CN108357270A - 一种曲面板的模具的制作方法 - Google Patents

一种曲面板的模具的制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108357270A
CN108357270A CN201810103546.8A CN201810103546A CN108357270A CN 108357270 A CN108357270 A CN 108357270A CN 201810103546 A CN201810103546 A CN 201810103546A CN 108357270 A CN108357270 A CN 108357270A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mold
raw material
production method
material blocks
curved slab
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810103546.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108357270B (zh
Inventor
张其林
赵宇超
姜旭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Field Engineering Technology Co Ltd
SHANGHAI TONGLEI CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
Jiangsu Field Engineering Technology Co Ltd
SHANGHAI TONGLEI CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Field Engineering Technology Co Ltd, SHANGHAI TONGLEI CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical Jiangsu Field Engineering Technology Co Ltd
Priority to CN201810103546.8A priority Critical patent/CN108357270B/zh
Publication of CN108357270A publication Critical patent/CN108357270A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108357270B publication Critical patent/CN108357270B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44B—MACHINES, APPARATUS OR TOOLS FOR ARTISTIC WORK, e.g. FOR SCULPTURING, GUILLOCHING, CARVING, BRANDING, INLAYING
    • B44B1/00—Artist's machines or apparatus equipped with tools or work holders moving or able to be controlled three-dimensionally for making single sculptures or models
    • B44B1/006—Artist's machines or apparatus equipped with tools or work holders moving or able to be controlled three-dimensionally for making single sculptures or models using computer control means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/30—Polynomial surface description

Abstract

本发明提出了一种曲面板的模具的制作方法，属于土木工程技术领域。该制作方法首先根据拟加工曲面模型选择原材料块的尺寸；然后建立原材料块的上表面和下表面，将拟加工曲面模型外扩得到扩大表面，切除其在原材料块外的部分得到目标曲面；按照目标曲面在上表面上的投影切割上表面，并删去切割后得到的上表面块中目标曲面的投影以及与拟加工曲面模型的外轮廓不接触的，得到剩余上表面；根据剩余上表面、目标曲面和下表面得到刀具路径，切割原材料块，得到模具。本发明使得模具材料能够采用泡沫塑料，制作模具总体成本低，效率高，所得精度远超工程使用要求，能够有效地促进GFRP材料在建筑幕墙上的使用。

