CN100430165C - 用于使片材起皱的设备 - Google Patents

Abstract

一种设备，包括：可变形的型芯(12)，该型芯由一些平面元件(14)制成，利用不透气织物(15，16)把这些平面元件枢转性地连接在其间；用于使型芯初步变形和最终变形的装置，所述装置包括柔性的真空腔室和横向推动件(11)，该横向推动件具有驱动器(10)；用于使可变形型芯进入初始平面状态的机构，该机构被制造成两个平行厚片(6，7)的形式，并且带有用于使这些厚片往复移动的驱动器(9)。用于使型芯初步变形的装置被制造成推动件系统的形式，该推动件系统被成排地放置在下厚片和上厚片上，并且带有单独的驱动器。厚片中的穿孔使得推动件可以与放置在厚片之间的可变形型芯相互作用，而带有板片坯件物品的型芯被放至真空腔室内。

Description

用于使片材起皱的设备

技术领域

本发明在最广义上可被定义为材料的非剪切成形，即，一种通过弯曲使片材起皱的设备。

背景技术

已知有一种用于使片材起皱的设备，这种设备包括两个模具系统和驱动器，所述的两个模具系统被放置在支架的两个平行厚板(slab)之间的坯件的每一侧上，所述的驱动器被制造成活塞的形式，该活塞被安装在引导件之间，这些引导件使得活塞移动至台板，从而把这些系统从初始状态转换至对应于成品的最终起伏(relief)状态。在这种连接中，模具系统由类似的平面元件制成，这些平面元件沿着各个侧面被枢转地连接在这些侧面中间(发明证书No.1,690,903USSR，国际分类号为B21D13/02。用于使片材起皱的设备-89年7月19日的公告第42条)。

这里所描述的设备的主要缺点在于，用于模具系统转换的驱动器在且仅在这样的情况下起作用，即，在其初始状态下在系统的元件之间具有一确定的起动角度的情况下。同时，为了精确成形，起皱物品的平面坯件必须在其初始状态下再现工具的形状；这仅仅在模具系统的完全平面初始状态下是可以实现的。

已知有一种用于使片材起皱的设备，这种设备包含上模具和下模具系统和转换驱动器，所述的上模具和下模具系统中的每个系统包括在其初始状态下的模具主成形系统和模具辅助起伏系统，这两模具系统在中间被枢转地连接，以便提供它们的同时转换，所述的转换驱动器被制造成可移动真空室的形式(RU专利No.02118217。用于使片材起皱的设备。国际分类号为B21D13/00，98年8月27日)。

这里所描述的设备的主要缺点在于，要使平面成形模具系统和平面坯件进入起伏状态并且沿着弯曲线把它们连接在中间，就必须具有在结构和生产复杂性方面相类似的模具辅助系统，为此，这使得这种工具的生产变得复杂并增加了生产这种工具所需的费用，缩小了模具成形系统的转换范围，且降低了这种设备的技术性能。

已知有一种用于生产复杂轮廓物品的设备，所述的复杂轮廓物品由复合材料制成，所述的设备包括：成形型芯(mandrel)、该成形型芯包括被枢转地连接在变形的位置处的一些元件；用于这些元件的初步移动和最终移动的装置。所述成形型芯被制造成密封套筒的形式，这些密封套筒被放置在织物层上，该织物层接合在起伏突部位置处的元件，并且通过操作环境进给系统来连接，而所述装置则被制造成推进横向件的形式，所述的推进横向件与往复移动的驱动器相连接(发明证书No.1,706,148SU A1。用于生产由复合材料制成的复杂廓形物品的设备-国际分类号为B29C59/00，B29D9/00//B29K105:08，B29L9:00)。所给定的设备被当作原型。

这里所描述的设备的主要缺点在于，由于在成形型芯的元件之间的成形工具结构元件(由不透气织物制成的套筒)的缘故，不可能获得具有高密度折皱的曲折皱状片，因而，降低了成形工具的技术性能。此外，这些套筒使得成形型芯的生产变得复杂且增加了生产成形型芯所需的费用，并且由操作环境所引起的拉伸荷载导致了连接型芯元件的织物枢转发生故障。

发明内容

本发明被应用在用于使片材起皱的设备上。本发明的目的是解决这样一个问题，即，使成形型芯与坯件一起形成起伏状态，从而，利用施加的侧向挤压力，褶皱的几何参数就提供它们的往复变形。

