CN109732858B - 一种小型密集多点柔性模具 - Google Patents
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Abstract
一种小型密集多点柔性模具,一组和压力机的滑块连接,另一组和压力机的底座连接;使用前小型密集多点柔性模具通过调形装置完成调形;小型密集多点柔性模具包括通过四根第一导柱连接的底板、上压板和模具板,底板和上压板之间设有多层单元体层,两层单元体层之间设有隔板,每一层单元体层设有多个基本单元体,基本单元体之间的间隙相同,底板和隔板之间、两个隔板之间以及隔板和上压板之间的第一导柱上安装有弹簧,上压板和固定在模具板上的液压缸的输出轴连接;小型密集多点柔性模具通过柔性注塑模具实现任意小尺寸三维立体的柔性注塑成型,本发明结构简单,造价低廉。
Description
技术领域
本发明涉及柔性制造技术领域,具体涉及一种小型密集多点柔性模具。
背景技术
柔性制造是加工业的发展趋势,其中“无模多点成形技术”是将柔性成形技术和计算机技术集合为一体的先进制造技术,是板料三维曲面数字化成形技术。对于小尺寸三维曲面件的柔性制造,因其尺寸较小,无法为每个基本单元体设一轴输入一轴输出,同时由于基本单元体的尺寸,模具的单元体总数受到限制,柔性模具的基本单元体相对比较稀疏,柔性模具无法实现对复杂曲面的成形。传统多点模具考虑到电机布置、单元体尺寸大(≥40mm),模具单元体截面尺寸越小,单元体数量就越多,因此调形装置布置越困难,如何实现密集成的多点模具的调形及夹紧是实现复杂工件成形的关键。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种小型密集多点柔性模具,能够实现密集成的多点模具的调形及夹紧,结构简单,造价低廉,便于快速成形复杂曲面三维金属板材件或者是塑料(ABS、PEEK等)。
为了达到上述目的,本发明采取的技术方案如下:
一种小型密集多点柔性模具12,一组通过L型连接板1和压力机的滑块6连接,另一组通过L型连接板1和压力机的底座13连接;使用前小型密集多点柔性模具12通过调形装置14完成调形;
所述的小型密集多点柔性模具12,包括通过四根第一导柱3连接的底板10、上压板8和模具板2,底板10和上压板8之间设有两层以上的单元体层,两层单元体层之间设有隔板5,隔板5的四个角套在第一导柱3上,每一层单元体层包括多个基本单元体4,基本单元体4之间的间隙相同,最底层的基本单元体4下部与底板10配合,最顶层的基本单元体4上部与上压板8配合,底板10和隔板5之间、两个隔板5之间以及隔板5和上压板8之间的第一导柱3上安装有弹簧9,上压板8和固定在模具板2上的液压缸7的输出轴连接;上压板8和隔板5能够在第一导柱3上进行小距离的滑动。
所述的基本单元体4为六棱柱形基本单元体4-1,六棱柱一端加工成半球形,另一端面加工成平面,六棱柱的外接圆直径小于10mm;基本单元体4或为圆柱形基本单元体4-2,圆柱一端加工成半球形,另一端面加工成平面,圆柱的外圆直径小于10mm;对于不同形状的基本单元体4,则选用不同形状的隔板5、上压板8和底板10,若选用六棱柱形基本单元体4-1,则选用锯齿形隔板5-1、锯齿形上压板8-1和锯齿形底板10-1,若选用圆柱形基本单元体4-2,则选用波浪形隔板5-2、波浪形上压板8-2和波浪形底板10-2。
所述的小型密集多点柔性模具12初始状态下所有基本单元体4的半球形端在模具的同一侧,平面端在模具的另一侧,且平面端与隔板5、上压板8和底板10的一个端面平齐;调形时,每个基本单元体4在调形装置14的作用下沿隔板5、上压板8或底板10的凹槽远离所平齐的端面移动一定距离,使基本单元体4的半球端包络出特定形状的模具型面;调形结束后液压缸7施加压力,使隔板5、上压板8和底板10与基本单元体4相互压紧。
