圖案裁剪刀片的成型方法及其裝置的製作方法

2023-08-03 03:17:56

專利名稱：圖案裁剪刀片的成型方法及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及刀片成型技術，特別涉及一種用於加工裁剪圖案用模具刀片的圖案裁剪刀片的成型方法及其裝置。
傳統的剪紙工藝品是一種深受大眾喜愛的藝術品，其造型多樣，千變萬化，藝術欣賞價值高，非常適合於兒童的啟蒙教育，在國外這類剪紙圖案已廣泛應用於兒童教育；如在美國，這類剪紙類圖案產品就很普及，一般都是用紙、塑料片、橡膠片或類似的材料裁剪成字母、卡通、動物、或人型圖案等造型來培養兒童的認知力和辨識力，但採用傳統手工剪紙的方法來製作這種剪紙圖案產品效率較低，圖案一致性差，不適合於大批量生產，為了克服這個缺點，人們採用了一種適用於大批量生產的方法，亦即是先加工裁剪圖案的模具，具體結構是將彎成要加工圖案的帶鋒利刀刃的薄刀片嵌入平板內並固定，然後用這種模具來壓切紙或類似的平片材料，所切下的材料形成與薄刀片圖案相同的單個藝術圖案，即為所需產品，如要生產不同形狀的產品，只需改換不同形狀的模具即可；對於這種模具的生產，其關鍵之處是要將薄刀片彎成所需的圖案形狀，現有的用於成型這種刀片的方法一般為人工彎制，這樣生產效率極低，加工精度較差；目前國內還未見生產有專門用於彎製成型這類刀片的機械。
為了克服現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種生產工藝簡單、生產效率高、成本較低的圖案裁剪刀片的成型方法。
本發明的另一目的在於提供一種可實現上述方法的圖案裁剪刀片的成型裝置。
本發明圖案裁剪刀片的成型方法包括下列步驟(1)用硬質材料加工出與裁剪圖案相同形狀的芯模塊並固定在加工平面上；(2)分段衝頭位於同一加工平面上，並分布在芯模塊周圍；(3)在驅動構件的驅動下，分段衝頭將薄刀片分段衝至緊貼芯模塊的側表面；(4)薄刀片全部衝壓成型後將分段衝頭退回起始位置，將圍繞在芯模塊側表面的與芯模塊輪廓圖案相同的已成型的裁剪刀片取出，即完成圖案裁剪刀片的成型工藝。
所述的驅動構件驅動分段衝頭按順時針或逆時針的次序依次將薄刀片分段衝至緊貼芯模塊的側表面。
在分段衝頭將薄刀片分段衝至緊貼芯模塊的側表面的過程中，在所有分段衝頭衝壓完成之前，已完成衝壓的分段衝頭不退回直至全部分段衝頭衝壓完畢。
所述薄刀片全部衝壓成型後，在將分段衝頭退回起始位置後，用取料機構將所成型的薄刀片取出。
可實現上述方法的本發明圖案裁剪刀片的成型裝置包括有安裝在同一加工平面上的芯模塊、分段衝頭、衝頭驅動構件，衝頭驅動構件與分段衝頭相連接，可驅動分段衝頭將薄刀片分段衝至緊貼芯模塊的側表面，分段衝頭分布在芯模塊周圍，每個分段衝頭端部的形狀曲線與芯模塊外輪廓線中的一段對應，所有分段衝頭端部的形狀曲線連接在一起形成與芯模塊外輪廓線相同的形狀。
所述分段衝頭呈放射狀圓周分布在芯模塊的周圍。
所述分段衝頭與芯模塊所在的加工平面為水平面、豎直面或傾斜面。
所述驅動構件為液壓缸、氣壓缸或由電力驅動的機械往復推動件。
所述圖案裁剪刀片的成型裝置還包括有取料機構，取料機構由驅動構件、連接杆、頂料盤構成，頂料盤活動安裝在芯模塊周圍並通過連接杆與驅動構件固定連接。驅動構件可驅動頂料盤沿芯模塊移動將已加工完成的圖案裁剪刀片頂出。
