CN216682663U - 一种模具制造装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种模具制造装置，其至少包括底座(1)，所述底座(1)上设置有执行机构(2)和成型组件(3)，所述执行机构(2)以阵列排布的方式安装在所述底座(1)上，且所述执行机构(2)构建的支撑阵列的轴向上方还安装有能够跟随其进行升降式联动的成型组件(3)；所述成型组件(3)能够在所述执行机构(2)提供的支撑力的作用下构建出动态可重构的曲面形状。

Description

一种模具制造装置

技术领域

本实用新型涉及可重构模具制造技术领域，尤其涉及一种模具制造装置。

背景技术

在基于数字图纸的基础上生产单个模具时，最广泛使用的技术是用数控铣削从一个合适的材料块上加工模具。目前大多数的模具生产方式均属于此类，虽然此方法制造模具的过程繁杂，但是其构建的模具形状是唯一的，无法根据不同的需求进行二次加工，这无疑会造成大量的能量和材料都被浪费掉。在生产形状轮廓稳定且数量庞大的工件时，预先制作一个可以快速、无浪费地形成各种形状的模具可能是有利的。这种动态可重构模具的分支包括设计用于创建统一的、单曲面和双曲面的模具，用于例如在有机建筑中生产单独生产的正面元件。

中国专利CN210758342U公开了一种混凝土试块模具，其包括模具，所述模具的侧壁顶端设置有刮板，刮板竖直设置，刮板底端与模具的侧壁的顶端抵接，刮板与模具的侧壁之间设置有滑动组件，刮板两端均设置有限位板，限位板与刮板固定连接，限位板竖直设置，限位板底端与模具的侧壁的顶端抵接。本实用新型中，滑动组件带动刮板在模具顶端滑动，限位板随刮板一起模具顶端滑动，由于刮板与模具的侧壁的顶端抵接，刮板滑动时刮板仅将模具顶端多余的混凝土刮走，达到模具内的混凝土与模具顶端平齐的效果。该专利仅适用于制备传统的具有规则外轮廓的混凝土试块，无法针对新兴的建筑设计需求而制造出具有曲面外形的混凝土试块。

因此，针对现有技术对曲面形状混凝土试块的构建需求，本申请提供一种能够根据需求以动态可重构的方式构建不同曲面形状的模具制造装置，相对于现有的模具结构固定仅能用于生产单独模型的缺陷，本申请能够利用单一的模具装置进行多种模型制造。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于发明人做出本实用新型时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本实用新型不具备这些现有技术的特征，相反本实用新型已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

实用新型内容

针对现有技术之不足，本实用新型的技术方案是提供一种模具制造装置，其至少包括底座，所述底座上设置有执行机构和成型组件，所述执行机构以阵列排布的方式安装在所述底座上，且所述执行机构构建的支撑阵列的轴向上方还安装有能够跟随其进行升降式联动的成型组件；所述成型组件能够在所述执行机构提供的支撑力的作用下构建出动态可重构的曲面形状。

根据一种优选的实施方式，所述成型组件至少包括能够根据所述执行机构提供的支撑力构建动态可重构曲面的柔性垫层和提供曲面弯曲刚度的扁平元件层。

根据一种优选的实施方式，所述柔性垫层内间隔布设有若干弹性杆，所述弹性杆上套接有能够方便其在所述柔性垫层层体内发生相对滑移的限位套管。

根据一种优选的实施方式，位于所述柔性垫层不同层体平面内的所述弹性杆以相互交错的方式构建出至少两个拉伸方向交错的弹性调节层。

根据一种优选的实施方式，所述扁平元件层包括由菱形平面元件铺设排列成至少两个相互能够进行相对旋转的菱形平面层，所述菱形平面层的两个表面上均贴附有弹性布层。

根据一种优选的实施方式，所述菱形平面元件是按照其能够作为动态偏转的起点并共同组合成均匀的封闭面的方式带动所述扁平元件层发生相同弧度的起伏并构建出平坦、单曲面或双曲面形状。

