多曲面圓盤加工模具的製作方法
2023-06-13 10:17:56
多曲面圓盤加工模具的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種多曲面圓盤加工模具，包括具有伸縮性的芯棒、具有伸縮性的頂杆和自上而下依次連接的上模基板、上模連接板、上模板，下模板、下模連接板和下模基板；所述上、下模板可拆卸的連接在上模連接板與下模連接板上，上、下模板之一為圓臺狀，另一模板與其相契合；上、下模板均由n塊模板單元組成，n為大於等於4小於等於8的整數，上、下模板中的模板單元相互匹配，其縱截面均為直角梯形，且上、下模板中相對應的模板單元直角梯形的斜面相對且相互平行。本實用新型加工鋁合金穹頂多曲面圓盤時，周期快，成本低、生產周期縮短，材料利用率得到提高，滿足了工程大批量生產的要求，經濟效益顯著。其成本是CNC加工成本的1/8。
【專利說明】多曲面圓盤加工模具【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種模具，具體涉及一種多曲面圓盤加工模具，尤其適用於快速壓制加工鋁合金穹頂多曲面圓盤。
【背景技術】
[0002]鋁合金圓盤是鋁合金穹頂的核心構件。近年來，隨著人們審美觀念的提高，新建大型場館用鋁合金穹頂代替鋼結構穹頂的大型公用工程越來越普遍。鋁合金穹頂跨度逐年增大，由於鋁合金穹頂重量輕、免維護、外觀金屬色澤美觀、建造快，當跨度大於60米時，成本和鋼結構頂的造價相當，因此鋁合金作為結穹頂材料、其發展前景越來越廣闊。
[0003]圓盤加工技術要求:多曲面圓盤中間有一個80mm的八方形區域3，周邊對應有8個扇型區域2，圓盤中每個扇形區域相對於中心區的傾斜角也是變化的。每個扇形區域內均一個孔群；其中，12個螺栓連接孔的孔群區域有6個，用於和工字鋁連接；4個螺栓連接孔的孔群有2個，用於和定位塊連接。不同的圓盤連接板，兩個孔群之間的中心夾角是變化的，具體如圖1所示。綜上所述，這就要求圓盤的成型模具，在壓制圓盤的過程中，模板的傾斜角和相位角均要可調。
[0004]鋁合金穹頂結構的圓形連接節點是通過不鏽鋼鉚釘，將工字鋁和圓盤連接板相連接。在工程應用實例中，用於連接的圓盤分為平面圓盤、單曲面圓盤、多曲面圓盤三種形式。目前，多曲面圓盤的加工方式多以CNC數控加工為主，每個工程項目上，多曲面圓盤的數量多以萬計。採用CNC數控加工， 成本高、周期長。
實用新型內容
[0005]本實用新型克服了現有技術中的不足，在於提供一種方法簡單、方便更換上、下模板以實現模板的傾斜角和相位角可調、成本低、周期短的多曲面圓盤加工模具。
[0006]本實用新型的具體技術方案如下:
[0007]—種多曲面圓盤加工模具，包括具有伸縮性的芯棒、具有伸縮性的頂杆和自上而下依次連接的上模基板、上模連接板、上模板，下模板、下模連接板和下模基板；
[0008]所述芯棒依次穿過上模基板、上模連接板和上模板的中心，頂杆依次穿過下模板、下模連接板和下模基板的中心，芯棒和頂杆在同一軸線上；
[0009]所述上、下模板可拆卸的連接在上模連接板與下模連接板上，上、下模板之一為圓臺狀，另一模板與其相契合；上、下模板均由η塊相互匹配的模板單元組成，η為大於等於4小於等於8的整數，模板單元的縱截面均為直角梯形，且上、下模板中相對應的模板單元直角梯形的斜面相對且相互平行。
[0010]本實用新型的上、下模板均由η塊模板單元組成並且可拆卸的連接在上模連接板與下模連接板上，通過更換每塊模板單元，可保證圓盤中各個扇形區對中的不同相位要求、以及相對於圓盤中心平面的不同傾斜角，都可壓製成型，以滿足加工不同傾斜角的多曲面圓盤。[0011]所述上模基板與上模連接板、下模連接板與下模基板上均設有相對應的環形凸起和凹槽，凸起設在凹槽內，所述環形凸起和凹槽的圓心位於芯棒和頂杆的軸線上。採用環形凸起和凹槽連接，結構簡單、成本低、便於更換。
[0012]所述上、下模板中相互匹配的模板單元通過燕尾槽連接結構連接，便於上、下模板中相互匹配的模板單元的更換。
[0013]所述上模基板底部設有環形T形凹槽，上模連接板頂部設有對應的凸起，環形T形凹槽內設有T形螺栓和壓板，T形螺栓穿過壓板後與上模連接板連接；所述上模連接板由連接板單元組成，連接板單元的個數及形狀與上模板的模板單元的個數和形狀相匹配。
[0014]所述下模基板頂部設有環形矩形槽，下模連接板底部設有對應的凸起；所述下模連接板由連接板單元組成，連接板單元的個數及形狀與下模板的模板單元的個數和形狀相匹配。