实施本发明所获得的技术效果是：通过扩大可变形型芯的变形范围和延长使用寿命来拓宽技术能力。

所述的技术效果是利用这样一种设备来获得的，这种设备包括：可活动的真空腔室，该真空腔室包括可变形的型芯、不透气材料板片和密封带，该型芯包含一些平面元件，利用不透气织物把这些平面元件枢转地连接在其间；用于使型芯初步变形的装置；用于使型芯最终变形的装置，所述装置包括横向件，该横向件具有提供其平面-平行移动的驱动器；用于使型芯进入初始平面状态的机构，该机构包含两个平行厚片和驱动器，所述两平行厚片在型芯的任一侧上被设置成一个厚片位于另一个厚片的上方，所述驱动器用于使这些厚片往复移动。用于使型芯初步变形的装置被制造成两个推动件的系统的形式，这些推动件的系统具有分别被安装在下厚片和上厚片上而使其往复运动的驱动器。在锯齿和曲折弯曲线的相交处，在型芯元件枢转连接的位置处，从可变形型芯的两侧，厚片中的穿孔用于使推动件与可变形型芯连续地相互作用。成排的下部推动件被放置成使得这些下部推动件能沿着突部曲折线与型芯接触，而成排的上部推动件沿着凹部曲折线与型芯接触。用于使型芯最终变形的装置包括第二横向件和驱动器，所述第二横向件位于下厚片上，且位于型芯的另一侧而平行于第一横向件，所述驱动器用于使第二横向件进行平面-平行移动。沿型芯的锯齿弯曲线方向的推动件排之间的距离L为：

$L=\sqrt{{L^2}_r-h^2},$

其中，Lr是起皱物品展开面(development)上的曲折线的步距；

h是在初步变形之后起皱物品的起伏高度。

所述高度h取最小值，以便通过从横向件的侧面施加作用力，使带有坯件的成形型芯进一步地往复变形。

申请人通过对现有技术的分析，表明现有技术中没有与本发明中的特征组合相类似的特征组合。因此，所要求保护的技术方案满足专利性中的“新颖性”条件。

通过在给定领域检索与所要求保护的技术方案的特征部分相同的技术特征，检索结果表明所要求保护的技术方案的特征部分的技术特征并不是来自于现有技术。从申请人尽力揭露的现有技术来看，所确定的必要技术特征对所声称的技术效果没有影响。因此，本发明所要求保护的技术方案满足专利性中的“创造性”条件。

附图说明

图1-4表示出了本发明的要素。

图1是起皱物品的总体视图；

图2是芯坯平面板片：a-在其展开的状态下，b-在其初步转换状态下(展示出了推动件)；

图3是用于起皱的设备的剪切图；

图4是图3的A-A剖面图。

图1-4表示出了下列位置：

1是已制造好的起皱物品；2是突部曲折线；3是凹部曲折线；4是锯齿线；5是芯板片坯件；6是台状的下厚片；7是上厚片；8是引导腿；9是电动螺旋千斤顶；10是具有复位弹簧的电磁铁；11是推动件；12是成形型芯；13是对齐固定件；14是成形型芯平面元件；15是成形型芯不透气板片；16是上部板片；17是密封带；18是柔性管；19是横向件；20是马达减速器。

具体实施方式

这种设备包含固定的台状下厚片6和平行的厚片7，厚片7被放置在厚片6上，利用电动螺旋千斤顶9可以使厚片7沿着引导腿8竖直移动。在厚片6和7中穿有一些通孔，其中，厚片6中的通孔相对于厚片7中的通孔呈交错行的形式。在这些穿孔位置处，在台状厚片6下面和厚片7上面安装有电磁铁10，这些电磁铁10带有复位弹簧。在每个电磁铁10的衔铁上固定有推动件11，推动件11可以通过厚片6和7中的穿孔对放置在厚片之间的成形型芯12产生影响。固定件13被安装在展开状态下的厚片6的表面上，以便正确地放置成形型芯12。成形型芯12是呈平面元件14形式的模具系统，利用不透气板片15把平面元件14彼此可转动地连接。平面元件14被附加至不透气板片15上，在这些平面元件14之间具有间隔，这些间隔足以使型芯12与板片坯件5和由不透气材料制成的另一板片16一起往复地转变成起伏结构。在考虑这些间隔宽度的情况下，所述元件14的形状以及它们的尺寸大小与已制造好的起皱物品1的形状和尺寸大小相对应。在展开坯件5时枢转中心线与弯曲线相重合，所述弯曲线与已制造好的起皱物品1的突部曲折线2、凹部曲折线3和锯齿线4相对应。沿着型芯12的边缘具有所述板片15上没有平面元件14的空余区域，该空余区域的宽度不小于完全起伏的起皱物品1的高度。板片16从平面元件14的侧面被放置至型芯12的上方，并且具有与不透气板片15相同的尺寸大小。利用密封带17能把两块板片沿着边缘连接起来，这样就形成了封闭的可变形的腔室，利用柔性管18能把该腔室与真空化系统管路(图中未示)连接起来。

厚片6和7中的穿孔被这样设置，在节区处，即在锯齿和弯曲的曲折线的相交处，推动件11能与放置在厚片6和7之间的成形型芯12相接触。同时，成排的下部和上部推动件11沿着锯齿线4以交互次序定位，从而在沿着突部曲折线2和凹部曲折线3分别进行初步变形过程中，可以与型芯12相接触。在所述成排的这些推动件之间的距离L为：

