CN107377698A - 一种双曲面冷加工成型模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双曲面冷加工成型模具，包括上模具和下模具，所述上模具包括用于连接压机上压头的螺栓连接板、上底板、至少三个上纵向筋板以及弧形凸弧板，所述螺栓连接板固定在上底板上端，所述上纵向筋板的上端固定在上底板上，下端连接着弧形凸弧板。本发明利用模具将单曲面成型为双曲面结构，代替了原有的利用火工并用千斤顶配合烤出曲型的方式，加工曲面精度高，表面成型光滑，构件成型的美观度也有了明显的提升，提高了双曲面成型的工艺质量效果，采用模具一步成型到位也提高了产品的加工效率。
Description
技术领域
本发明属于钣金加工领域，具体涉及一种双曲面冷加工成型模具。
背景技术
随着科学技术的不断进步，人们对各种事物越发追求完美，尤其在钢结构建筑和桥梁造型中更能体现，比如海南会展，广西北海园林大佛蒙皮板等等，都是美好事物的完美诠释，这些如此复杂双曲的造型构件归根到底都是由一块块钢板加工完成的，传统的冷加工只能用于单曲面的成型，要使其产生双曲面，只能在成型单曲面的基础上，用火工并用千斤顶配合烤出曲型，这样的成型方案不利于构件的受力和焊接性，成型的曲面也不光滑，尺寸偏差大，构件成型也不美观，而且浪费电，气，人工，对环境也有很大的影响。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种能够对双曲面板加工实现一步到位、曲面成型良好、曲面表面光滑无折痕且适用于各种双曲面造型的双曲面冷加工成型模具。
技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种双曲面冷加工成型模具，包括上模具和下模具，所述上模具包括用于连接压机上压头的螺栓连接板、上底板、至少三个上纵向筋板以及弧形凸弧板，所述螺栓连接板固定在上底板上端，所述上纵向筋板的上端固定在上底板上，下端连接着弧形凸弧板，所述下模具包括弧形凹弧板、至少三个下纵向筋板以及下底板，所述下纵向筋板的下端固定在下底板上，上端连接着弧形凹弧板，所述弧形凸弧板和弧形凹弧板的弧面相互配合形成曲线造型，所述弧形凸弧板位于弧形凹弧板的正上方。
本发明的设计原理为：通过传统的冷加工方式形成的单曲面板材结构，利用压机上压头带动上模具下压，上模具和下模具的共同作用下使得单曲面板形成双曲面结构；通过弧形凸弧板和弧形凹弧板的相互配合形成指定的曲线造型。
进一步地，所述弧形凸弧板与上纵向筋板和弧形凹弧板与下纵向筋板均采用可分离式连接，这样操作人员便可对弧形凸弧板和弧形凹弧板进行针对性的更换，通过更换指定弧度的弧形凸弧板和弧形凹弧板，使得弧形凸弧板和弧形凹弧板能够形成工艺所需要的弧形，从而实现了随时加工不同曲率的双曲面的功能，大幅提高了模具使用的广泛度。
进一步地，所述螺栓连接板上设置有若干用于和压机上压头螺栓连接的高强螺栓孔，螺栓连接板可通过高强螺栓孔与压机上压头进行螺栓连接。
进一步地，所述上纵向筋板和下纵向筋板的数量均为三个，所述三个上纵向筋板分别位于弧形凸弧板顶部的两端和中间，所述三个下纵向筋板分别位于弧形凹弧板顶部的两端和中间。
进一步地，所述螺栓连接板、上底板和上纵向筋板相互焊接形成整体结构，采用焊接的方式使得螺栓连接板、上底板和上纵向筋板相互之间的连接强度非常好。
进一步地，所述下底板和下纵向筋板焊接形成整体结构，采用焊接的方式使得下底板和下纵向筋板相互之间的连接强度非常好。
进一步地，所述弧形凸弧板和弧形凹弧板上分别设置有用于连接上纵向筋板和下纵向筋板的上连接耳板和下连接耳板，所述上连接耳板和上纵向筋板通过上连接螺栓连接固定，所述下连接耳板和下纵向筋板通过下连接螺栓连接固定，这样通过上连接螺栓和下连接螺栓的收紧和取出能够完成将弧形凸弧板和弧形凹弧板从上模具和下模具上的分离。