[0015]所述下模基板的上表面設有角度刻度，便於上、下模板對應相位角度的調整，便於調整對應的上下模塊、使其對齊。
[0016]所述上模連接板、上模板、下模板、下模連接板的外周均設有壓邊圈。
[0017]所述上、下模板均由8塊模板單元組成。
[0018]所述上、下模板均由6塊模板單元組成。
[0019]使用時，將上模基板安裝在壓力成型機的滑動橫梁上，上模基板和上滑動橫梁用螺栓連接。下模基板安裝在壓力機的下工作檯面上，用螺栓將下模基板和工作檯面連接。上、下模板均通過燕尾槽分別與上、下模連接板連接，抽出原有上、下模板的模板單元，就可以重新安裝所要求傾斜角的上、下模板的模板單元。下模連接板是通過矩形槽定位、安裝在下模基板上，下模連接板可以通過環型矩形槽，沿圓周方向移動，以實現調整相位角度的目的。上模板通過燕尾槽和上模連接板相連，上模連接板通過T型螺栓和上模基板連接。在下模基板上均有圓周刻度，保證每塊連接板上的安裝符合圖紙相位要求。
[0020]經使用證明:本實用新型加工鋁合金穹頂多曲面圓盤時，周期快，成本低、生產周期縮短，材料利用率得到提高，滿足了工程既為大批量、又是按圖單件生產的要求，經濟效益顯著。其成本是CNC加工成本的1/8。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為多曲面圓盤的俯視圖；
[0022]圖2為本實用新型的結構示意圖；
[0023]圖3為圖2中的A-A剖視圖；
[0024]圖4為圖2中的B-B剖視圖；
[0025]圖5為下模板以及下模基板的俯視圖。
[0026]其中:I為鋁合金板料，2為扇型區域，3為八方形區域，4為壓力機滑動橫梁，5為上模基板，6為上模連接板，7為上模板、8為下模板，9為下模連接板、10為下模基板、11為工作檯面，12為彈簧，13為芯棒，14為T形螺栓，15為壓邊圈，16為環形矩形槽，17為頂杆，18為壓板。
【具體實施方式】[0027]以下結合附圖進一步說明本實用新型。
[0028]參見圖1至圖5，本實用新型提供的多曲面圓盤加工模具，自上而下依次連接的上模基板5、上模連接板6、上模板7，下模板8、下模連接板9和下模基板10 ;芯棒13依次穿過上模基板5、上模連接板6和上模板7的中心，芯棒13遠離上模板7 —端與彈簧12連接；頂杆17依次穿過下模板8、下模連接板9和下模基板10的中心，芯棒13和頂杆17在同一軸線上；頂杆17遠離下模板8 一端與彈簧12連接。所述下模基板的上表面可以設置角度刻度。
[0029]上、下模板可拆卸的連接在上模連接板與下模連接板上，上、下模板之一為圓臺狀，另一模板與其相契合；上、下模板均由η塊模板單元組成，η為大於等於4小於等於8的整數，上、下模板中的模板單元相互匹配，其縱截面均為直角梯形，且上、下模板中相對應的模板單元直角梯形的斜面相對且相互平行。本實用新型優選的η為6或8，η為8時加工出的產品的俯視圖參見圖1所示。
[0030]所述上模基板與上模連接板、下模連接板與下模基板上均設有相對應的環形凸起和凹槽(圖中未標出)，凸起設在凹槽內，所述環形凸起和凹槽的圓心位於芯棒和頂杆的軸線上。
[0031]上述上、下模板中相互匹配的模板單元通過燕尾槽連接結構連接。
[0032]優選的，上模基板底部設有環形T形凹槽，上模連接板頂部設有對應的凸起，環形T形凹槽內設有T形螺栓14和壓板18，T形螺栓14穿過壓板18後與上模連接板6連接；；所述上模連接板由連接板單元組成，連接板單元的個數及形狀與上模板的模板單元的個數和形狀相匹配。
[0033]優選的，下模基板頂部設有環形矩形槽16，下模連接板底部設有對應的凸起；所述下模連接板由連接板單元組成，連接板單元的個數及形狀與下模板的模板單元的個數和形狀相匹配。
[0034]所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述上模連接板、上模板、下模板、下模連接板的外周均設有壓邊圈15。
[0035]實際工程應用上，圓盤的各個扇形區、相對於圓盤中心平面的傾斜角為0-8°不等，相應要求模具的成型角度可調。圓盤設計出的傾斜角是多個數據結果，為便於實際應用，在模板製造時，將所有圓盤的傾斜角度圓整，圓整後的角度分別為0.5°、1°、1.5°、2°、2.5°、3°、3.5°、4°、4.5°、5°、5.5°、6°、6.5°、7°、7.5°、8°。根據不同角度，上、下模板可以製造成一組或多組，通過更換上、下模板中的模板單元，實現多曲面圓盤的各扇形區傾斜角度可調。