本發明的作用原理是將所要彎製成型的切成一定長度的薄刀片置於芯模塊與分段衝頭之間的空隙之中，然後按一定次序(如順時針方向)啟動驅動構件動作，驅動構件驅動分段衝頭按順時針的次序依次將薄刀片分段衝至緊貼芯模塊的側表面，待薄刀片全部衝壓成型後將分段衝頭全部退回起始位置，這時圍繞在芯模塊輪廓上的與芯模塊圖案相同的已成型的裁剪刀片即為所需的圖案裁剪刀片；取出此圖案裁剪刀片，然後將其嵌入木板或其它材料做的平板內即製成用於裁剪紙張或其它平片材料的模具，用於製作與裁剪刀片形狀相同的圖案產品。
本發明與現有的圖案裁剪刀片成型技術相比具有如下的優點(1)本發明圖案裁剪刀片的成型方法原理簡單直觀，操作控制非常容易，可成型各種不同形狀的圖案裁剪刀片，適用的範圍較廣；(2)本發明圖案裁剪刀片的成型裝置加工速度非常快，一般的產量為每小時100件，利用本發明可大大提高勞動效率，降低產品成本，提高經濟效益；(3)加工精度高；由於本發明是使薄刀片貼緊芯模塊壁而成型，所以只要使芯模塊及衝頭的加工精度比較高，而且驅動構件施壓的作用力足夠大，那麼就可以保證成型產品具有較高的加工精度，所以利用本發明很容易保證產品的生產質量；(4)本發明圖案裁剪刀片的成型裝置的構件少、結構非常簡單，設備製造成本低，安裝、調試、維修比較容易；(5)利用本發明的方法還可以開發出不同型式的加工裝置，如簡單的用手工驅動的人力式成型裝置與及和自控設備(如計算機)連接的自動控制成型生產流水線，所以應用的前景比較廣闊。


圖1是本發明圖案裁剪刀片的成型裝置的結構示意圖。
圖2～圖8是用圖1所示裝置加工圖案裁剪刀片的成型過程圖。
下面結合實施例附圖對本發明作進一步詳細的說明。
實施例圖1示出了本發明圖案裁剪刀片成型裝置的具體結構，由圖1可見，本裝置包括有加工平面1、芯模塊2、分段衝頭3、衝頭驅動構件4～8、取料機構；芯模塊2通過過盈配合固定安裝在加工平面1預先開有的孔內，其上端凸出於水平的加工平面1之上，芯模塊2的截面形狀為帶短柄的樹葉；分段衝頭3有五個，呈放射狀圓周分布於芯模塊2周圍，每個分段衝頭2端部的形狀曲線與樹葉狀芯模塊2外輪廓線中的一段對應，所有分段衝頭3端部的形狀曲線連接在一起形成與芯模塊2外輪廓線相同的樹葉形狀；衝頭驅動構件4～8為油缸，油缸4～8通過螺栓固定連接安裝在同一加工平面1上，並分別與各分段衝頭3固定連接；取料機構由油缸9、頂料盤10、連接杆13構成，油缸9通過長螺栓12固定連結在加工平面1下面，頂料盤10中間開有與芯模塊2外輪廓相似的樹葉狀孔，並以間隙配合套在芯模塊2上，而且通過連接杆13與油缸9固定連接，頂料盤10可沿芯模塊2上下滑動，油缸9可驅動頂料盤10沿芯模塊2向上滑動以將已加工完成的圖案裁剪刀片頂出。
本發明圖案裁剪刀片成型裝置的作用過程如圖2～圖8所示，將一段已切成所需長度的薄刀片11預彎成一弧度，然後放置於芯模塊2周圍，並位於芯模塊2與分段衝頭3之間，其形狀如圖2所示；開始啟動油缸4，油缸4帶動其上的分段衝頭3衝向芯模塊2並將薄刀片11的一段緊壓貼在芯模塊的外壁上，此時裝置形狀如圖3所示；保持油缸4靜止(亦即保持薄刀片已壓製成型的一段不移動)，按逆時針順序啟動油缸5，油缸5帶動其上的另一分段衝頭3衝向芯模塊2並將薄刀片11的另一段緊壓貼在芯模塊2的外壁上，此時裝置形狀如圖4所示；同理，依次序分別啟動油缸6～8分別將其餘段薄刀片11壓製成型，形狀分別如圖5～圖7所示，圖7亦示出了薄刀片全部壓製成型後裝置的狀態，由圖7可見，所有已完成衝壓的分段衝頭3都保持將薄刀片11壓緊貼住芯模塊2的狀態；然後依次啟動油缸4～8帶動分段衝頭3退回起始位置，形狀如圖8所示，最後啟動油缸9推動頂料盤10將圍繞在芯模塊2外側面的與芯模塊2輪廓圖案相同的已成型的薄刀片11頂出，即完成圖案裁剪刀片的成型工藝。
