CN111531038A - 一种不规则扭曲面冷加工成型模具及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不规则扭曲面冷加工成型模具，包括上模组合件和下模组合件，所述上模组合件包括上底板以及设置在上底板上的上模具，所述下模组合件包括下底板以及设置在下底板上的下模具，所述上模组合件连接着压机上压头，所述上模具和下模具的相对面分别为相互匹配的上扭曲面和下扭曲面。本发明能够使得不规则扭曲面通过上模具和下模具的对压一次性成型，成型的曲面光滑度非常好，尺寸偏差小，成型精度高，不但保证了构件的美观度，而且提高了加工质量和加工效率。

Description

一种不规则扭曲面冷加工成型模具及其加工方法

技术领域

本发明属于钣金加工领域，具体涉及一种不规则扭曲面冷加工成型模具及其加工方法。

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，比如鸟巢，国家大剧院，昆明机场的飘带等，都是美好事物的完美诠释，这些如此复杂扭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，要使其产生扭曲面，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，这样的成型方案一方面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，构件成型不美观，而且浪费电和气等资源，对环境也有很大的影响；另一方面成型工艺效率低下，难以适应量产要求。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种不规则扭曲面冷加工成型模具，对不规则扭曲板加工能一步到位，曲面成型良好，表面光滑无折痕，适用于各种曲面造型。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种不规则扭曲面冷加工成型模具，包括上模组合件和下模组合件，所述上模组合件包括上底板以及设置在上底板上的上模具，所述下模组合件包括下底板以及设置在下底板上的下模具，所述上模组合件连接着压机上压头，所述上模具和下模具的相对面分别为相互匹配的上扭曲面和下扭曲面。

进一步的，所述上模具和下模具分别由若干上拼接筋板和若干下拼接筋板焊接而成，这样可根据具体斜率要求，对每个上拼接筋板和下拼接筋板的表面进行针对性独立打磨加工，不但较整体性的打磨加工方式具备更好的可操作性和便利性，提升了打磨效率，而且这种分块式的打磨加工方式，加工精度更加容易把控，提高了上模具和下模具的扭曲面的整体加工精度。

进一步的，所述上底板的顶端设置有若干纵向筋板，所述纵向筋板的顶端固定连接着支撑板，所述支撑板上设置有用于连接压机上压头的螺栓连接板，螺栓连接板上具备若干螺栓孔，压机上压头通过螺栓孔连接螺栓连接板。

进一步的，所述上模具和上底板分别设置有相匹配的第一连接块和第二连接块，螺栓件贯穿配合在第一连接块和第二连接块上用于固定上模具和上底板，这样使得上模具在上底板上具备良好稳定性的基础上，同时可方便进行拆卸更换不同的上模具。

进一步的，所述下底板上设置有两个移动槽以及配合在移动槽内的定位块，所述下模具的两端均设置有移动块，所述定位块向上穿出移动块，且通过螺帽固定，定位块不但可以对下模具在下底板上的位置起到一定的定位作用，而且可通过螺帽对下模具进行固定和松解，便于下模具在下底板上的安装和更换。

一种不规则扭曲面冷加工成型模具的加工和应用方法，包括如下步骤：

1)在上模具和下模具的对压面上分别划出若干相互交错的纵装配线和横装配线，使得上模具和下模具分组成若干上构造筋和下构造筋；

2)根据扭曲面成型要求，通过曲面软件绘制出扭曲面图形，并且对应至每个上构造筋和下构造筋；

3)通过曲面软件计算出每个上构造筋和下构造筋的对应斜率；

4)分别以每个上构造筋和下构造筋为单位，根据对应斜率对每个上构造筋和下构造筋进行打磨加工，形成上模具的上扭曲面和下模具的下扭曲面；

5)将上模具和下模具分别对应安装在上底板和下底板上；

6)将需要加工的板对应放置在下模具上，启动压机，上模具下压，上扭曲面和下扭曲面的闭合，使得板成型出对应的扭曲形状，取下板完成扭曲板的加工。

有益效果：本发明与现有技术相比，具备如下优点：

1、通过在上模具和下模具上进行构造筋的构造，通过对每个构造筋的打磨加工，使得上模具和下模具形成对应的不规则扭曲面，从而使得不规则扭曲面能够通过上模具和下模具的对压一次性成型，成型的曲面光滑度非常好，尺寸偏差小，成型精度高，不但保证了构件的美观度，而且提高了加工质量。

2、由于是一次性成型，大幅提高了成型工艺效率，且节省了大量资源，比如电、气以及人工等，极大的提高了利润空间。

3、本发明模具设备不但适合各种不规则扭曲板类的加工，也可以对其他设备加工的没有达到要求的曲面进行校正。

附图说明

图1为本发明模具的结构示意图；

图2为上模具和上底板的连接示意图；

图3为下模具和下底板的连接示意图；

图4为螺栓连接板的平面示意图；

图5为上模具和下模具的立体示意图；

图6为构造筋的平面示意图；

图7为构造筋的整体剖视图。

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。

如图1和图4所示，本发明提供一种不规则扭曲面冷加工成型模具，包括上模组合件和下模组合件，上模组合件包括上底板4、上模具5、三个纵向筋板3、支撑板2和螺栓连接板1，三个纵向筋板3的两端分别焊接固定在支撑板2和上底板4上，螺栓连接板1上设置有若干螺栓孔11，螺栓连接板1通过螺栓孔11连接着压机上压头；下模组合件包括下底板7和下模具6；上模具5和下模具6的相对面分别为相互匹配的上扭曲面51和下扭曲面61。