根据一种优选的实施方式，所述扁平元件层与所述柔性垫层以叠放的方式连接，且所述柔性垫层远离扁平元件层的表面设置有能够与所述执行机构活动连接的底层，所述底层上开设有能够容纳所述执行机构的自由转动端的填充槽，若干所述填充槽按照能够与所述执行机构相匹配的方式阵列排布。

根据一种优选的实施方式，相邻两个所述菱形平面层上的菱形平面元件是以叠放的方式构建的，其中，两个堆叠的所述菱形平面元件的区域中心点相互连接，从而限定处于同一区域内的两个所述菱形平面元件之间的相对转动。

根据一种优选的实施方式，相邻两个所述菱形平面层上同一区域内的菱形平面元件是以一定交角交错设置的，使得不同所述菱形平面层能够沿不同方向提供弯曲刚度。

根据一种优选的实施方式，所述执行机构至少包括能够连接底层的自由转动端和能够将所述自由转动端支撑在设定高度的调节杆。

本实用新型的有益技术效果：

本装置通过改变自身结构的排列情况即可通过单个模具构建出多种形状不同的模具轮廓的系统。执行机构和成型组件能够根据CAD绘图创建的数字信号将其动态表面处理成预设形状，这将快速、自动地完成模具的成型且不会产生废物，另外被操纵的表面公平而坚固，无需额外的手动处理。通过执行机构和成型组件相互之间的配合式连接，使得执行机构能够对成型组件构建的曲面提供分布均匀的支撑力，支撑结构稳定，能够有效保证模具使用过程中的曲面轮廓的稳定性。成型组件固定在执行机构的自由转动端上，从而通过执行机构为成型组件的封闭表面提供柔性网络支撑。

附图说明

图1是本实用新型的一种模具制造装置的优选实施例的结构示意图；

图2是本实用新型的模具制造装置的优选实施例的扁平元件层的结构示意图；

图3是本实用新型的模具制造装置的优选实施例的菱形平面元件的结构示意图。

附图标记列表

1：底座；2：执行机构；3：成型组件；21：自由转动端；22：调节杆； 31：柔性垫层；32：扁平元件层；33：菱形平面元件；34：底层；35：表层；311：弹性杆；312：限位套管；321：菱形平面层；322：弹性布层； 341：填充槽。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

本申请涉及一种模具制造装置，其包括底座1、执行机构2和成型组件3。

根据图1示出的一种具体实施方式，底座1的顶部表面上支撑有若干阵列排布的执行机构2。执行机构2远离底座1的一端活动连接有成型组件3。执行机构2能够沿其轴线方向进行伸缩的方式改变其与成型组件3相连接的位置的高度，从而初始态为平面的成型组件3能够在执行机构2的作用下使其构建出具有一定弧度的曲面或双曲面，即成型组件3能够在执行机构2提供的支撑力的作用下构建出动态可重构的曲面形状。阵列排布的若干执行机构2通过根据需求提供不同的支撑高度，使得其上方铺设的板状成型组件3 能够跟随每个板体区域位置的执行机构2的升降而被定位支撑在不同高度，从而形成具有高度起伏形态的曲面或双曲面。成型组件3能够跟随执行机构进行不同的位置变换，使得成型组件3能够在操作人员的操作下形成动态可重构的多种曲率不同的曲面形状。执行机构和成型组件能够根据CAD绘图创建的数字信号将其动态表面处理成预设形状，这将快速、自动地完成模具的成型且不会产生废物。