[0036]使用時，將上模基板安裝在壓力機滑動橫梁4上，上模基板和壓力機滑動橫梁用螺栓連接。下模基板安裝在壓力機下的工作檯面11上，用螺栓將下模基板和工作檯面連接。上、下模板均通過燕尾槽分別與上、下模連接板連接，抽出原有上、下模板中的模板單元，就可以重新安裝所要求傾斜角的模板單元。下模連接板是通過矩形槽定位、安裝在下模基板上，下模連接板可以通過環型矩形槽，沿圓周方向移動，以實現調整相位角度的目的。上模板通過燕尾槽和上模連接板相連，上模連接板通過T型螺栓和上模基板連接，同樣可以沿圓周方向移動，以實現調整相位角度的目的。在下模基板上均有圓周刻度，保證每塊連接板上的安裝符合圖紙相位要求。
[0037]本實用新型利用壓力機提供壓力，通過上、下模板合模，使多曲面圓盤快速成型。其中上、下模板均由η塊模板單元組成(4 8)，每塊模板單元的縱截面均為直角梯形。模板與連接板都是通過燕尾槽方式連接，通過更換每塊模板單元，可保證圓盤中各個扇形區對中的不同相位要求、以及相對於圓盤中心平面的不同傾斜角，都可壓製成型。在鋁合金曲面圓盤壓制前，先根據圖紙要求傾斜角度，安裝相對應的上、下模板，調整模板單元到對應要求的相位角度；在壓制開始時，芯棒將鋁合金板料I壓實定位，壓制結束後上模抬起，上下模分開，下模頂杆通過彈簧的作用，將工件從下模頂出，便於取料。利用此方法可快速實現鋁合金曲面圓盤的加工，滿足工程大批量、單件生產需求，經濟效益顯著。
【權利要求】
1.一種多曲面圓盤加工模具，包括具有伸縮性的芯棒、具有伸縮性的頂杆和自上而下依次連接的上模基板、上模連接板、上模板，下模板、下模連接板和下模基板； 所述芯棒依次穿過上模基板、上模連接板和上模板的中心，頂杆依次穿過下模板、下模連接板和下模基板的中心，芯棒和頂杆在同一軸線上； 其特徵在於所述上、下模板可拆卸的連接在上模連接板與下模連接板上，上、下模板之一為圓臺狀，另一模板與其相契合；上、下模板均由η塊相互匹配的模板單元組成，η為大於等於4小於等於8的整數，模板單元的縱截面均為直角梯形，且上、下模板中相對應的模板單元直角梯形的斜面相對且相互平行。
2.根據權利要求1所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述上模基板與上模連接板、下模連接板與下模基板上均設有相對應的環形凸起和凹槽，凸起設在凹槽內，所述環形凸起和凹槽的圓心位於芯棒和頂杆的軸線上。
3.根據權利要求1或2所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述上、下模板中相互匹配的模板單元通過燕尾槽連接結構連接。
4.根據權利要求3所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述上模基板底部設有環形T形凹槽，上模連接板頂部設有對應的凸起，環形T形凹槽內設有T形螺栓和壓板，T形螺栓穿過壓板後與上模連接板連接；所述上模連接板由連接板單元組成，連接板單元的個數及形狀與上模板的模板單元的個數和形狀相匹配。
5.根據權利要求3所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述下模基板頂部設有環形矩形槽，下模連接板底部設有對應的凸起；所述下模連接板由連接板單元組成，連接板單元的個數及形狀與下模板的模板單元的個數和形狀相匹配。
6.根據權利要求3所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述下模基板的上表面設有角度刻度。
7.根據權利要求1所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述上模連接板、上模板、下模板、下模連接板的外周均設有壓邊圈。
8.根據權利要求1所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述上、下模板均由8塊模板單元組成。
9.根據權利要求1所述的多曲面圓盤加工模具，其特徵在於所述上、下模板均由6塊模板單元組成。
【文檔編號】B21D37/10GK203526349SQ201320681789
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】肖仁道, 樊雲博 申請人:南京中建化工設備製造有限公司