零件。柔性制造是加工業的發展趨勢，它適合于多品種小批量甚至是單件生產。通常板材的曲面成形需要靠模具來實現。近年來出現了“無模多點成形”或“可變輪廓非連續模具成形”的模具，其實質是由數量很多的(可多達一千個以上)的小模組合成一個曲面模板，上下兩塊模板組成一套模具，小模互相緊靠，每個小模沿其軸線可上下調節，因此可以構成形狀可變的曲面，如圖1所示，該圖中的上模與下模的曲面相同，而且上模中的小模與下模中的小模一一對應，板材就在這種組合模具中成形。這種方法已在航空，造船及機車制造業中得到應用。這種加工方法的缺點如下(1)因小模數量多調節模具的時間長；(2)要求調節部件的精度高，每個小模需要侍服電機驅動，因而制造成本高；(3)加工完的工件表面易凸凹不平。
技術實現思路
為了克服現有技術的板材曲面成形技術調節模具的時間長、設備制造成本高和加工完的工件表面易凹凸不平的缺陷，提供一種調節模具簡單，設備制造成本低和加工后的工件表面平坦的板材曲面成形模具裝置。本專利技術是通過下述方案予以實現的一種板材柔性多點曲面成形模具裝置，它由凸模組件1和凹模組件2組成，凸模組件1由至少二個彈性模體1-1和承壓板1-2組成，凹模組件2由彈性墊板2-1、護板2-2和包含有若干個能上下調節的小模2-3-1的小模具組2-3組成，互相疊置的彈性模體1-1為片狀體，位于上方的彈性模體1-1-1的外形尺寸與位于下方的彈性模體1-1-2有差異，承壓板1-2設置在彈性模體1-1-1的上表面上，彈性墊板2-1設置在能彎曲變形的護板2-2的上表面上，護板2-2的下表面與小模2-3-1的上頂部接觸，凸模組件1與凹模組件2呈上下疊置。本專利技術的模具在加工板材時，先根據所需成形工件的曲面形狀，調節各小模高度，從而形成所需要的凹形型腔，并依此型腔形狀對彈性模體的尺寸進行合理的選擇和布排，然后把板材3設置在彈性模體1-1-2與彈性墊板2-1之間。成形時，壓力機上滑塊向下運動，通過承壓板1-2作用在彈性模體1-1后，彈性模體1-1變形，并將壓力機的作用力傳遞到板材3及護板2-2，隨著上滑塊的進一步下移，彈性模體1-1繼續被壓縮，其施加的壓力不斷增加，使得護板2-2與構成曲面型腔的所有小模的上頂部逐漸接觸，同時，所成形板材3靠彈性模體1-1和護板2-2定形。成形過程中，板材3坯料上表面受到彈性模體1-1由小及大的壓力作用，當彈性模體1-1與板材一起被壓入凹模時，板材上面的彈性模體1-1與板材下面的彈性墊板2-1被壓縮且沿板材3表面向外流動，板材上下表面分別與彈性模體1-1與彈性墊板2-1之間產生摩擦，隨著滑塊的不斷下移，成形件所受的單位壓力越大，摩擦力也越大。摩擦拉應力的存在，改變了板材內部應力的分布狀況，同時，由于成形開始后，彈性模體1-1發生彈性壓縮變形，板材四周很快與彈性模體1-1接觸，板材和工件之間的接觸面積增加了許多，使板材所受約束得以強化，板材四周從而受到壓邊力的作用，并且，隨著成形的不斷深入，此壓邊力逐漸增大，從而抑制了起皺等缺陷的產生。本專利技術提出的模具裝置的優點如下1)對于同樣尺寸同樣形狀的工件所需的小模數量可以減少三分之二，原因之一是凸模采用了彈性體，不需要剛性小模，原因之二是凹模的各小模之間不需要排列得非常緊密，可以有一定距離；這能減少模具的制造成本；2)變更產品形狀和尺寸時模具調節的工作量減輕很多，調節模具的時間可縮短，這主要是由于需調節的小模數量減少的緣故。3)工件表面平滑，無凸凹不平，這主要是由于護板2-2及彈性墊板2-1將板材3與剛性小模隔離。附圖說明圖1是現有技術的多點曲面成形模具的結構示意圖，圖2是本專利技術的模具裝置的結構示意圖。具體實施例方式一下面結合圖2具體說明本實施方式。本實施方式由凸模組件1和凹模組件2組成，凸模組件1由至少二個彈性模體1-1和承壓板1-2組成，凹模組件2由彈性墊板2-1、護板2-2和包含有若干個能上下調節的小模2-3-1的小模具組2-3組成，互相疊置的彈性模體1-1為片狀體，位于上方的彈性模體1-1-1的外形尺寸與位于下方的彈性模體1-1-2有差異，承壓板1-2設置在彈性模體1-1-1的上表面上，彈性墊板2-1設置在能彎曲變形的護板2-2的上表面上，護板2-2的下表面與小模2-3-1的上頂部接觸，凸模組件1與凹模組件2呈上下疊置。所述小模具組2-3由若干個小模2-3-1、若干個模桿2-3-2和母板2-3-3組成，模桿2-3-2分布在母板2-3-3的上表面上并且垂直于母板2-3-3，帽狀的小模2-3-1的腔體內螺紋與模桿2-3-2的桿體外表面上外螺紋相聯接。具體實施方式二下面結合圖2具體說明本實施方式。本實施方式與實施方式一的不同點是，彈性模體1-1固連成為一個整體。其它組成和連接關系與實施方式一相同。彈性模體1-1固連成為整體后，工作的穩定性大大提高，適合于批量較大的工件的加工。具體實施方式三本實施方式與實施方式一的不同點是，彈性模體1-1-1或彈性模體1-1-2是內部充滿液體或粉末狀體的橡膠囊。如此設置的彈性模體1-1-1或彈性模體1-1-2更有利于壓力的分散傳導。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種板材柔性多點曲面成形模具裝置，其特征是它由凸模組件（１）和凹模組件（２）組成，凸模組件（１）由至少二個彈性模體（１－１）和承壓板（１－２）組成，凹模組件（２）由彈性墊板（２－１）、護板（２－２）和包含有若干個能上下調節的小模（２－３－１）的小模具組（２－３）組成，互相疊置的彈性模體（１－１）為片狀體，位于上方的彈性模體（１－１－１）的外形尺寸與位于下方的彈性模體（１－１－２）有差異，承壓板（１－２）設置在彈性模體（１－１－１）的上表面上，彈性墊板（２－１）設置在能彎曲變形的護板（２－２）的上表面上，護板（２－２）的下表面與小模（２－３－１）的上頂部接觸，凸模組件（１）與凹模組件（２）呈上下疊置。

【技術特征摘要】
1.一種板材柔性多點曲面成形模具裝置，其特征是它由凸模組件(1)和凹模組件(2)組成，凸模組件(1)由至少二個彈性模體(1-1)和承壓板(1-2)組成，凹模組件(2)由彈性墊板(2-1)、護板(2-2)和包含有若干個能上下調節的小模(2-3-1)的小模具組(2-3)組成，互相疊置的彈性模體(1-1)為片狀體，位于上方的彈性模體(1-1-1)的外形尺寸與位于下方的彈性模體(1-1-2)有差異，承壓板(1-2)設置在彈性模體(1-1-1)的上表面上，彈性墊板(2-1)設置在能彎曲變形的護板(2-2)的上表面上，護板(2-2)的下表面與小模(2-3-1)的上頂部接觸，凸模組件(1)與凹模...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王仲仁，滕步剛，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：93[中國|哈爾濱]