优选地，执行机构2至少包括能够连接成型组件3的自由转动端21和能够将自由转动端21支撑在设定高度的调节杆22。调节杆22的一端以垂直与底座1的顶部表面的方式固定支撑在底座1上。优选地，若干间隔排布在底座1的调节杆22能够有效地将成型组件3的整个板体支撑在执行机构 2的正上方，且使得成型组件3板体被划分为受对应执行机构支撑限位的单元区域。优选地，成型组件3的各单元区域能够在与该区域对应的调节杆 22的作用下发生支撑形变从而与相邻的单元区域间形成具有一定弧度的板体曲面。优选地，自由转动端21与调节杆22铰接，使得自由转动端21能够绕调节杆22的端部多角度转动，从而自由转动端21能够在任意条件下均能够与呈平面或曲面的成型组件3板体的表面进行连接。

优选地，成型组件3包括柔性垫层31、扁平元件层32、底层34和表层35。底层34能够直接与执行机构2的自由转动端21配合连接。优选地，底层34有序地叠放有柔性垫层31、扁平元件层32和表层35，从而在底层 34受执行机构2提供的支撑力进行高度改变时，底层34能够带动柔性垫层 31、扁平元件层32和表层35发生相同程度的动态运动，使得具有多层级结构的成型组件3能够在执行机构2的作用下构建出动态可调的多种曲率不同的曲面形状。

优选地，柔性垫层31能够根据执行机构2提供的支撑力构建动态可重构曲面。柔性垫层31内间隔布设有若干弹性杆311，弹性杆311上套接有能够方便其在柔性垫层31层体内发生相对滑移的限位套管312。位于柔性垫层31不同层体平面内的弹性杆311以相互交错的方式构建出至少两个拉伸方向交错的弹性调节层。在柔性垫层31发生曲面偏转时，其内部的弹性杆311能够随之发生弯折。优选地，不同方向上的弹性杆311之间设置有一定的间距，使得同一方向的弹性杆311能够构件出一个弹性调节层，不同方向上的弹性杆311构件相互平行的弹性调节层。优选地，弹性杆311可以选用碳纤维杆。通过将弹性杆311设置在限位套管312中，使得其能够在柔性垫层31发生层体收缩或拉伸时始终保持足够的灵活性而不被橡胶基质限制。同时能够在完成浇筑后能够辅助成型组件3回复到初始平面状态，以便在二次使用时能够构建出不相同的曲面形状。

如图2所示，扁平元件层32包括由菱形平面元件33铺设排列成至少两个相互能够进行相对旋转的菱形平面层321，菱形平面层321的两个上下表面上均贴附有弹性布层322。优选地，菱形形状的菱形平面元件33能够以边缘抵靠的方式铺设成一个封闭无间隙的菱形平面层321。由于扁平元件层32至少包括两层叠放状态的菱形平面层321，因此，菱形平面元件33 是以叠放的方式构建双层式菱形平面层321。如图3所示，两个堆叠的菱形平面元件33的区域中心点相互连接，从而限定处于同一区域内的两个菱形平面元件33之间的相对转动。相邻两个菱形平面层321上同一区域内的菱形平面元件33是以一定交角交错设置的，使得不同菱形平面层321能够沿不同方向提供弯曲刚度。优选地，叠放的两个菱形平面元件33的区域中心点是以共轴线方式进行设置，同一轴线上穿设的两个叠放态菱形平面元件33能够绕各自的区域中心点进行转动，使得两个菱形平面元件33的对角线之间存在有夹角。优选地，菱形平面层321上贯穿区域中心点的轴线的两端能够与弹性布层322连接，使得菱形平面元件33能够在弹性布层322之间发生偏转。优选地，菱形平面元件33是按照其能够作为动态偏转的起点并共同组合成均匀的封闭面的方式带动扁平元件层32发生相同弧度的起伏并构建出平坦、单曲面或双曲面形状。扁平元件层32与柔性垫层31以叠放的方式连接，且柔性垫层31远离扁平元件层32的表面设置有能够与执行机构2活动连接的底层34，底层34上开设有能够容纳执行机构2的自由转动端21的填充槽341，若干填充槽341按照能够与执行机构2相匹配的方式阵列排布。