本發明還可有類似的多種實施方式，如用手工驅動的人力式成型裝置與及和自控設備(如計算機)連接的自動控制成型生產流水線都屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種圖案裁剪刀片的成型方法，其特徵在於包括下列步驟(一)用硬質材料加工出與裁剪圖案相同形狀的芯模塊(2)並固定在加工平面(1)上；(二)分段衝頭(3)位於同一加工平面(1)上，並分布在芯模塊(2)周圍；(三)在驅動構件(4～8)的驅動下，分段衝頭(3)將薄刀片(11)分段衝至緊貼芯模塊(2)的側表面；(四)薄刀片(11)全部衝壓成型後將分段衝頭(3)退回起始位置，將圍繞在芯模塊(2)側表面的與芯模塊(2)輪廓圖案相同的已成型的裁剪刀片取出。
2.根據權利要求1所述的圖案裁剪刀片的成型方法，其特徵在於所述的驅動構件(4～8)驅動分段衝頭(3)按順時針或逆時針的次序依次將薄刀片(11)分段衝至緊貼芯模塊(2)的側表面。
3.根據權利要求1所述的圖案裁剪刀片的成型方法，其特徵在於在分段衝頭(3)將薄刀片(11)分段衝至緊貼芯模塊(2)的側表面的過程中，在所有分段衝頭(3)衝壓完成之前，已完成衝壓的分段衝頭(3)不退回直至全部分段衝頭(3)衝壓完畢。
4.根據權利要求1所述的圖案裁剪刀片的成型方法，其特徵在於所述薄刀片(11)全部衝壓成型後，在將分段衝頭(3)全部退回起始位置後，用取料機構將所成型的薄刀片(11)取出。
5.一種圖案裁剪刀片的成型裝置，其特徵在於包括有安裝在同一加工平面上的芯模塊(2)、分段衝頭(3)、衝頭驅動構件(4～8)，衝頭驅動構件(4～8)與分段衝頭(3)相連接，分段衝頭(3)分布在芯模塊(2)周圍，每個分段衝頭(3)端部的形狀曲線與芯模塊(2)外輪廓線中的一段對應，所有分段衝頭(3)端部的形狀曲線連接在一起形成與芯模塊(2)外輪廓線相同的形狀。
6.根據權利要求5所述的圖案裁剪刀片的成型裝置，其特徵在於所述分段衝頭(3)呈放射狀圓周分布在芯模塊(2)的周圍。
7.根據權利要求5或6所述的圖案裁剪刀片的成型裝置，其特徵在於所述分段衝頭(3)與芯模塊(2)所在的加工平面(1)為水平面、豎直面或傾斜面。
8.根據權利要求5或6所述的圖案裁剪刀片的成型裝置，其特徵在於所述驅動構件(4～8)為液壓缸、氣壓缸或由電力驅動的機械往復推動件。
9.根據權利要求5或6所述的圖案裁剪刀片的成型裝置，其特徵在於所述圖案裁剪刀片的成型裝置還包括有取料機構，取料機構由驅動構件(9)、頂料盤(10)、連接杆(13)構成，頂料盤(10)活動安裝在芯模塊(2)周圍並通過連接杆(13)與驅動構件(9)固定連接。
全文摘要
一種圖案裁剪刀片成型方法,先加工出與裁剪圖案相同的芯模塊並固定在加工平面上;分段衝頭位於同一平面上並分布在芯模塊周圍;分段衝頭在驅動構件的驅動下將薄刀片分段衝至緊貼芯模塊的側表面;薄刀片全部衝壓成型後將分段衝頭退回,取出成型刀片。一種圖案裁剪刀片成型裝置,衝頭驅動構件與分段衝頭相連接,分段衝頭分布在芯模塊周圍,本發明方法簡單直觀,操作控制非常容易,裝置結構簡單,製造成本低,加工速度快,經濟效益好。
文檔編號B21D22/00GK1358587SQ0112772
公開日2002年7月17日 申請日期2001年8月13日 優先權日2001年8月13日
發明者鄧國瑞 申請人:鄧國瑞