有益效果：本发明与现有技术相比，具备如下优点：
1、利用模具将单曲面成型为双曲面结构，代替了原有的利用火工并用千斤顶配合烤出曲型的方式，加工曲面精度高，表面成型光滑，构件成型的美观度也有了明显的提升，提高了双曲面成型的工艺质量效果，采用模具一步成型到位也提高了产品的加工效率；
2、无论是能源和人力的耗费均比原有的利用火工并用千斤顶配合烤出曲型的方式有了明显的降低，不但节约了能源、减少了人工的消耗，而且提升了加工效率；
3、本双曲成型模具属于精整模具，通过对弧形凸弧板和弧形凹弧板进行针对性的更换，适合于各种弯曲面板类的加工，也可以对其他设备加工的没有达到要求的曲面的材料进行校正，模具使用的广泛度非常高，具有极好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的侧视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：
如图1和图2所示，本发明提供一种双曲面冷加工成型模具，包括上模具和下模具，所述上模具包括用于连接压机上压头的螺栓连接板1、上底板2、三个上纵向筋板3以及弧形凸弧板4，所述螺栓连接板1固定在上底板2上端，所述上纵向筋板3的上端固定在上底板2上，下端连接着弧形凸弧板4，所述下模具包括弧形凹弧板5、三个下纵向筋板6以及下底板7，所述下纵向筋板6的下端固定在下底板7上，上端连接着弧形凹弧板5，所述弧形凸弧板4和弧形凹弧板5的弧面相互配合形成曲线造型，所述弧形凸弧板4位于弧形凹弧板5的正上方，所述弧形凸弧板4与上纵向筋板3和弧形凹弧板5与下纵向筋板6均采用可分离式连接，所述螺栓连接板1上设置有若干用于和压机上压头螺栓连接的高强螺栓孔11，所述三个上纵向筋板3分别位于弧形凸弧板4顶部的两端和中间，所述三个下纵向筋板6分别位于弧形凹弧板5顶部的两端和中间，所述螺栓连接板1、上底板2和上纵向筋板3相互焊接形成整体结构，所述下底板7和下纵向筋板6焊接形成整体结构。
实施例2：
本发明中所述弧形凸弧板4和弧形凹弧板5上分别设置有用于连接上纵向筋板3和下纵向筋板6的上连接耳板8和下连接耳板9，所述上连接耳板8和上纵向筋板3通过上连接螺栓81连接固定，所述下连接耳板9和下纵向筋板6通过下连接螺栓91连接固定，在进行加工成型工艺之前，首先确认上模具和下模具上的弧形凸弧板4和弧形凹弧板5的弧度要求是否符合工艺要求，如果不符合，则松开并且取出上连接螺栓81和下连接螺栓91，将上纵向筋板3和下纵向筋板6分别从上模具和下模具上取下，然后选择匹配的弧形凸弧板4和弧形凹弧板5，通过上连接螺栓81和下连接螺栓91将弧形凸弧板4和弧形凹弧板5分别和上连接耳板8和下连接耳板9连接固定。
实施例3：
以加工桥拱某一分段为例，首先利用传统的加工方法将待加工的板材进行单曲面成型工艺处理，然后在对本模具进行安装，具体安装操作为：首先将螺栓连接板1利用高强螺栓穿过高强螺栓孔11与压机上压头进行连接，然后将下模具安装在压机工作平台上，用夹具固定住下模具的下底板7，然后检查上模具的弧形凸弧板4和下模具的弧形凹弧板5是否吻合对齐；然后将加工好的单曲面板材利用电动葫芦吊至下模具的弧形凹弧板5上，调整单曲面板材的摆放角度，使其外侧边放置于下模具上，在单曲面板材上弹出加工线使其与下模具相平行，启动压机，压机上压头带动上模具下压，开始对单曲面板材进行调压加工，在单曲面板材形成弧形凹弧板5和弧形凸弧板4配合形成的曲面造型，由于下模具的长度有限，要远小于单曲面板材的长度，所以需要多次下压加工才能完成整个双曲面形成工艺，每加工完成一次，操作人员应当及时用圆弧样板检验，直至完全与样板吻合才能开始下一次的下压加工，待到全部完成后，采用拉线法检查整体拱高。