Description

一种曲面板的模具的制作方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，涉及一种模具的制作方法，尤其是曲面板的模具的制作方法。
背景技术
由于建筑曲面造型要求，传统幕墙材料的使用受到一定限制。GFRP(玻璃钢)作为新兴建筑材料，相对于传统幕墙材料拥有优良的性能，尤其是加工性能，因此是一种理想的自由曲面幕墙材料。但是，即便是GFRP适用于加工自由曲面，加工曲面板使用的传统模具造价依然十分高。模具造价包括原材料费用、人工费、机械费和时间成本，而且精度有所欠缺，若仅使用一次制造一块自由曲面板，则还有浪费巨大的问题。因此自由曲面幕墙一直以来都很难很好地实现，难以同时兼顾节省造价和建筑效果两个方面，而且建筑物工期往往十分漫长。该问题在传统材料自由曲面板加工时同样存在，且一直没有很好的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种曲面板的模具的制作方法，能够有效制作模具，并同时兼顾造价和建筑效果，以较低的成本实现具有良好建筑效果的模具。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种曲面板的模具的制作方法，包括以下步骤：
(1)调整拟加工曲面模型的位置，根据所述拟加工曲面模型选择用于制作模具的原材料块的尺寸；所述拟加工曲面模型为待加工的曲面板的三维模型；
(2)建立原材料块的上表面和下表面，以确保所述拟加工曲面模型与所述上表面、所述下表面的相对位置符合加工需要；
(3)将所述拟加工曲面模型的每条边均向外扩出设定距离，得到扩大曲面；
(4)将所述扩大曲面伸出原材料块的部分全部切除，得到目标曲面；
(5)复制所述目标曲面的外轮廓，并投影到所述上表面，得到投影外轮廓；沿着所述投影外轮廓切割所述上表面，在切割后的上表面块中，删去所述目标曲面在所述上表面上投影的上表面块；
(6)在剩余的各上表面块中，仅保留与所述拟加工曲面模型的外轮廓相接触的上表面块，构成剩余上表面；
(7)根据所述下表面、所述目标表面和所述剩余上表面，得到加工所述原材料块的精加工刀具路径，作为刀具路径；
(8)根据所述步骤(7)得到的刀具路径，雕刻原材料块，得到模具。
所述步骤(1)至所述步骤(6)采用三维软件进行。
所述上表面为矩形表面；所述下表面为矩形表面；优选地，所述原材料块的尺寸为：长为2400mm，宽为1200mm，高为200mm。
所述步骤(3)中设定距离为500mm。
所述步骤(7)还包括：复制所述下表面的边界，根据所述下表面的边界和所述拟加工曲面模型，得到外轮廓刀具路径，与所述精加工刀具路径一起作为刀具路径；所述步骤(8)还包括，在雕刻原材料块时，还结合所述外轮廓刀具路径雕刻原材料块，以用于作为裁剪曲面板的对准特征。优选地，所述步骤(8)得到所述模具后，使用透明胶带覆盖所述模具上基于所述外轮廓刀具路径所雕刻的位置。进一步优选地，所述透明胶带为3M透明胶带。
所述步骤(7)中制作刀具路径采用刀具路径制作软件进行。
所述模具的材料的密度小于或等于10kg/m3。
所述模具的材料采用聚苯乙烯泡沫塑料。优选地，所述步骤(8)中在雕刻原材料块后，使用刮铲将模具的表面刮平。
所述步骤(8)中采用雕刻机雕刻原材料块。优选地，所述步骤(8)包括通过夹具方式将所述原材料块固定到所述雕刻机上，将所述刀具路径输入到所述雕刻机中，进行雕刻，得到模具。
所述曲面板为GFRP曲面板。优选地，所述曲面板为GFRP建筑幕墙曲面板
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：本发明制作刀具路径，雕刻模具并通过最终人工调整，可保证模具表面光滑，尺寸大小十分精准，精度远超工程使用要求。同时，本发明使得在制作GFRP幕墙面板的模具时，模具材料可以采用EPS泡沫塑料，料造价相对于传统模具材料来说十分低廉，大大促进了GFRP材料在建筑幕墙面板上的使用；采用泡沫塑料作为模具材料，由于质地软，雕刻阻力小，可以采用长刀，快速一次性将模具雕刻到位，大大提升雕刻速度，降低雕刻周期；另外由于泡沫塑料质轻，模具的取放同样十分方便。此外，本发明中模型制作开发相应程序脚本由模型技术员进行调整制作，效率十分高，后续路径制作、雕刻机操作及表面调整为固定流程化操作，由数控机床操作员完成。整个模具制作不需要大量人工操作，大部分工作由电脑、机床自动完成，少量由技术员与机床操作员工完成，且同时可制作多个模具，因此人工成本十分低。除此之外，在模具使用后，传统材料模具即成废品，泡沫塑料模具雕刻过程所得碎末经收集后，交与泡沫塑料生产厂家可回收再利用；而模具废弃后则可直接处理给泡沫塑料厂家，直接投入其他行业继续使用。该制作方法尤其适用于GFRP建筑幕墙自由曲面板的模具的制作。
附图说明
图1为本发明一实施例中GFRP曲面板的模具的制作方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
本发明提出了一种曲面板的模具的制作方法，图1所示为其流程图，本实施例中该曲面板为GFRP建筑幕墙自由曲面板。该制作方法具体为：
首先在三维软件中选中拟加工GFRP曲面模型，该拟加工GFRP曲面模型为待加工的GFRP曲面板的三维模型。调整拟加工GFRP曲面模型的位置，复制该拟加工GFRP曲面模型的曲面外轮廓。分析该拟加工GFRP曲面模型的边框方块，根据边框方块的尺寸选择对应模数化尺寸的模具原材料块的尺寸。本实施例中选择的原材料块为长方体，尺寸为：长为2400mm，宽为1200mm，高为200mm。
依据上述模具原材料块的尺寸，建立原材料块的上矩形表面和下矩形表面，确保拟加工GFRP曲面模型与上矩形表面、下矩形表面的相对位置符合加工需要，即拟加工GFRP曲面模型和下矩形表面的相对位置与制作好的模具中用于形成GFRP曲面板的曲面和下矩形表面的相对位置相符。复制下矩形表面的边界。
将拟加工GFRP曲面模型的各边均向外扩出设定距离，得到扩大曲面。该设定距离可以根据模具的大小来适当选择，以利于模具的制作。本实施例中，该设定距离为500mm。
将扩大曲面伸出原材料块的部分全部切除，得到目标曲面。
复制目标曲面的外轮廓，并投影到上矩形表面，得到投影外轮廓；沿着该投影外轮廓切割上矩形表面。在切割后的上表面块中，删去目标曲面在上表面上投影的上表面块。
在剩余的各上表面块中，仅保留与拟加工GFRP曲面模型的外轮廓相接触的上表面块，构成剩余上表面(即删去与拟加工GFRP曲面模型的外轮廓不相接触的上表面块，剩余的(即其中与拟加工GFRP曲面模型的外轮廓相接触的上表面块)为剩余上表面)。