所述的调形装置14包括底座19,底座19通过电机支架连接有电机15,电机15的输出轴和丝杠22上端连接,丝杠22下端连接在电机支架上,丝杠22的丝杠螺母23上连接台架17,台架17四角套在第二导柱18上,第二导柱18连接在底座19上;台架17内固定有一组相同的调形电机21,调形电机21的输出轴通过曲柄25、连杆20和机械手16连接,机械手16端头伸出台架17外;调形电机21、曲柄25、连杆20和机械手16组成曲柄滑块机构,调形电机21驱动机械手16使小型密集多点柔性模具12的基本单元体4沿轴向移动;电机15、台架17、四根第二导柱18、丝杠22、丝杠螺母23组成的辅助运动机构,当完成一组基本单元体4的调形后,使机械手16对准另一组基本单元体4,以完成对此组基本单元体的调形。
所述的调形装置14的曲柄滑块机构中,调形电机21的转动中心与机械手16的形心存在偏心距e;曲柄25、连杆22的长度根据行程需要进行调整;调形电机21均固定在台架17的支撑板上,上下两排调形电机21的输出轴方向互成180°布置,两排调形电机21之间的距离以及同一排两个调形电机21之间的距离根据曲柄的尺寸和运动时所需空间布置;机械手16之间的中心距和小型密集多点柔性模具12的基本单元体4之间的中心距一致,且机械手16与小型密集多点柔性模具12接触端的尺寸小于小型密集多点柔性模具12的基本单元体4的内切圆直径或外圆直径,机械手16工作在该曲柄滑块机构的升程。
所述的调形装置14的辅助运动机构中机械手16与台架17是间隙轴孔配合且摩擦很小,机械手16在台架17上做往复直线运动;电机15与丝杠22同轴连接,丝杠22和丝杠螺母23组成丝杠螺母运动副,电机15是由上位机控制,台架17与四根第二导柱18是光滑的轴孔配合。
所述的调形装置14安装在工作台26上,和机械手16配合的小型密集多点柔性模具12也安装在工作台26上,小型密集多点柔性模具12两侧连接有侧固定板24,侧固定板24连接在工作台26上。
所述的侧固定板24是长方体板,其上有长度稍微大于隔板5在Y方向长度,宽度是隔板5厚度的两倍以上,深度5-10mm的槽,使之在Y方向与上压板8、隔板5和底板10为过盈配合;与底板10和上压板8配合的槽宽是相应厚度的1.2-1.5倍,槽的个数是隔板5、底板10和上压板8的数目总和。
所述的小型密集多点柔性模具12通过柔性注塑模具27实现任意小尺寸三维立体的柔性注塑成型,柔性注塑模具27外形是一个正方体,由6个1/6基初单元组成,每个1/6基初单元又是由小型密集多点柔性模具12、止泄网板29和构型框28组成;构型框28是上下底面均为正方形的凸台,在凸台大端打有与小型密集多点柔性模具12配合的矩形槽,小端是与止泄网板29配合的正方形槽;止泄网板29安装在凸台小端,与构型框28紧配合,同时止泄网板29上的每个孔恰好与小型密集多点柔性模具12的一个基本单元体4配合;6个1/6基初单元中,在4个侧面1/6基初单元的构型框28凸台大端面上打有四个螺纹孔,在上1/6基初单元30和下1/6基初单元31的构型框的45°侧面均打有螺纹孔,4个侧面1/6基初单元的两个螺纹孔与上1/6基初单元30上对应的螺纹孔配合,另外两个螺纹孔和下1/6基初单元31对应螺纹孔配合,通过螺栓将6个1/6基初单元锁紧;注塑成型前,根据需要成型的三维立体结构使用调形装置14调整6个1/6基初单元的基本单元体4的高度,调形结束后锁紧基本单元体4,将小型密集多点柔性模具12装入构型框28中,组成1个1/6基初单元,通过螺栓将4个侧面1/6基初单元分别与上1/6基初单元30和下1/6基初单元31锁紧,构成一个完整的柔性注塑模具27。
本发明的有益效果为:
1、基本单元体4直径可以任意调整,且原理上可以很小,圆柱形基本单元体4-2直径可以小于1mm,调形后多点模具包络出的模面连续程度很好。
2、基本单元体4之间的缝隙可控,与整体模具型面的相似度很高,可以进行液态塑料及金属成形使用,比如塑料的热压、注塑成形及金属的压铸成形等。
3、调形装置14结构紧凑,可同时进行一组或一排基本单元体4的调形,调形效率和调形精度高。
