多曲面圓盤加工模具的制作方法
【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、具有伸縮性的頂桿和自上而下依次連接的上?；?、上模連接板、上模板，下模板、下模連接板和下?；?；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為大于等于4小于等于8的整數(shù)，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(yīng)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(chǎn)周期縮短，材料利用率得到提高，滿足了工程大批量生產(chǎn)的要求，經(jīng)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(shù)領(lǐng)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，尤其適用于快速壓制加工鋁合金穹頂多曲面圓盤。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金圓盤是鋁合金穹頂?shù)暮诵臉?gòu)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(jié)構(gòu)穹頂?shù)拇笮凸霉こ淘絹碓狡毡椤ｄX合金穹頂跨度逐年增大，由于鋁合金穹頂重量輕、免維護、外觀金屬色澤美觀、建造快，當(dāng)跨度大于60米時，成本和鋼結(jié)構(gòu)頂?shù)脑靸r相當(dāng)，因此鋁合金作為結(jié)穹頂材料、其發(fā)展前景越來越廣闊。
[0003]圓盤加工技術(shù)要求:多曲面圓盤中間有一個80mm的八方形區(qū)域3，周邊對應(yīng)有8個扇型區(qū)域2，圓盤中每個扇形區(qū)域相對于中心區(qū)的傾斜角也是變化的。每個扇形區(qū)域內(nèi)均一個孔群；其中，12個螺栓連接孔的孔群區(qū)域有6個，用于和工字鋁連接；4個螺栓連接孔的孔群有2個，用于和定位塊連接。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(diào)。
[0004]鋁合金穹頂結(jié)構(gòu)的圓形連接節(jié)點是通過不銹鋼鉚釘，將工字鋁和圓盤連接板相連接。在工程應(yīng)用實例中，用于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(shù)控加工為主，每個工程項目上，多曲面圓盤的數(shù)量多以萬計。采用CNC數(shù)控加工， 成本高、周期長。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，在于提供一種方法簡單、方便更換上、下模板以實現(xiàn)模板的傾斜角和相位角可調(diào)、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(shù)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、具有伸縮性的頂桿和自上而下依次連接的上?；?、上模連接板、上模板，下模板、下模連接板和下?；?；
[0008]所述芯棒依次穿過上?；濉⑸夏＿B接板和上模板的中心，頂桿依次穿過下模板、下模連接板和下?；宓闹行?，芯棒和頂桿在同一軸線上；
[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為大于等于4小于等于8的整數(shù)，模板單元的縱截面均為直角梯形，且上、下模板中相對應(yīng)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塊模板單元組成并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(qū)對中的不同相位要求、以及相對于圓盤中心平面的不同傾斜角，都可壓制成型，以滿足加工不同傾斜角的多曲面圓盤。[0011]所述上?；迮c上模連接板、下模連接板與下模基板上均設(shè)有相對應(yīng)的環(huán)形凸起和凹槽，凸起設(shè)在凹槽內(nèi)，所述環(huán)形凸起和凹槽的圓心位于芯棒和頂桿的軸線上。采用環(huán)形凸起和凹槽連接，結(jié)構(gòu)簡單、成本低、便于更換。
[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(jié)構(gòu)連接，便于上、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(shè)有環(huán)形T形凹槽，上模連接板頂部設(shè)有對應(yīng)的凸起，環(huán)形T形凹槽內(nèi)設(shè)有T形螺栓和壓板，T形螺栓穿過壓板后與上模連接板連接；所述上模連接板由連接板單元組成，連接板單元的個數(shù)及形狀與上模板的模板單元的個數(shù)和形狀相匹配。
[0014]所述下模基板頂部設(shè)有環(huán)形矩形槽，下模連接板底部設(shè)有對應(yīng)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(shù)及形狀與下模板的模板單元的個數(shù)和形狀相匹配。
[0015]所述下?；宓纳媳砻嬖O(shè)有角度刻度，便于上、下模板對應(yīng)相位角度的調(diào)整，便于調(diào)整對應(yīng)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(shè)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?；灏惭b在壓力成型機的滑動橫梁上，上?；搴蜕匣瑒訖M梁用螺栓連接。下模基板安裝在壓力機的下工作臺面上，用螺栓將下?；搴凸ぷ髋_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?；迳希履＿B接板可以通過環(huán)型矩形槽，沿圓周方向移動，以實現(xiàn)調(diào)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?；暹B接。在下?；迳暇袌A周刻度，保證每塊連接板上的安裝符合圖紙相位要求。
[0020]經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)的要求，經(jīng)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(jié)構(gòu)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?；宓母┮晥D。
[0026]其中:I為鋁合金板料，2為扇型區(qū)域，3為八方形區(qū)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為工作臺面，12為彈簧，13為芯棒，14為T形螺栓，15為壓邊圈，16為環(huán)形矩形槽，17為頂桿，18為壓板。
