测定产品层压层的厚度值及形状的方法和装置制造方法及图纸

在概念上将一产品（３０６，３１０，３３０，３３２）分割成许多构成层，以便通过层压对应于该构成层的片材（３２４，２０４，２２６）而制造产品的方法和装置（１０），其中每一构成层的厚度和形状都要确定，从而使得相邻构成层具不同的厚度值。该方法和装置适于用作通过层压和粘合该片材而制造产品的方法和装置（１０，５０）的一部分。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及生产一种形状为制品的产品或者模型，母模或其原型的产品的技术，其中将许多构成层层压为产品。更具体地说，本专利技术涉及能降低生产层状产品所需时间和费用的技术。作为生产层压制品的此种技术之一，人们知道的一种技术是将与该产品众多构成层相应的所选材料片(它基本上具有每一构成层的相同厚度)相互叠合或叠加而形成产品。该技术包括将片材切割成具有与各个构成层相同外部轮廓或形状的步骤，以及将该片材相互层压的步骤。通常，把每一片材先放置在另一片材上，然后切成具有合适的外部轮廓。然而，也可以先把片材切成具有合适的外部轮廓，使已成形的片材放置到另一片材上。通过层压制造产品的这类技术的例子已在Nikkei Mechanical，1995年3月6日，Nikkei Business Publications，Inc.，日本，东京，和JP-A-6-106628中揭示。在这些例子中，使用具有恒定厚度的纸片，并把所希望的产品在概念上分为许多结构层，其每层都具有与纸片相同的厚度。确定相应于产品结构层的单个纸片的外部轮廓。该技术包括切割该纸片(用激光或合适的切刀)成为所确定的外部轮廓的步骤，以及包括层压该纸片以形成产品的步骤。如上所述的惯用技术具有这样的优点该技术较容易实施，以制造所希望具有较高的准确度的产品，另一优点是该技术可降低制造该产品的费用。然而，这些先有技术存在下述的某些缺点。即，该技术需要确定产品结构层的外部轮廓，每层都需具有与所用纸片相同的厚度。因此，在其结构层层压方向的相当长距离上都有相同截面或形状的产品部分，被分为相当大量的构成层，这要求相应的大量纸片被切割成具有相同外部轮廓，并相互层压。这就需要重复的切割和层压操作，而这是相当费时的，这不期望地造成低生产率，并增大了产品的生产费用。因此本专利技术的目的是提供一种确定产品每一构成层厚度和形状的方法，从而使得构成层在构成层的层压方向有不同的厚度值，该方法对于减少先有技术中的缺陷是有效的。本专利技术的第二目的是提供一种通过层压构成层而制造产品的方法，它包括确定如上所述的每一构成层的厚度和形状的方法。本专利技术的第三目的是提供一种装置，它适于实现确定以上所述的每一构成层的厚度和形状的方法。本专利技术的第四目的是提供一种装置，它适于实施制造以上所述的产品的方法。本专利技术的第五目的是提供一种制备片材的装置，该装置适用于用来制造该产品的以上方法和装置。以上所指出的第一目的可根据本专利技术的第一方面来实现，这第一方面提供这样一种方法，即在概念上把产品分成许多通过层压相应于构成层的片材以制造该产品的构成层，其中每个构成层的厚度和形状轮廓已被确定，以便允许构成层的相邻层的厚度和形状具有不同的厚度值。在根据本专利技术第一方面的方法中，当该产品在概念上被分为两个或多个构成层时，不存在限制。即，该产品的所有概念上的构成层都不需要有相同的厚度，而如果需要，在层压方向相互叠加的相邻构成层可允许有不同的厚度值，以使构成层的厚度值可根据产品的形状或其它性能而自由确定。因此，根据本方法，在层压方向延伸且在平行于层压方向的平面内有相同截面形状的产品的一部分，不需被分为许多构成层，而可以由单一的构成层组成。因此，产品在概念上被分成的构成层的所需数目减小了，而通过层压相应于概念上的构成层的片材来生产产品则被简化了，这导致减少生产时间和降低生产费用。以下将进一步解释本方法以便弄清楚本专利技术的第一个方面。(1)术语“产品”被解释为包括以下各点1.最后的或最终产品；2.最终产品的模型或原型；3.形成最终产品或模型或原型的母模。该母模可以是用于形成铸塑模具的铸模。