4、与多点模具接触端的机械手16的尺寸小于基本单元体4平面端六棱柱内切圆尺寸或圆柱外圆尺寸,因此机械手16与基本单元体4存在容差,调形时,容易保证机械手16不触碰其它基本单元体4,即使台架17在Z方向上和X方向上有一定误差也不会影响调形精度。
5、单元体层之间通过基本单元体4与隔板5之间的摩擦力锁紧,不需要为每一个基本单元体4单独添加一个电机进行调形与锁紧。
6、小型密集多点柔性模具12和调形装置14独立运行,成本低,柔性大且容易实现。
7、调形装置14由伺服电机驱动,对小型密集多点柔性模具12调形,只需根据模面形状计算出基本单元体4所需调整的高度,在计算机中编写程序控制调形电机21转过相应角度,当完成对一组基本单元体4的调形后,程序自动控制电机15使台架17载着机械手16移动至对准另一组基本单元体4的位置,调形过程自动化程度高。
8、通过柔性注塑模具27原理上可实现任意小尺寸三维立体的柔性注塑成型。
附图说明
图1为小型密集多点柔性模具在压力机上安装位置示意图。
图2为小型密集多点柔性模具示意图。
图3为小型密集多点柔性模具的两种基本单元体及其配套的隔板、上压板和底板示意图。
图4为小型密集多点柔性模具的调形示意图。
图5为小型密集多点柔性模具的调形装置示意图。
图6是小型密集多点柔性模具与调形装置配合的示意图。
图7调形时基本单元体位置及锁紧基本单元体的原理示意图。
图8是调形电机在台架上的布置图。
图9是柔性注塑模具的结构爆炸视图。
图10是1/6柔性注塑模具结构爆炸视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细描述。
如图1所示,一种小型密集多点柔性模具12,一组通过L型连接板1和压力机的滑块6连接,另一组通过L型连接板1和压力机的底座13连接;
如图2所示,所述的小型密集多点柔性模具12,包括通过四根第一导柱3连接的底板10、上压板8和模具板2,底板10和上压板8之间设有6层单元体层,两层单元体层之间设有隔板5,隔板5的四个角套在第一导柱3上;每一层单元体层设置多个基本单元体4,基本单元体4之间的间隙相同,最底层的基本单元体4下部与底板10配合,最顶层的基本单元体4上部与上压板8配合,底板10和隔板5之间、两个隔板5之间以及隔板5和上压板8之间的导柱3上安装有弹簧9,弹簧9在进行冲压工序时处于压缩状态,调形时释放液压缸压力后,上压板8在弹簧弹力作用下沿导柱3上移,此时弹簧的弹力恰好等于上压板8重力,使上压板8、隔板5、底板10和基本单元体4之间仅靠重力相互压紧;上压板8和底板10均一面是与基本单元体4配合的锯齿形或波浪形,另一面为平面,波浪形隔板可选用厚度小于0.01mm的铜箔和铝箔材料;上压板8和固定在模具板2上的液压缸7的输出轴连接,液压缸7不需要外部液压源,通过内部液压油路实现压力的增加与释放,使上压板8被压紧和松开;上压板8和隔板5能够在导柱3上进行小距离的滑动。
如图3所示,所述的基本单元体4为六棱柱形基本单元体4-1,六棱柱一端加工成半球形,另一端面加工成平面;基本单元体4或为圆柱形基本单元体4-2,圆柱一端加工成半球形,另一端面加工成平面;对于不同的基本单元体4,则选用不同形状的隔板5、上压板8和底板10,若选用六棱柱形基本单元体4-1,则选用锯齿形隔板5-1、锯齿形上压板8-1和锯齿形底板10-1,若选用圆柱形基本单元体4-2,则选用波浪形隔板5-2、波浪形上压板8-2和波浪形底板10-2,通过基本单元体4与隔板5、上压板8和底板10之间的配合,限制基本单元体4在隔板5之间的滚动,使得每个基本单元体4的间隙固定(小于1mm)。
所述的小型密集多点柔性模具12初始状态下所有基本单元体4的半球形端在模具的同一侧,平面端在另一侧,且平面端与隔板5、上压板8和底板10的一个端面平齐。调形时,每个基本单元体4在调形装置14的作用下沿隔板5、上压板8或底板10的沟槽远离所平齐的端面移动一定距离,使基本单元体4的半球端包络出特定形状的模具型面。调形结束后液压缸7施加压力,使隔板5、上压板8和底板10与基本单元体4相互压紧。
所述的基本单元体4的尺寸小,以圆柱形基本单元体4-2为例,其直径可以小于3mm,这样大大增加基本单元体4的数量,进而更加精确地构造成形模面,提高模具型面的精度。
使用前小型密集多点柔性模具12通过调形装置14完成调形,参照图5和图6,所述的调形装置14包括底座19,底座19通过电机支架连接有电机15,电机15的输出轴和丝杠22上端连接,丝杠22下端连接在电机支架上,丝杠22的丝杠螺母23上连接台架17,台架17四角套在第二导柱18上,第二导柱18连接在底座19上;台架17内固定有一组相同的调形电机21,调形电机21的输出轴通过曲柄25、连杆20和机械手16连接,机械手16端头伸出台架17外;调形电机21、曲柄25、连杆20和机械手16组成曲柄滑块机构,调形电机21驱动机械手16使小型密集多点柔性模具12的基本单元体4沿轴向移动;电机15、台架17、四根第二导柱18、丝杠22、丝杠螺母23组成的辅助运动机构,当完成一组基本单元体4的调形后,使机械手16对准另一组基本单元体4,以完成对此组基本单元体的调形。
所述的调形装置14的曲柄滑块机构中,调形电机21的转动中心与机械手16的形心存在偏心距e;曲柄25、连杆22的长度根据行程需要进行调整;参照图8,调形电机21均固定在台架17的支撑板上,上下两排调形电机21的输出轴方向互成180°布置,两排调形电机21之间的距离以及同一排两个调形电机21之间的距离根据曲柄和尺寸和运动时所需空间布置;机械手16之间的中心距和小型密集多点柔性模具12的基本单元体4之间的中心距一致,且机械手16与小型密集多点柔性模具12接触端的尺寸小于小型密集多点柔性模具12的基本单元体4的内切圆直径(针对六棱柱形基本单元体)或外圆直径(针对圆柱形基本单元体),机械手16工作在该曲柄滑块机构的升程。
所述的调形装置14的辅助运动机构中机械手16与台架17是间隙轴孔配合且摩擦很小,机械手16在台架17上做往复直线运动;电机15与丝杠22同轴连接,丝杠22和丝杠螺母23组成丝杠螺母运动副,电机15是由上位机控制,台架17与四根第二导柱18是光滑的轴孔配合。
所述的调形装置14安装在工作台26上,和机械手16配合的小型密集多点柔性模具12也安装在工作台26上,小型密集多点柔性模具12两侧连接有侧固定板24,侧固定板24连接在工作台26上。
所述的侧固定板24是长方体板,其上有长度稍微大于隔板5在Y方向长度,宽度是隔板5厚度的两倍以上,深度5-10mm的槽,使之在Y方向与上压板8、隔板5和底板10为过盈配合,但过盈量很小,不足以造成上压板8、隔板5和底板10在Y方向上移动;与底板10和上压板8配合的槽宽是相应厚度的1.2-1.5倍,槽的个数是隔板5、底板10和上压板8的数目总和。
调形装置14的调形工作原理为:
如图4、图5和图6所示,小型密集多点柔性模具12通过调形装置14进行调形,调形装置14能够在X和Z轴方向上进行移动,同时调形装置14具有一个或者多个类似于电动推杆的机械手16,能够实现在Y轴方向的伸缩;调形前,根据目标曲面计算每一个基本单元体4需要调整的高度,并在上位机中编写调形程序;调形时先将小型密集多点柔性模具12安装在调形装置14的工作台26上,释放液压缸7里的压力,基本单元体4仅靠重力作用与隔板5进行配合;与此同时,将侧固定板24装在小型密集多点柔性模具12的两边,使上压板8、隔板5和底板10与侧固定板24配合,限制它们在Y方向和X方向的运动,防止因调形时基本单元体4的摩擦使上压板8、隔板5和底板10在这两个方向移动而产生调形误差;上压板8、隔板5和底板10相对侧固定板24可沿Z方向移动;然后在X和Z轴方向上调整调形装置14的机械手16位置,使其对准基本单元体4的平面端的中心位置;运行调形程序,使调形电机21驱动机械手16在Y轴正方向进行移动,推动基本单元体4在隔板5的凹槽上进行滑动,实现对基本单元体4沿隔板5凹槽(图4中Y正方向)伸出长度的调整;每一个机械手16都对应一套曲柄滑块机构,通过对调形电机21的控制,使其转动与相应基本单元体4应伸出长度对应的角度,通过曲柄25带动连杆20转动,进而驱动机械手16在Y轴正方向运动与相应基本单元体4应伸出长度对应的距离。在完成对一组基本单元体4的调整后,调形程序自动控制调形电机21使调形装置14的机械手16沿Y轴负方向运动,回到初始位置;当一组基本单元体4调形结束后,调形程序控制电机15,通过丝杠22和丝杠螺母23副使台架17载着所有曲柄滑块机构通过四根第二导柱18沿Z方向移动一定距离(即多点模具12两排基本单元体在Z方向的中心距离),使得机械手16对准另一组基本单元体4的平面端的中心位置,进行下一组基本单元体的调形,在完成对这一组基本单元体4的调整后,调形装置14的机械手16在电机21的控制下沿Y轴负方向运动,回到初始位置;调形装置14的底座19可放置在可沿X方向移动的机床工作台上使其可沿X方向一定某一特定距离,使得机械手16对准另一组基本单元体4的平面端的中心位置;调形结束后,卸下侧固定板24,通过液压缸7对上压板8进行施压,使其在导柱3上向下(图4中Z轴负方向)移动;最终在液压缸7的作用下,上压板8和每个隔板5都向下移动一段距离,每个基本单元体4都被夹紧,无法自由运动,实现对所有基本单元体4的锁紧。调形装置14可以通过安装多个机械手16实现一次对多个基本单元体4进行调形,提高调形效率。
如图7所示,由于柔性模具是针对小尺寸三维曲面件的制造,其模具型面的高度差不会很大,因此基本单元体4移动的距离较短,其悬空的长度L较短,可以确保每个基本单元体4的重心G会位于隔板5的上面,且基本单元体4与隔板5、上压板8和底板10在Z方向(Z方向参考图4)间隙很小,故基本单元体4不会发生翻转而从隔板5上掉落。调形完成后,机械手16恢复原来位置,通过液压缸7对上压板8进行施加压力,使其在导柱3上向下移动。最终在液压缸7的作用下,上压板8和每个隔板5都向下移动一段距离,每个基本单元体4都被夹紧,无法自由运动,实现对所有基本单元体4的锁紧。
冲压过程中,由于所有基本单元体4都在液压缸7的作用下被锁紧,同时由于成形小尺寸的三维曲面件所需的成形力较小,通过基本单元体4与隔板5和上压板8或底板10之间产生的摩擦力可以确保基本单元体4不会发生移动,保证模具的型面不发生改变。
设液压缸7施加的压力为F,每一排的基本单元体4个数为n,基本单元体4与隔板5(或压板)的摩擦系数为μ。对于圆柱形基本单元体4-2,它与波浪形隔板5-2、波浪形上压板8-2和波浪形底板10-2的接触面积取决于波浪形板的曲率与圆柱的直径,一般为防止应力集中应使圆柱形基本单元体4-2与波浪形隔板5-2、波浪形上压板8-2和波浪形底板10-2的接触面积占圆柱形基本单元体4-2侧面积的1/3以上。对于六棱柱形基本单元体4-1,它与锯齿形隔板5-1、锯齿形上压板8-1和锯齿形底板10-1的接触面积就是六棱柱形基本单元体4-1的侧面与它们直接接触部分的面积。基于以上分析,则理论上每一个圆柱形基本单元体4-2最多承受的成形压力六棱柱形基本单元体4-1每一个与锯齿形隔板5-1、锯齿形上压板8-1和锯齿形底板10-1接触的侧面都承受压力则理论上最多承受的成形压力在隔板5和压板材料一定以及每排基本单元体4数目一定时,可通过调整液压缸7的压力F,在一定范围内调整每个基本单元体4所承受的力F′。