将下矩形表面、目标表面和剩余上表面保存为第一曲面文件，以用于制作刀具路径；复制下矩形表面的边界，将曲面外轮廓和下矩形表面的边界保存为第二曲面文件，以用于同第一曲面文件一起制作刀具路径。
将第一曲面文件和第二曲面文件导入刀具路径制作软件中，调整位置、对齐并制作刀具路径。根据拟加工GFRP曲面模型的大小，模具的原材料的种类和雕刻机的型号，选择不同的刀头(本实施例中选择刀头直径为12mm，150mm长的EPS泡沫塑料铣刀)，并根据精度需求选择刀头重叠率(本实施例中选择刀头重叠率为30％)以及其他的常规加工参数，根据第一曲面文件制作精加工刀具路径；再根据第二曲面文件中的曲面外轮廓，调整轮廓切割加工深度(本实施例中选择加工深度为30mm)，制作外轮廓刀具路径，与精加工刀具路径合并后得到并输出刀具路径。这里基于曲面外轮廓切割出来的加工线，能够用于作为裁剪GFRP曲面板的对准特征，即当基于模具得到初步的GFRP曲面板后，根据该对准特征对其进行剪裁，得到所需大小和形状的GFRP曲面板。
本实施例中，模具的材料采用EPS(聚苯乙烯)泡沫塑料，密度不超过10kg/m3。可根据需要调整尺寸模数，通过夹具等方式将原材料块固定到雕刻机上，将刀具路径输入到雕刻机中，进行雕刻，得到泡沫塑料模具。
雕刻好后的泡沫塑料模具，表面可能由于重叠率较低，出现雕刻痕迹。若模具材料使用EPS泡沫塑料塑料，则使用刮铲将其表面刮平，以保证工程精度。轮廓边界(即模具上基于外轮廓刀具路径所雕刻的位置)使用透明3M胶带覆盖，以确保整个模具的表面光滑，同时可以看出该轮廓边界。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲面板的模具的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)调整拟加工曲面模型的位置，根据所述拟加工曲面模型选择用于制作模具的原材料块的尺寸；所述拟加工曲面模型为待加工的曲面板的三维模型；
(2)建立原材料块的上表面和下表面，以确保所述拟加工曲面模型与所述上表面、所述下表面的相对位置符合加工需要；
(3)将所述拟加工曲面模型的每条边均向外扩出设定距离，得到扩大曲面；
(4)将所述扩大曲面伸出原材料块的部分全部切除，得到目标曲面；
(5)将所述目标曲面的外轮廓投影到所述上表面，得到投影外轮廓；沿着所述投影外轮廓切割所述上表面，在切割后的上表面块中，删去所述目标曲面在所述上表面上投影的上表面块；
(6)在剩余的各上表面块中，仅保留与所述拟加工曲面模型的外轮廓相接触的上表面块，构成剩余上表面；
(7)根据所述下表面、所述目标表面和所述剩余上表面，得到加工所述原材料块的精加工刀具路径，作为刀具路径；
(8)根据所述步骤(7)得到的刀具路径，雕刻原材料块，得到模具。
2.根据权利要求1所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述步骤(1)至所述步骤(6)采用三维软件进行。
3.根据权利要求1所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述上表面为矩形表面；所述下表面为矩形表面；
优选地，所述原材料块的尺寸为：长为2400mm，宽为1200mm，高为200mm。
4.根据权利要求1所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述步骤(3)中设定距离为500mm。
5.根据权利要求1所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述步骤(7)还包括：复制所述下表面的边界，根据所述下表面的边界和所述拟加工曲面模型，得到外轮廓刀具路径，与所述精加工刀具路径一起作为刀具路径；
所述步骤(8)还包括，在雕刻原材料块时，还结合所述外轮廓刀具路径雕刻原材料块，以用于作为裁剪曲面板的对准特征；
优选地，所述步骤(8)得到所述模具后，使用透明胶带覆盖所述模具上基于所述外轮廓刀具路径所雕刻的位置；
进一步优选地，所述透明胶带为3M透明胶带。
6.根据权利要求2所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述步骤(7)中制作刀具路径采用刀具路径制作软件进行。
7.根据权利要求1所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述模具的材料的密度小于或等于10kg/m3。
8.根据权利要求1或7所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述模具的材料采用聚苯乙烯泡沫塑料；
优选地，所述步骤(8)中在雕刻原材料块后，使用刮铲将模具的表面刮平。
9.根据权利要求1所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述步骤(8)中采用雕刻机雕刻原材料块；
优选地，所述步骤(8)包括通过夹具方式将所述原材料块固定到所述雕刻机上，将所述刀具路径输入到所述雕刻机中，进行雕刻，得到模具。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的曲面板的模具的制作方法，其特征在于：所述曲面板为GFRP曲面板；
优选地，所述曲面板为GFRP建筑幕墙曲面板。
CN201810103546.8A 2018-02-01 2018-02-01 一种曲面板的模具的制作方法 Active CN108357270B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810103546.8A CN108357270B (zh) 2018-02-01 2018-02-01 一种曲面板的模具的制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810103546.8A CN108357270B (zh) 2018-02-01 2018-02-01 一种曲面板的模具的制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108357270A true CN108357270A (zh) 2018-08-03
CN108357270B CN108357270B (zh) 2019-10-08

