使用多層鋼墊的多點成形用複合彈性墊的製作方法

2023-06-15 02:26:06

技術領域：

本發明涉及一種使用多層鋼墊的多點成形用複合彈性墊，用於三維曲面件的多點成形及多點拉伸成形,屬於機械工程領域。

背景技術：
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多點成形技術已經在航空、船舶、高鐵、建築等多個領域得到了應用。其原理是通過多個規則排列的、高度可調的基本體單元形成模具型面，能夠用一套裝置成形不同形狀的曲面件。

壓痕和起皺是多點成形中常見的成形缺陷。在多點成形裝置基本體單元和板材之間增加聚氨酯墊板，可分散基本體單元在板材上產生的集中載荷，抑制壓痕的產生，但增加聚氨酯墊板後會降低成形精度，且聚氨酯墊板厚度越大，對成形精度的影響越明顯；利用兩層或多層鋼墊和聚氨酯墊板組成的複合彈性墊，可有效分散基本體單元產生的集中載荷，使形成的模面連續性更好，板材成形過程中受到的應力、應變更均勻，抑制壓痕和皺紋的產生，提升加工件的表面質量和成形精度。

技術實現要素：
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本發明的目的在於提供一種由兩層或多層鋼墊及聚氨酯墊板組成的多點成形用複合彈性墊，有效地分散基本體單元點接觸板材產生的集中載荷，使板材受到均勻的壓應力，抑制壓痕和皺紋的產生，提升板材成形質量。

本發明的技術方案結合附圖說明如下：

使用多層鋼墊的多點成形用複合彈性墊由兩層或多層鋼墊組成，其每層都有多個規則排列的鋼墊，鋼墊層間相互交錯排列，這些鋼墊的上下及層間分別設置聚氨酯墊板。所述的兩層或多層鋼墊可選擇不同的厚度，靠近多點成形裝置基本體單元側的鋼墊可選擇較大的厚度，而靠近板料側選擇較小的厚度。所述鋼墊的橫截面形狀可以是圓形、方形、八邊形、六邊形或三角形等形狀。所述鋼墊的材質可以是彈簧鋼、不鏽鋼或其它彈性材料。所述鋼墊和聚氨酯墊板之間通過膠粘的方式連接成一體。每層多個鋼墊之間可以彼此相連成一體，也可彼此相互離散，且不同層鋼墊可選擇相同或不同的連接方式。

根據所述構成方式，通過多層多個鋼墊與聚氨酯墊的組合，利用鋼墊有效分散基本體單元產生的集中載荷，改善板材在多點設備壓制過程中的應力、應變狀態，抑制皺紋及壓痕的產生，提高板材的成形質量。

本發明創造的優點：

在多點成形過程中使用本發明所述的複合彈性墊，通過兩層或多層相互交錯排列的鋼製墊片，使形成的模面連續性更好，有效分散多點成形裝置基本體單元施加的集中載荷，對板材產生均勻的壓應力，抑制皺紋和壓痕的產生，獲得更好的成形質量。

附圖說明：

圖1a是使用兩層鋼墊的複合彈性墊結構圖的剖視圖；

圖1b是使用兩層鋼墊的複合彈性墊結構圖的俯視圖。

圖2是使用三層鋼墊的複合彈性墊結構圖。

圖3是複合彈性墊與多點成形裝置基本體單元的示意圖。

圖4是使用複合彈性墊的成形過程示意圖。

圖5是兩層鋼墊的橫截面形狀都為八邊形的平面布置圖。

圖6是兩層鋼墊的橫截面形狀都為圓形的平面布置圖。

圖7是一層鋼墊的橫截面形狀為八邊形，一層鋼墊的橫截面形狀為圓形的平面布置圖。

圖中：1—板材，2—聚氨酯墊板，3—鋼墊，4—基本體單元，5—單元固定板

具體實施方式：

以下結合附圖所示實施例進一步說明本發明的具體內容及實施方式。

使用多層鋼墊的多點成形用複合彈性墊由兩層或多層鋼墊3及聚氨酯墊板2組成。每層的多個鋼墊之間可相互連接也可相互離散。鋼墊3可通過膠粘的方式與聚氨酯墊板相連接。成形前，多點成形裝置的上、下基本體單元4調節到指定高度。成形時，上模基本體單元4及單元固定板5向下運動，壓縮靠近基本體單元側的聚氨酯墊板2，使其彎曲變形，產生彈性勢能，彈性勢能通過鋼墊3的傳遞轉化為對板材的壓應力，使板材變形，同時抑制壓痕和皺紋的產生。兩層或多層鋼墊的層與層之間相互交錯，使形成的模面更連續。

圖1是使用兩層鋼墊的複合彈性墊結構圖。複合彈性墊主要由兩層鋼墊3及三層聚氨酯墊板2組成，每一層的鋼墊之間可相互連接也可相互離散，鋼墊層間相互交錯排列。

圖2是使用三層鋼墊的複合彈性墊結構圖。複合彈性墊主要由三層鋼墊3及四層聚氨酯墊板2組成，鋼墊層間相互交錯排列。

圖3是複合彈性墊與多點成形裝置基本體單元的示意圖。多點成形裝置的上、下基本體單元4調節到指定高度，複合彈性墊按照基本體單元的位置對齊，板材置於兩個複合彈性墊之間。

圖4是使用複合彈性墊的成形過程示意圖。上模基本體單元4向下運動，使板材逐漸成形。

圖5是兩層鋼墊的橫截面形狀都為八邊形的平面布置圖。八邊形鋼墊與板材接觸面積較大，兩層八邊形的鋼墊相互交錯排布，可顯著提升形成的模面的連續性，使板材受力更均勻，成形精度更高。

圖6是兩層鋼墊的橫截面形狀都為圓形的平面布置圖。圓形鋼墊之間的間隙不超過1mm，兩層圓形鋼墊相互交錯排布，可應用於多種成形件的成形。

圖7是一層鋼墊的橫截面形狀為八邊形，一層鋼墊的橫截面形狀為圓形的平面布置圖。圓形鋼墊之間間隙相對較大，而八邊形鋼墊與板料接觸面積較大，將圓形鋼墊置於多點成形裝置基本體單元側，將八邊形鋼墊置於靠近板材側，即可保證靠近板材側鋼墊形成的模面連續性較好，又可保證靠近多點成形裝置基本體單元側的鋼墊在成形較大曲率的成形件時旋轉不幹涉。