如图9和图10,所述的小型密集多点柔性模具12通过柔性注塑模具27实现任意小尺寸三维立体的柔性注塑成型,柔性注塑模具27外形是一个正方体,由6个1/6基初单元组成,每个1/6基初单元又是由小型密集多点柔性模具12、止泄网板29和构型框28组成;构型框28是上下底面均为正方形的凸台,在凸台大端打有与小型密集多点柔性模具12配合的矩形槽,小端是与止泄网板29配合的正方形槽;止泄网板29安装在凸台小端,与构型框28紧配合,同时止泄网板29上的每个孔恰好与小型密集多点柔性模具12的一个基本单元体4配合;6个1/6基初单元中,在4个侧面1/6基初单元的构型框28凸台大端面上打有四个螺纹孔,在上1/6基初单元30和下1/6基初单元31的构型框的45°侧面均打有螺纹孔,4个侧面1/6基初单元的两个螺纹孔与上1/6基初单元30上对应的螺纹孔配合,另外两个螺纹孔和下1/6基初单元31对应螺纹孔配合,通过螺栓将6个1/6基初单元锁紧;注塑成型前,根据需要成型的三维立体结构使用调形装置14调整6个1/6基初单元的基本单元体4的高度,调形结束后锁紧基本单元体4,将小型密集多点柔性模具12装入构型框28中,组成1个1/6基初单元,通过螺栓将4个侧面1/6基初单元分别与上1/6基初单元30和下1/6基初单元31锁紧,构成一个完整的柔性注塑模具27。使用形状与小型密集多点柔性模具12的基本单元体4相同的空心管替换上1/6基初单元30中的一个基本单元体4,液体可通过此管流入型腔。
Claims (7)
1.一种小型密集多点柔性模具(12),其特征在于:一组通过L型连接板(1)和压力机的滑块(6)连接,另一组通过L型连接板(1)和压力机的底座(13)连接;使用前小型密集多点柔性模具(12)通过调形装置(14)完成调形;
所述的小型密集多点柔性模具(12),包括通过四根第一导柱(3)连接的底板(10)、上压板(8)和模具板(2),底板(10)和上压板(8)之间设有两层以上的单元体层,两层单元体层之间设有隔板(5),隔板(5)的四个角套在第一导柱(3)上,每一层单元体层包括多个基本单元体(4),基本单元体(4)之间的间隙相同,最底层的基本单元体(4)下部与底板(10)配合,最顶层的基本单元体(4)上部与上压板(8)配合,底板(10)和隔板(5)之间、两个隔板(5)之间以及隔板(5)和上压板(8)之间的第一导柱(3)上安装有弹簧(9),上压板(8)和固定在模具板(2)上的液压缸(7)的输出轴连接;上压板(8)和隔板(5)能够在第一导柱(3)上进行小距离的滑动;
所述的调形装置(14)包括底座(19),底座(19)通过电机支架连接有电机(15),电机(15)的输出轴和丝杠(22)上端连接,丝杠(22)下端连接在电机支架上,丝杠(22)的丝杠螺母(23)上连接台架(17),台架(17)四角套在第二导柱(18)上,第二导柱(18)连接在底座(19)上;台架(17)内固定有一组相同的调形电机(21),调形电机(21)的输出轴通过曲柄(25)、连杆(20)和机械手(16)连接,机械手(16)端头伸出台架(17)外;调形电机(21)、曲柄(25)、连杆(20)和机械手(16)组成曲柄滑块机构,调形电机(21)驱动机械手(16)使小型密集多点柔性模具(12)的基本单元体(4)沿轴向移动;电机(15)、台架(17)、四根第二导柱(18)、丝杠(22)、丝杠螺母(23)组成的辅助运动机构,当完成一组基本单元体(4)的调形后,使机械手(16)对准另一组基本单元体(4),以完成对此组基本单元体的调形;
所述的调形装置(14)的曲柄滑块机构中,调形电机(21)的转动中心与机械手(16)的形心存在偏心距e;曲柄(25)、连杆(22)的长度根据行程需要进行调整;调形电机(21)均固定在台架(17)的支撑板上,上下两排调形电机(21)的输出轴方向互成180°布置,两排调形电机(21)之间的距离以及同一排两个调形电机(21)之间的距离根据曲柄和尺寸和运动时所需空间布置;机械手(16)之间的中心距和小型密集多点柔性模具(12)的基本单元体(4)之间的中心距一致,且机械手(16)与小型密集多点柔性模具(12)接触端的尺寸小于小型密集多点柔性模具(12)的基本单元体(4)的内切圆直径或外圆直径,机械手(16)工作在该曲柄滑块机构的升程。