Family

ID=63004396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810103546.8A Active CN108357270B (zh) 2018-02-01 2018-02-01 一种曲面板的模具的制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108357270B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110667294A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 广州新尚艺术股份有限公司 一种高效及节省材料的雕刻石膏的方法
CN112127503A (zh) * 2020-09-30 2020-12-25 青岛华骐林新型建材有限公司 一种模具、建筑构件及其制作方法和曲面外墙的施工方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06266805A (ja) * 1993-03-11 1994-09-22 Nissan Motor Co Ltd 図形演算安定化方法
CN102909793A (zh) * 2012-10-17 2013-02-06 南京旭建新型建材股份有限公司 Alc板材的三维加工工艺
CN202781397U (zh) * 2012-10-08 2013-03-13 肖铭 一种手工用石膏装饰角线模具
CN103099680A (zh) * 2013-03-06 2013-05-15 吴志宏 一种导向模板的制备方法
CN106994483A (zh) * 2017-04-28 2017-08-01 湖南大学 一种汽车覆盖件拉延模具精确型面加工的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06266805A (ja) * 1993-03-11 1994-09-22 Nissan Motor Co Ltd 図形演算安定化方法
CN202781397U (zh) * 2012-10-08 2013-03-13 肖铭 一种手工用石膏装饰角线模具
CN102909793A (zh) * 2012-10-17 2013-02-06 南京旭建新型建材股份有限公司 Alc板材的三维加工工艺
CN103099680A (zh) * 2013-03-06 2013-05-15 吴志宏 一种导向模板的制备方法
CN106994483A (zh) * 2017-04-28 2017-08-01 湖南大学 一种汽车覆盖件拉延模具精确型面加工的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王华侨等: "UnigraphicsNX在玻璃钢模具设计与制造中的应用", 《电加工与模具》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110667294A (zh) * 2019-10-12 2020-01-10 广州新尚艺术股份有限公司 一种高效及节省材料的雕刻石膏的方法
CN112127503A (zh) * 2020-09-30 2020-12-25 青岛华骐林新型建材有限公司 一种模具、建筑构件及其制作方法和曲面外墙的施工方法
CN112127503B (zh) * 2020-09-30 2022-01-28 青岛华骐林新型建材有限公司 一种模具、建筑构件及其制作方法和曲面外墙的施工方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN108357270B (zh) 2019-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108357270B (zh) 一种曲面板的模具的制作方法
JP2007223032A (ja) 天然石材製化粧板を設計して設計を視覚化してから切り出し、すぐに取付け可能な状態で提供するためのシステム
CN108396858A (zh) 一种结合bim的混凝土施工方法
CN109138403A (zh) 一种3d打印组合模板及其施工方法
CN104441358A (zh) 一种陶瓷模种制作方法
CN104260590B (zh) 景观雕塑的实样造型方法
CN112497991A (zh) 一种立体外观水泥装饰柱的制备方法
CN104029330A (zh) 一种薄壁塑胶产品的成型方法
CN105976428A (zh) 一种模型加工方法
CN102729307B (zh) 一种仿古木板表面刮槽的加工方法
CN109138408A (zh) 一种纹理曲面母模的叠合模板及其施工方法
CN101807066B (zh) 覆盖件修冲模入模量加工方法
CN102765288A (zh) 建筑装饰用型材雕刻工艺的加工方法
CN110667294A (zh) 一种高效及节省材料的雕刻石膏的方法
CN103736862B (zh) 建筑模板钢构件冲压成型的模具组及工艺
CN207724878U (zh) 一种大中底一体成型鞋底模具
CN209482704U (zh) 一种3d打印组合模板
Hui et al. Reasearch of wood plastic composites application based on fused deposition modeling technology
CN201609950U (zh) 新型注塑模具
CN208290400U (zh) 一种自动切水口模具结构
CN109227061A (zh) 一种等直径防尘罩模具加工方法
JPH09267318A (ja) レリーフ製作用型枠、及びその製造方法、 並びにそれを使用して製作されたレリーフ
CN202357247U (zh) 一种用于石膏装饰线条生产线的刮板
CN219946633U (zh) 一种加气块及生产该加气块的模具
CN203792540U (zh) 陶瓷烟缸开槽器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant