CN103447381B - 一种可重构模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可重构模具，包括第一模组和第二模组，第一模组包括基座和多个重构单元，基座包括支架、基板和限位板，基板和限位板分别固定在支架上，基板上设置有多个螺纹孔,限位板上设置有多个限位孔，多个螺纹孔与多个限位孔一一同轴对应，每个重构单元包括螺杆、导向杆和小型电机，小型电机的电机主体嵌入螺杆的尾部内，螺杆的尾端设置有固定小型电机的挡块，螺杆的尾部与螺纹孔螺纹连接，小型电机的电机轴从螺杆的尾端伸出，小型电机的电机轴与导向杆固定连接，导向杆位于限位孔内且其外形与限位孔匹配；优点是结构简单，成本较低，可以实现不同曲面之间的快速转换，效率较高。

Description

一种可重构模具

技术领域

本发明涉及一种模具，尤其是涉及一种可重构模具。

背景技术

当前，飞机、汽车、船舶、发电设备、化工容器以及军工领域的许多设备的重要零件，通常都是具有多个曲面（复杂曲面）的曲面零件，在制备这些曲面零件时，一般采用冲压技术形成复杂曲面。但是，在采用冲压技术时，曲面零件配备有专用的模具，且每个曲面零件的模具通常具有专用性，即一个曲面零件对应一个模具。曲面零件的任何小修改都将可能导致模具的报废，需要重新设计和加工一个新模具，造成了很大的浪费。

为了解决上述问题，专利号为ZL00110773.9的中国发明专利公开了一种板材无模多点成形装置。该板材无模多点成形装置基于曲面多点成形技术，包括机架、上、下基本群体、调整机构、自动控制系统、曲面造型系统、动力系统和测量系统组成，上、下基本群体由多个可以独立调整的冲头组成，冲头可沿其轴向位移，调整机构由液压缸和换向阀组成；该板材无模多点成形装置通过驱动调整机构来调整冲头的轴向位移，使冲头排列形成曲面造型系统中设计的曲面形状。该板材无模多点成形装置通过调整冲头来形成各种曲面，实现了模具的通用性，可以适用于多种曲面零件的冲压成型。但是，该板材无模多点成形装置存在以下问题：一、该成型装置由上、下基本体群，调整机构和加载机构组成，各个组成部分又有许多零部件，结构过于复杂，不利于装配和维修，且对控制系统要求很高，则整个装置的成本和控制系统的成本都很高；二、利用调整机构逐个调整各个冲头，且调整一个的过程也很复杂，造成了整台装置的调整时间很长，效率低，这样也难以实现不同曲面之间的快速转换。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，成本较低，且可以实现不同曲面之间的快速转换，效率较高的可重构模具。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种可重构模具，包括第一模组和第二模组，所述的第一模组包括基座和多个重构单元，所述的基座包括支架、基板和限位板，所述的基板和所述的限位板分别固定在所述的支架上，所述的基板上设置有多个螺纹孔,所述的限位板上设置有多个限位孔，多个螺纹孔与多个限位孔一一同轴对应，每个重构单元包括螺杆、导向杆和小型电机，所述的小型电机的电机主体嵌入所述的螺杆的尾部内，所述的螺杆的尾端设置有固定所述的小型电机的挡块，所述的螺杆的尾部与所述的螺纹孔螺纹连接，所述的小型电机的电机轴从所述的螺杆的尾端伸出，所述的小型电机的电机轴与所述的导向杆固定连接，所述的导向杆位于所述的限位孔内且其外形与所述的限位孔匹配，当所述的导向杆受轴向力时，所述的导向杆可在所述的限位孔内上下移动，所述的导向杆不能在所述的限位孔内转动。

所述的导向杆包括一体设置的导向部和连接部，所述的连接部与所述的小型电机的电机轴固定连接，所述的导向部的横截面为方形，所述的限位孔的横截面为方形，所述的导向部位于所述的限位孔内。

所述的连接部的横截面为圆形，所述的连接部与所述的导向部同轴设置。

所述的螺杆上设置有用于所述的小型电机的电源线通过的导向孔。

所述的小型电机的扭矩大于所述的螺杆与所述的螺纹孔之间的摩擦力的扭矩。

每个重构单元的螺杆具有等导程的外螺纹。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过计算机对电机驱动装置发出指令，电机驱动装置驱动重构单元里的小型电机，由于电机轴与导向杆固定连接，导向杆不能在限位孔内转动，只能沿限位孔上下移动，因此电机轴在导向杆的限制下不能转动，此时，小型电机的电机主体带动螺杆转动，螺杆的轴向位移改变，使多个可重构单元的头部组成的包络面和所要加工的曲面零件一致，然后利用冲压机对所需零件的原材料进行加工，本发明中重构单元包括螺杆、导向杆和小型电机，通过电机控制装置来驱动重构单元，结构简单，成本较低，且通过调整小型电机的行程调整螺杆的位置实现多个可重构单元的头部组成的包络面的调整，操作简单，可以实现不同曲面之间的快速转换，效率较高；

当导向杆包括一体设置的导向部和连接部，连接部与小型电机的电机轴固定连接，导向部的横截面为方形，限位孔的横截面为方形，导向部位于限位孔内时，导向部与限位孔之间为方形和方形的配合，保证导向部在限位孔内不会转动，避免小型电机被驱动时，螺杆不发生转动，提高了可靠性；

当小型电机的扭矩大于螺杆与螺纹孔之间的摩擦力的扭矩，避免在加工过程中螺杆卡死，电机损坏，提高了电机和螺杆的使用寿命。

附图说明

图1为实施例一中可重构模具工作状态的正视图；

图2为实施例一中可重构模具原始状态的正视图；

图3为实施例一中可重构模具的轴侧图；

图4为本发明的重构单元的结构示意图；

图5为实施例一的导向杆的正视图；

图6为实施例一的导向杆的左视图；

图7为实施例三中可重构模具用做夹具的正视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例一：如图1～6所示，一种可重构模具，包括上下对称设置的第一模组1和第二模组2，第一模组1包括基座3和多个重构单元4，基座3包括支架31、基板32和限位板33，基板32和限位板33分别固定在支架31上，基板32上设置有多个螺纹孔34,限位板33上设置有多个限位孔35，多个螺纹孔34与多个限位孔35一一同轴对应，每个重构单元4包括螺杆41、导向杆42和小型电机43，小型电机43的电机主体431嵌入螺杆41的尾部内，螺杆41的尾端设置有固定小型电机43的挡块44，螺杆41的尾部与螺纹孔34螺纹连接，小型电机43的电机轴432从螺杆41的尾端伸出，小型电机43的电机轴432与导向杆42固定连接，导向杆42位于限位孔35内且其外形与限位孔35匹配，当导向杆42受轴向力时，导向杆42可在限位孔35内上下移动，导向杆42不能在限位孔35内转动。

本实施例中，导向杆42包括一体设置的导向部421和连接部422，连接部422与小型电机43的电机轴431固定连接，导向部421的横截面为方形，限位孔35的横截面为方形，导向部421位于限位孔35内，连接部422的外形尺寸大于限位孔35的外形尺寸；连接部422的横截面为圆形，连接部422与导向部421同轴设置，导向杆42的结构示意图如图5和图6所示。

本实施例中，螺杆41上设置有用于小型电机43的电源线433通过的导向孔。

本实施例中，小型电机43的扭矩大于螺杆41与螺纹孔34之间的摩擦力的扭矩。

本实施例中，每个重构单元4的螺杆41具有等导程的外螺纹。

本实施例的可重构模具的工作原理为：每个重构单元4中的小型电机43与电机驱动装置连接，电机驱动装置发出指令将每个重构单元4中螺杆41都调整到如图2所示的零位；对待加工的复杂曲面零件5的CAD模型进行处理后，通过计算机对电机驱动装置发出指令，电机驱动装置驱动重构单元4里的小型电机43，由于电机轴432与导向杆42的导向部421固定连接，导向部421的横截面为方形，限位孔35的横截面为方形，导向部421的外形与限位孔35匹配，导向杆42受轴向力时不能在限位孔35内转动，只能沿限位孔35上下移动，因此电机轴432在导向杆42的限制下不能转动，此时，小型电机43的电机主体431带动螺杆41转动，螺杆41的轴向位移改变，使多个可重构单元4的头部组成的包络面和所要加工的曲面零件一致，然后利用冲压机对所需零件的原材料进行加工。