2.根据权利要求1所述的一种小型密集多点柔性模具(12),其特征在于:所述的基本单元体(4)为六棱柱形基本单元体(4-1),六棱柱一端加工成半球形,另一端面加工成平面,六棱柱的外接圆直径小于10mm;基本单元体(4)或为圆柱形基本单元体(4-2),圆柱一端加工成半球形,另一端面加工成平面,圆柱的外圆直径小于10mm;对于不同形状的基本单元体(4),则选用不同形状的隔板(5)、上压板(8)和底板(10),若选用六棱柱形基本单元体(4-1),则选用锯齿形隔板(5-1)、锯齿形上压板(8-1)和锯齿形底板(10-1),若选用圆柱形基本单元体(4-2),则选用波浪形隔板(5-2)、波浪形上压板(8-2)和波浪形底板(10-2)。
3.根据权利要求1所述的一种小型密集多点柔性模具(12),其特征在于:所述的小型密集多点柔性模具(12)初始状态下所有基本单元体(4)的半球形端在模具的同一侧,平面端在模具的另一侧,且平面端与隔板(5)、上压板(8)和底板(10)的一个端面平齐;调形时,每个基本单元体(4)在调形装置(14)的作用下沿隔板(5)、上压板(8)或底板(10)的凹槽远离所平齐的端面移动一定距离,使基本单元体(4)的半球端包络出特定形状的模具型面;调形结束后液压缸(7)施加压力,使隔板(5)、上压板(8)和底板(10)与基本单元体(4)相互压紧。
4.根据权利要求1所述的一种小型密集多点柔性模具(12),其特征在于:所述的调形装置(14)的辅助运动机构中机械手(16)与台架(17)是间隙轴孔配合且摩擦很小,机械手(16)在台架(17)上做往复直线运动;电机(15)与丝杠(22)同轴连接,丝杠(22)和丝杠螺母(23)组成丝杠螺母运动副,电机(15)是由上位机控制,台架(17)与四根第二导柱(18)是光滑的轴孔配合。
5.根据权利要求1所述的一种小型密集多点柔性模具(12),其特征在于:所述的调形装置(14)安装在工作台(26)上,和机械手(16)配合的小型密集多点柔性模具(12)也安装在工作台(26)上,小型密集多点柔性模具(12)两侧连接有侧固定板(24),侧固定板(24)连接在工作台(26)上。
6.根据权利要求5所述的一种小型密集多点柔性模具(12),其特征在于:所述的侧固定板(24)是长方体板,其上有长度稍微大于隔板(5)在Y方向长度,宽度是隔板(5)厚度的两倍以上,深度5-10mm的槽,使之在Y方向与上压板(8)、隔板(5)和底板(10)为过盈配合;与底板(10)和上压板(8)配合的槽宽是相应厚度的1.2-1.5倍,槽的个数是隔板(5)、底板(10)和上压板(8)的数目总和。
7.根据权利要求1所述的一种小型密集多点柔性模具(12)构成的柔性注塑模具,其特征在于:所述的小型密集多点柔性模具(12)通过柔性注塑模具(27)实现任意小尺寸三维立体的柔性注塑成型,柔性注塑模具(27)外形是一个正方体,由6个1/6基初单元组成,每个1/6基初单元又是由小型密集多点柔性模具(12)、止泄网板(29)和构型框(28)组成;构型框(28)是上下底面均为正方形的凸台,在凸台大端打有与小型密集多点柔性模具(12)配合的矩形槽,小端是与止泄网板(29)配合的正方形槽;止泄网板(29)安装在凸台小端,与构型框(28)紧配合,同时止泄网板(29)上的每个孔恰好与小型密集多点柔性模具(12)的一个基本单元体(4)配合;6个1/6基初单元中,在4个侧面1/6基初单元的构型框(28)凸台大端面上打有四个螺纹孔,在上1/6基初单元(30)和下1/6基初单元(31)的构型框的45°侧面均打有螺纹孔,4个侧面1/6基初单元的两个螺纹孔与上1/6基初单元(30)上对应的螺纹孔配合,另外两个螺纹孔和下1/6基初单元(31)对应螺纹孔配合,通过螺栓将6个1/6基初单元锁紧;注塑成型前,根据需要成型的三维立体结构使用调形装置(14)调整6个1/6基初单元的基本单元体(4)的高度,调形结束后锁紧基本单元体(4),将小型密集多点柔性模具(12)装入构型框(28)中,组成1个1/6基初单元,通过螺栓将4个侧面1/6基初单元分别与上1/6基初单元(30)和下1/6基初单元(31)锁紧,构成一个完整的柔性注塑模具(27)。
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