该铸模可以是永久模型，即在型腔被熔融材料填充之前从砂模中取出，或者是一种消耗模型，即直至被从熔融材料传出的热消失时它一直保持在砂模中。该消耗模型可称作“全模型”。(2)术语“片材”被解释为指一种平面形式的固体材料，例如片坯、膜或板，它选自纸材料、木材料、合成树脂和金属。产品是一全模型时，该模型可通过由合成树脂(如发泡的聚苯乙烯树脂)形成的片材的层压而制造。(3)该片材可由单一材料或两种或更多的材料组成，它可以是纸材料或合成树脂片或片坯的层状结构。(4)根据本专利技术第一方面的方法，可以这样实施，即借助于装置操作者的一些帮助，通过一台装置以几乎完全自动方式或由操作者几乎全部手动地完成产品每一构成层的厚度和形状的确定。在本专利技术第一方面的一个优选方式中，该方法包括一个确定构成层的厚度值的步骤，相邻的构成层有不同的形状。在该方法的这种形式中，在层压方向延伸并在平行于层压方向的平面内具有相同截面形状的产品部分，由单一构成层给出或构成，而且不需要分成两个或更多个构成层。因此，概念上构成该产品的构成层所需的数目被减至最低程度，而该产品的制造被进一步简化，从而导致进一步降低制造所需的时间和费用。以下进一步解释本专利技术第一方面的方法的上述优选形式。(1)在该方法的优选形式中，该产品在概念上被分成构成层，或者构成层的厚度值被确定，这是根据一条规则，即相邻构成层具有不同的形状，由此该产品在概念上被分成构成层“从而允许相邻构成层具有不同的厚度值”。如果在任何条件下都遵守从概念上都将该产品分成构成层这条规则，则该构成层可能包括相当厚的坯片，这可能在随后通过层压构成层而制造产品中发生问题。鉴于此，最好在原则上接受以上规则，但改进该规则，从而允许相邻构成层具有相同形状，在一例外情况下，遵重根据原来的规则(相邻构成层具有不同形状)的在概念上分割该产品，则导致该产品的任何部分的任何缺陷。(2)已注意到，根据本方法以上优选形式的规则例外情况仍落在根据本专利技术第一方面原理的方法的范围之内，因为允许相邻构成层有不同的厚度值，除非所有构成层都根据例外规则确定，并具有相同的厚度。在此方法以上优选方式的一个有利安排中，确定构成层厚度值的步骤包括(a)确定多个平行的暂定分割平面，它们垂直于片材的层压方向，并在层压方向的预定高度相互隔开，该暂定的分割平面限定了众多暂定构成层；(b)计算各个暂定分割平面内暂定构成层的截面面积；(c)确定暂定分割平面的相邻平面之一作为最终分割平面，这些暂定分割平面相应于某一位置，在该位置，计算出的相邻暂定构成层的截面面积在层压方向变化；以及(d)确定由最终分割平面所限定的每一最终构成层的厚度，这是以在层压方向中相邻最终分割平面的相邻平面之间的距离为基础确定的。某些产品具有由许多部分组成的主要部件，其每一部分都在给定的基准方向延伸，而且在与此基准方向垂直的平面内有相同的截面形状。此种产品的例子包括阳模或冲头和阴模，它们在压制操作中被用作模座。这些冲头和阴模为了在其相互啮合位置和非相互啮合位置之间的相对线性移动而创立。如果具有以上所述特殊形状的这样一种产品被垂直于以上所指的基准方向(该方向与构成层的层压方向相同)的平行分割平面概念上分割，就可得到两组或多组暂定构成层，它们相应于以上所指的众多部分，这些部分在平行于分割平面的平面上有相同的截面形状。每组的构成层在分割平面内有相同的截面面积。因此，在暂定构成层横截面在基准方向发生变化的位置，标示各组暂定构成层之间的界面，并因此标示该产品的最终构成层。鉴于以上发现，根据以上有利排列的方法如下进行(a)确定众多平行的分割平面，它们垂直于构成层的层压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在概念上分割产品（３０６，３１０，３３０，３３２）为许多构成层，通过层压对应于该构成层的片材（３２４，２０４，２２６）而制造该产品的方法，其中确定该构成层的每片的厚度和形状，从而使得相邻的该构成层有不同的厚度值。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：山田登，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]