$L=\sqrt{{L^2}_r-h^{\text{2}}},$

其中，Lr是起皱物品展开面上的曲折线的步距；

h是在初步变形之后起皱物品的起伏高度。

高度h取最小值，以便可以通过向型芯12的侧边缘施加作用力，使带有坯件5的成形型芯12进一步的往复变形，从而获得所需的折皱位置的密度。

在台状厚片6上安装有用于使型芯12最终变形的机构，该机构被制造成两个横向件19的形式，这两横向件19沿着锯齿线方向被定位在所述台状厚片的每一侧上，借助于与单独的电驱动器(马达减速器20)相啮合的齿轨，就可以进行平面-平行的锯齿移动，所述的电驱动器与横向件19刚性连接。

在其初始状态，厚片7被升高至台状厚片6表面上方，电磁铁10被接通，从而使推动件11被沉入至厚片6和7的穿孔内。

成形型芯12被放置在对齐固定件13之间的厚片6上，于是，起皱物品1的板片坯件5和由不透气材料制成的板片16被连续地放置到成形型芯12上。在那之后，接通电动螺旋千斤顶9，由引导腿8所引导的厚片7被拉下至所获得的堆叠(pack)上，从而提供使型芯12和坯件5进入平面状态所需的压力。然后，利用密封带17来连接板片15和16的突出边缘，于是，通过插入在板片15和16之间的柔性管18把所获得的腔室的空腔抽成真空。

接通电动螺旋千斤顶9，使厚片7上升一段距离h，于是，按照下述方式连续地切断电磁铁10。

与此同时，切断上组中间排电磁铁(被定向成沿曲折线的方向)和下组两排电磁铁(位于所述中间排的每一侧上)。稍后，朝周边方向连续地且成对地切断位于中间排每一侧上的上组和下组的相邻排电磁铁。

通过在型芯12的节区处的推动件11把该型芯12转变成折皱高度等于h的起伏结构，当切断这些电磁铁10时，它们的衔铁在对元件14施加影响的复位弹簧的作用下被推出来。这样，沿着全部长度持续地与型芯12相接触的板片坯件5获得相同的形状，这是由于建立在板片15和16之间的空腔中的真空度的缘故。

在初步变形之后，接通电磁铁10，考虑到真空腔室的壁厚度，使厚片7上升的距离等于已制造好的起伏物品1的高度H。接通马达减速器20，把横向件19插入到厚片6和7之间的空间中。一旦横向件触及型芯12的波状侧边缘，就立刻接通电磁铁10。因此，推动件11被压下至厚片6和7中的穿孔中，且不阻止型芯12进一步变形，直到形成坯件5的给定几何参数。当变形过程结束时，厚片7就上升，横向件19就回复至初始位置，于是，真空腔室的空腔被减压，并且把已制造好的物品移走。

工业实用性

本发明能被用于制造用来生产夹板轻芯的技术设备，所述的夹板轻芯用于飞机建造、建筑单元，还用于生产换热器元件和过滤器。

Claims (6)

1，一种用于使片材起皱的设备，这种设备包括：可活动的真空腔室，该真空腔室包括可变形的型芯、不透气材料板片和密封带，该型芯包含多个平面元件，利用不透气织物把这些平面元件彼此枢转性地连接；用于使型芯初步变形的装置；用于使型芯最终变形的装置，该装置包括横向件，该横向件具有提供其平面-平行移动的驱动器，其特征在于，这种设备包括用于使型芯进入初始平面状态的机构，该机构包含两个平行厚片和用于使这些厚片往复移动的驱动器，所述两个平行厚片在型芯的两侧上被设置成一个厚片位于另一个厚片的上方，其中，所述用于使型芯初步变形的装置被制造成两个成排的推动件的系统的形式，这两个成排的推动件的系统被相应地安装在下厚片和上厚片上，具有提供其平面-平行移动的驱动器的横向件安装在下厚片上。

2，根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述推动件带有单独的驱动器，这些驱动器用于使这些推动件往复移动，其中，在型芯的弯曲线的相交处，在型芯的平面元件枢转连接的位置处，在可变形型芯的两侧，所述推动件通过厚片中的穿孔而与可变形型芯以交替方式相互作用。

3，根据权利要求2所述的设备，其特征在于：在初步变形的过程中，成排的下部推动件被放置成沿着突部曲折线与型芯接触，而成排的上部推动件沿着凹部曲折线与型芯接触。

4，根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述用于使型芯最终变形的装置包括位于下厚片的相对两侧上且彼此平行的两个横向件和用于使所述横向件进行平面-平行移动的两个相应的驱动器。

5，根据权利要求2所述的设备，其特征在于：沿弯曲型芯的锯齿线方向的推动件排之间的距离L为：

$L=\sqrt{L_r^2-h^2},$

其中，L_r是起皱物品展开面上的曲折线的步距；

h是在初步变形结束时起皱物品的起伏高度。

6，根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述高度h取最小值，以便通过从横向件对成形型芯施加作用力，使成形型芯与坯件进一步共同变形。

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