【具體實施方式】[0027]以下結(jié)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?；?、上模連接板6、上模板7，下模板8、下模連接板9和下?；?0 ;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；頂桿17依次穿過下模板8、下模連接板9和下?；?0的中心，芯棒13和頂桿17在同一軸線上；頂桿17遠離下模板8 一端與彈簧12連接。所述下?；宓纳媳砻婵梢栽O(shè)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為大于等于4小于等于8的整數(shù)，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(yīng)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(yōu)選的η為6或8，η為8時加工出的產(chǎn)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(shè)有相對應(yīng)的環(huán)形凸起和凹槽(圖中未標(biāo)出)，凸起設(shè)在凹槽內(nèi)，所述環(huán)形凸起和凹槽的圓心位于芯棒和頂桿的軸線上。
[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(jié)構(gòu)連接。
[0032]優(yōu)選的，上模基板底部設(shè)有環(huán)形T形凹槽，上模連接板頂部設(shè)有對應(yīng)的凸起，環(huán)形T形凹槽內(nèi)設(shè)有T形螺栓14和壓板18，T形螺栓14穿過壓板18后與上模連接板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(shù)及形狀與上模板的模板單元的個數(shù)和形狀相匹配。
[0033]優(yōu)選的，下?；屙敳吭O(shè)有環(huán)形矩形槽16，下模連接板底部設(shè)有對應(yīng)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(shù)及形狀與下模板的模板單元的個數(shù)和形狀相匹配。
[0034]所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述上模連接板、上模板、下模板、下模連接板的外周均設(shè)有壓邊圈15。
[0035]實際工程應(yīng)用上，圓盤的各個扇形區(qū)、相對于圓盤中心平面的傾斜角為0-8°不等，相應(yīng)要求模具的成型角度可調(diào)。圓盤設(shè)計出的傾斜角是多個數(shù)據(jù)結(jié)果，為便于實際應(yīng)用，在模板制造時，將所有圓盤的傾斜角度圓整，圓整后的角度分別為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(jù)不同角度，上、下模板可以制造成一組或多組，通過更換上、下模板中的模板單元，實現(xiàn)多曲面圓盤的各扇形區(qū)傾斜角度可調(diào)。
[0036]使用時，將上模基板安裝在壓力機滑動橫梁4上，上?；搴蛪毫C滑動橫梁用螺栓連接。下?；灏惭b在壓力機下的工作臺面11上，用螺栓將下?；搴凸ぷ髋_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?；迳希履＿B接板可以通過環(huán)型矩形槽，沿圓周方向移動，以實現(xiàn)調(diào)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(xiàn)調(diào)整相位角度的目的。在下?；迳暇袌A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(qū)對中的不同相位要求、以及相對于圓盤中心平面的不同傾斜角，都可壓制成型。在鋁合金曲面圓盤壓制前，先根據(jù)圖紙要求傾斜角度，安裝相對應(yīng)的上、下模板，調(diào)整模板單元到對應(yīng)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(jié)束后上模抬起，上下模分開，下模頂桿通過彈簧的作用，將工件從下模頂出，便于取料。利用此方法可快速實現(xiàn)鋁合金曲面圓盤的加工，滿足工程大批量、單件生產(chǎn)需求，經(jīng)濟效益顯著。
【權(quán)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、具有伸縮性的頂桿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?；澹? 所述芯棒依次穿過上?；?、上模連接板和上模板的中心，頂桿依次穿過下模板、下模連接板和下?；宓闹行?，芯棒和頂桿在同一軸線上； 其特征在于所述上、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為大于等于4小于等于8的整數(shù)，模板單元的縱截面均為直角梯形，且上、下模板中相對應(yīng)的模板單元直角梯形的斜面相對且相互平行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述上?；迮c上模連接板、下模連接板與下?；迳暇O(shè)有相對應(yīng)的環(huán)形凸起和凹槽，凸起設(shè)在凹槽內(nèi)，所述環(huán)形凸起和凹槽的圓心位于芯棒和頂桿的軸線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述上、下模板中相互匹配的模板單元通過燕尾槽連接結(jié)構(gòu)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述上?；宓撞吭O(shè)有環(huán)形T形凹槽，上模連接板頂部設(shè)有對應(yīng)的凸起，環(huán)形T形凹槽內(nèi)設(shè)有T形螺栓和壓板，T形螺栓穿過壓板后與上模連接板連接；所述上模連接板由連接板單元組成，連接板單元的個數(shù)及形狀與上模板的模板單元的個數(shù)和形狀相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述下?；屙敳吭O(shè)有環(huán)形矩形槽，下模連接板底部設(shè)有對應(yīng)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(shù)及形狀與下模板的模板單元的個數(shù)和形狀相匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述下?；宓纳媳砻嬖O(shè)有角度刻度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述上模連接板、上模板、下模板、下模連接板的外周均設(shè)有壓邊圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述上、下模板均由8塊模板單元組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多曲面圓盤加工模具，其特征在于所述上、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(yōu)先權(quán)日:2013年11月1日
【發(fā)明者】肖仁道, 樊云博 申請人:南京中建化工設(shè)備制造有限公司