如图2所示，上模具5安装在上底板4底部，上底板4和上模具5的交接处两端分别对称设置有若干相匹配的第一连接块41和第二连接块42，螺栓件43贯穿配合在第一连接块41和第二连接块42上，螺栓件43的底部还设置有螺栓帽44。

如图3所示，下底板7上对称设置有两个移动槽71以及配合在移动槽71内的定位块72，下模具6的两端均设置有移动块8，移动块8能够贴合着下底板7上表面，移动块8上设置有用于供定位块72向上穿出的定位孔81，定位块72向上穿出移动块8，且通过螺帽9固定。

本实施例中利用上述模具对不规则扭曲面要求的杆件进行扭曲面成型，其依次分为上模具5和下模具6制备、上模具5和下模具6安装、下压成型一共是三个部分，其具体如下：

一、上模具5和下模具6制备，其实就是在上模具5和下模具6的相对面上形成符合本次加工要求的上扭曲面51和下扭曲面61，其具体的步骤为：

1)在上模具5和下模具6的对压面上均划出相互交错的4条纵装配线和6条横装配线，使得上模具5和下模具6分组成35个方形结构的上构造筋和35个方形结构的下构造筋；

2)根据本次扭曲面成型要求，通过专业曲面软件绘制出扭曲面图形，并且对应至每个上构造筋和下构造筋；

3)通过曲面软件计算出每个上构造筋和下构造筋的对应斜率；

4)分别以每个上构造筋和下构造筋为单位，根据对应斜率对每个上构造筋和下构造筋进行打磨加工，形成上模具5的上扭曲面51和下模具6的下扭曲面61，具体如图5～图7所示。

本实施例中上述步骤1中还可以选取和上构造筋以及下构造筋同样结构大小的35个上模块和35个下模块，然后通过步骤3对应获得每个上模块和下模块的对应斜率，对每个上模块和下模块进行针对性独立打磨加工，形成对应斜率的曲面，最好将35个上模块和35个下模块分别对应拼接焊接形成上模具5和下模具6，焊接后的上模具5和下模具6分别具备上扭曲面51和下扭曲面61。

二、上模具5和下模具6安装，其具体安装过程为：

1)首先将上模具5的放置于下底板7对应位置，启动压机，将上底板4下移，使得第一连接块41和第二连接块42正好对接，螺栓件43穿过第一连接块41和第二连接块42，分别拧紧所有的螺栓帽44，完成上模具5的安装；

2)将上模具5上移腾出空间，然后再将下模具6的两个移动块8通过定位孔81分别套接在两个定位块72上，在两个移动槽71和定位块72的导向下，调整下模具6在下底板7上的位置，使得下模具6和上模具5的位置对应，最后分别拧紧所有的螺帽9，完成下模具6的安装。

三、下压成型

在需要加工的板材上标注出成型边界线，根据成型边界线将板材准确放置于在下模具6上，启动压机，上模具5下压，上扭曲面51和下扭曲面61的闭合，使得板材成型出对应的不规则扭曲形状，取下板材完成扭曲板的加工。

本实施例中需要说明的是，考虑板件加工后有一定的反弹，模具的扭曲率应比实际板件要大，具体差值，应根据加工板件的材质，厚度，扭曲大小来确定。

Claims (6)

1.一种不规则扭曲面冷加工成型模具，其特征在于：包括上模组合件和下模组合件，所述上模组合件包括上底板以及设置在上底板上的上模具，所述下模组合件包括下底板以及设置在下底板上的下模具，所述上模组合件连接着压机上压头，所述上模具和下模具的相对面分别为相互匹配的上扭曲面和下扭曲面。

2.根据权利要求1所述的一种不规则扭曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述上模具和下模具分别由若干上拼接筋板和若干下拼接筋板焊接而成。

3.根据权利要求1所述的一种不规则扭曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述上底板的顶端设置有若干纵向筋板，所述纵向筋板的顶端固定连接着支撑板，所述支撑板上设置有用于连接压机上压头的螺栓连接板。

4.根据权利要求1所述的一种不规则扭曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述上模具和上底板分别设置有相匹配的第一连接块和第二连接块，螺栓件贯穿配合在第一连接块和第二连接块上用于固定上模具和上底板。

5.根据权利要求1所述的一种不规则扭曲面冷加工成型模具，其特征在于：所述下底板上设置有两个移动槽以及配合在移动槽内的定位块，所述下模具的两端均设置有移动块，所述定位块向上穿出移动块，且通过螺帽固定。

6.一种不规则扭曲面冷加工成型模具的加工方法，包括如下步骤：

1)在上模具和下模具的对压面上分别划出若干相互交错的纵装配线和横装配线，使得上模具和下模具分组成若干上构造筋和下构造筋；

2)根据扭曲面成型要求，通过曲面软件绘制出扭曲面图形，并且对应至每个上构造筋和下构造筋；

3)通过曲面软件计算出每个上构造筋和下构造筋的对应斜率；

4)分别以每个上构造筋和下构造筋为单位，根据对应斜率对每个上构造筋和下构造筋进行打磨加工，形成上模具的上扭曲面和下模具的下扭曲面；

5)将上模具和下模具分别对应安装在上底板和下底板上；

6)将需要加工的板对应放置在下模具上，启动压机，上模具下压，上扭曲面和下扭曲面的闭合，使得板成型出对应的扭曲形状，取下板完成扭曲板的加工。

Images