加工完毕后，如果发现桥拱的拱高超出标准要求，可以在弧形凹弧板5底部中间增加铁片，弧形凸弧板4两端垫铁片；反之，如果发现桥拱的拱高低于标准要求，可以在弧形凹弧板5底部两端垫铁片，弧形凸弧板4中间增加铁片，对该桥拱构件再重新加工，使其纵向曲面达到标准要求。
上述操作中在对单曲面板材进行多次下压加工的时候，应当先从单曲面板材的两端向中部加工，这么做的原因是因为下模具工作时受力在中部，边缘区属于自由边，如果先加工中部，会导致自由边产生褶皱，因为受力的不均匀，导致单曲面板材中部变形只能往外边去，本实施例考虑到这一点，通过合理的加工顺序，使得每一处变形都能够平均分摊，由外向内，最后加工中部，保证了整个自由边不产生褶皱和整体线型符合要求。
Claims (8)
1.一种双曲面冷加工成型模具，其特征在于：包括上模具和下模具，所述上模具包括用于连接压机上压头的螺栓连接板(1)、上底板(2)、至少三个上纵向筋板(3)以及弧形凸弧板(4)，所述螺栓连接板(1)固定在上底板(2)上端，所述上纵向筋板(3)的上端固定在上底板(2)上，下端连接着弧形凸弧板(4)，所述下模具包括弧形凹弧板(5)、至少三个下纵向筋板(6)以及下底板(7)，所述下纵向筋板(6)的下端固定在下底板(7)上，上端连接着弧形凹弧板(5)，所述弧形凸弧板(4)和弧形凹弧板(5)的弧面相互配合形成曲线造型，所述弧形凸弧板(4)位于弧形凹弧板(5)的正上方。
2.根据权利要求1所述的一种双曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述弧形凸弧板(4)与上纵向筋板(3)和弧形凹弧板(5)与下纵向筋板(6)均采用可分离式连接。
3.根据权利要求1所述的一种双曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述螺栓连接板(1)上设置有若干用于和压机上压头螺栓连接的高强螺栓孔(11)。
4.根据权利要求1或2所述的一种双曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述上纵向筋板(3)和下纵向筋板(6)的数量均为三个，所述三个上纵向筋板(3)分别位于弧形凸弧板(4)顶部的两端和中间，所述三个下纵向筋板(6)分别位于弧形凹弧板(5)顶部的两端和中间。
5.根据权利要求1所述的一种双曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述螺栓连接板(1)、上底板(2)和上纵向筋板(3)相互焊接形成整体结构。
6.根据权利要求1所述的一种双曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述下底板(7)和下纵向筋板(6)焊接形成整体结构。
7.根据权利要求2所述的一种双曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述弧形凸弧板(4)和弧形凹弧板(5)上分别设置有用于连接上纵向筋板(3)和下纵向筋板(6)的上连接耳板(8)和下连接耳板(9)。
8.根据权利要求7所述的一种双曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述上连接耳板(8)和上纵向筋板(3)通过上连接螺栓(81)连接固定，所述下连接耳板(9)和下纵向筋板(6)通过下连接螺栓(91)连接固定。
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