优选地，扁平元件层32远离柔性垫层31的表面设置有表层35。优选地，表层35采用摩擦系数小且不易在混凝土坯料凝固过程中产生结合或反应的低摩擦柔性涂层材料。优选地，该摩擦力小的表面可以是四氟乙烯层，从而为成型组件3提供一个光滑的模具曲面轮廓表层。成型组件3作为一个适合铸造混凝土或其他物质的表面，而不需要进一步的人工处理，成型组件 3的耐用性需要够强且能够保持一个完全光滑和无孔的表面。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本实用新型公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本实用新型的公开范围并落入本实用新型的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本实用新型说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。在全文中，“优选地”所引导的特征仅为一种可选方式，不应理解为必须设置，故此申请人保留随时放弃或删除相关优选特征之权利。

Claims (10)

1.一种模具制造装置，其至少包括底座(1)，其特征在于，所述底座(1)上设置有执行机构(2)和成型组件(3)，所述执行机构(2)以阵列排布的方式安装在所述底座(1)上，且所述执行机构(2)构建的支撑阵列的轴向上方还安装有能够跟随其进行升降式联动的成型组件(3)；

所述成型组件(3)能够在所述执行机构(2)提供的支撑力的作用下构建出动态可重构的曲面形状。

2.如权利要求1所述的模具制造装置，其特征在于，所述成型组件(3)至少包括能够根据所述执行机构(2)提供的支撑力构建动态可重构曲面的柔性垫层(31)和提供曲面弯曲刚度的扁平元件层(32)。

3.如权利要求2所述的模具制造装置，其特征在于，所述柔性垫层(31)内间隔布设有若干弹性杆(311)，所述弹性杆(311)上套接有能够方便其在所述柔性垫层(31)层体内发生相对滑移的限位套管(312)。

4.如权利要求3所述的模具制造装置，其特征在于，位于所述柔性垫层(31)不同层体平面内的所述弹性杆(311)以相互交错的方式构建出至少两个拉伸方向交错的弹性调节层。

5.如权利要求4所述的模具制造装置，其特征在于，所述扁平元件层(32)包括由菱形平面元件(33)铺设排列成至少两个相互能够进行相对旋转的菱形平面层(321)，所述菱形平面层(321)的两个表面上均贴附有弹性布层(322)。

6.如权利要求5所述的模具制造装置，其特征在于，所述菱形平面元件(33)是按照其能够作为动态偏转的起点并共同组合成均匀的封闭面的方式带动所述扁平元件层(32)发生相同弧度的起伏并构建出平坦、单曲面或双曲面形状。

7.如权利要求6所述的模具制造装置，其特征在于，所述扁平元件层(32)与所述柔性垫层(31)以叠放的方式连接，且所述柔性垫层(31)远离扁平元件层(32)的表面设置有能够与所述执行机构(2)活动连接的底层(34)，所述底层(34)上开设有能够容纳所述执行机构(2)的自由转动端(21)的填充槽(341)，若干所述填充槽(341)按照能够与所述执行机构(2)相匹配的方式阵列排布。

8.如权利要求5所述的模具制造装置，其特征在于，相邻两个所述菱形平面层(321)上的菱形平面元件(33)是以叠放的方式构建的，其中，两个堆叠的所述菱形平面元件(33)的区域中心点相互连接，从而限定处于同一区域内的两个所述菱形平面元件(33)之间的相对转动。

9.如权利要求8所述的模具制造装置，其特征在于，相邻两个所述菱形平面层(321)上同一区域内的菱形平面元件(33)是以一定交角交错设置的，使得不同所述菱形平面层(321)能够沿不同方向提供弯曲刚度。

10.如权利要求1所述的模具制造装置，其特征在于，所述执行机构(2)至少包括能够连接底层(34)的自由转动端(21)和能够将所述自由转动端(21)支撑在设定高度的调节杆(22)。

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