实施例二：如图7所示，一种可重构模具，包括左右对称设置的第一模组1和第二模组2，第一模组1包括基座3和多个重构单元4，基座3包括支架31、基板32和限位板33，基板32和限位板33分别固定在支架31上，基板32上设置有多个螺纹孔34,限位板33上设置有多个限位孔35，多个螺纹孔34与多个限位孔35一一同轴对应，每个重构单元4包括螺杆41、导向杆42和小型电机43，小型电机43的电机主体431嵌入螺杆41的尾部内，螺杆41的尾端固定设置有固定小型电机43的挡块44，螺杆41的尾部与螺纹孔34螺纹连接，小型电机43的电机轴432从螺杆41的尾端伸出，小型电机43的电机轴432与导向杆42固定连接，导向杆42位于限位孔35内且其外形与限位孔35匹配，当导向杆42受力时，导向杆42可在限位孔35内上下移动，导向杆42不能在限位孔35内转动。

本实施例中，导向杆42包括一体设置的导向部421和连接部422，连接部422与小型电机43的电机轴431固定连接，导向部421的横截面为方形，限位孔35的横截面为方形，导向部421位于限位孔35内，连接部422的外形尺寸大于限位孔35的外形尺寸；连接部422的横截面为圆形，连接部422与导向部421同轴设置，导向杆42的结构示意图如图5和图6所示。

本实施例中，螺杆41上设置有用于小型电机43的电源线433通过的导向孔。

本实施例中，小型电机43的扭矩大于螺杆41与螺纹孔34之间的摩擦力的扭矩。

本实施例中，每个重构单元4的螺杆41具有等导程的外螺纹。

本实施例的可重构模具的工作原理为：每个重构单元4的中的小型电机43与电机驱动装置连接，对待夹持的复杂曲面零件的CAD模型进行处理后，通过计算机对电机驱动装置发出指令，电机驱动装置驱动重构单元4里的小型电机43，由于电机轴432与导向杆42的导向部421固定连接，导向部421的横截面为方形，限位孔35的横截面为方形，导向部421的外形与限位孔35匹配，导向杆42受轴向力时不能在限位孔35内转动，只能沿限位孔35轴向移动，因此电机轴432在导向杆42的限制下不能转动，此时，小型电机43的电机主体431带动螺杆41转动，螺杆41的轴向位移改变，使多个可重构单元4的头部组成的包络面和所要夹持的柔度大的曲面零件6一致，调整第一模组1和第二模组2的横向间距实现对曲面零件6的夹持，以便于后续实现全程数字化的柔性制造。

Claims (5)

1.一种可重构模具，其特征在于包括第一模组和第二模组，所述的第一模组包括基座和多个重构单元，所述的基座包括支架、基板和限位板，所述的基板和所述的限位板分别固定在所述的支架上，所述的基板上设置有多个螺纹孔,所述的限位板上设置有多个限位孔，多个螺纹孔与多个限位孔一一同轴对应，每个重构单元包括螺杆、导向杆和小型电机，所述的小型电机的电机主体嵌入所述的螺杆的尾部内，所述的螺杆的尾端设置有固定所述的小型电机的挡块，所述的螺杆的尾部与所述的螺纹孔螺纹连接，所述的小型电机的电机轴从所述的螺杆的尾端伸出，所述的小型电机的电机轴与所述的导向杆固定连接，所述的导向杆位于所述的限位孔内且其外形与所述的限位孔匹配，当所述的导向杆受轴向力时，所述的导向杆可在所述的限位孔内上下移动，所述的导向杆不能在所述的限位孔内转动；

所述的导向杆包括一体设置的导向部和连接部，所述的连接部与所述的小型电机的电机轴固定连接，所述的导向部的横截面为方形，所述的限位孔的横截面为方形，所述的导向部位于所述的限位孔内。

2.根据权利要求1所述的一种可重构模具，其特征在于所述的连接部的横截面为圆形，所述的连接部与所述的导向部同轴设置。

3.根据权利要求1所述的一种可重构模具，其特征在于所述的螺杆上设置有用于所述的小型电机的电源线通过的导向孔。

4.根据权利要求1所述的一种可重构模具，其特征在于所述的小型电机的扭矩大于所述的螺杆与所述的螺纹孔之间的摩擦力的扭矩。

5.根据权利要求1所述的一种可重构模具，其特征在于每个重构单元的螺杆具有等导程的外螺纹。