一种离散柔性模具制造技术

一种离散柔性模具，上离散模和压力机的上滑块连接，下离散模和压力机的底座结合；下离散模包括下模支架，下模支架顶部支撑板装配有液压涨紧套，液压涨紧套的供油是通过油管进行，在油管每列末端装上压力表，冲头插入液压涨紧套中间圆孔内，冲头下面安装电动推杆；上离散模包括上模支架，在上模支架中间支撑板安装液压涨紧套，液压涨紧套的供油是通过油管进行，在油管每列末端装上压力表，采用电路控制的电动推杆实现调形，调形结束后通过液压涨紧套锁紧模具冲头，冲头承载力大，既可以用于板材成形，又可以用于零件支撑，整个设备结构简单，造价低廉，同时对成形后曲面连续化提出了两种可实施方案，高效、低成本、对环境无污染。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种离散柔性模具，上离散模和压力机的上滑块连接，下离散模和压力机的底座结合；下离散模包括下模支架，下模支架顶部支撑板装配有液压涨紧套，液压涨紧套的供油是通过油管进行，在油管每列末端装上压力表，冲头插入液压涨紧套中间圆孔内，冲头下面安装电动推杆；上离散模包括上模支架，在上模支架中间支撑板安装液压涨紧套，液压涨紧套的供油是通过油管进行，在油管每列末端装上压力表，采用电路控制的电动推杆实现调形，调形结束后通过液压涨紧套锁紧模具冲头，冲头承载力大，既可以用于板材成形，又可以用于零件支撑，整个设备结构简单，造价低廉，同时对成形后曲面连续化提出了两种可实施方案，高效、低成本、对环境无污染。【专利说明】一种离散柔性模具
本专利技术涉及曲面板材快速成形模具
，具体涉及一种离散柔性模具。
技术介绍
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结合为一体的先进制造技术，是板料三维曲面数字化成形新技术。该技术可用于航天、航空、汽车、船舶、工程机械、装饰外墙、钢结构雕塑等行业的板材件的高效快速成形，能有效缩短新产品开发周期与降低产品制造成本，以适应其小批量、多品种、个性化产品的需要；另一方面针对薄壁零件的测量和存放，不同的零件需要采用不同的支撑体，而多点柔性模具可以很好的解决这一问题，用一套模具即可形成不同的曲面来支撑不同的薄壁零件。由于多点柔性模具的优点，近些年关于“无模多点成形技术”的研究发展迅速，并已形成了相关专利，如《板材无模多点成型设备》(专利号:ZL00212892.6，专利技术人:李明哲，苏世忠等)。基本原理是由一系列规则排列的基本体点阵代替整体式冲压模具，通过调整基本体单元高度形成所需要的成型面，实现板料的无模、快速、柔性化成形。多点成形方式主要分为两种，即多点模具和多点压力机，而调型过程又分为串联调形和并联调形。串联调形是通过一个或若干机械手逐个调整冲头位置，调形效率受限制；并联调形则是一次性实现所有冲头高度的调整，调形效率较高。中国专利ZL00212892.6介绍了一种无模多点成形设备，提到两种调形方式。一种是由调压电磁铁和柔性夹头组成，用于调整冲头位置，另一种是液压缸和换向阀组成，调节冲头的位移和速度。调压电磁铁和柔性夹头起固定冲头位置作用，但冲头如何调整，没有提到；液压缸和换向阀组成的调形系统，需要建立专门液压泵站，目前该成形模具的制造成本高，采用逐个冲头调整的模具组成方式，调形时间太长，实施效率低。此外，上述专利并没有涉及模具曲面连续化的问题，这样会导致板材表面在冲头位置出现凹凸不平现象。如果采用聚氨酯来进行抑制。聚氨酯的变形将导致零件成形精度大幅下降，当成形载荷较大时，板材表面还可能存在不光顺现象。因此多点离散柔性模具的后期连续化处理方法对成形质量也至关重要。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种离散柔性模具，采用电路控制的电动推杆实现调形，调形结束后通过液压涨紧套锁紧模具冲头，整个设备结构简单，造价低廉，同时对成形后曲面连续化提出了两种可实施方案，快速、低成本、对环境无污染。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为:一种离散柔性模具，包括上离散模2、下离散模3两部分，上离散模2和压力机的上滑块I连接，下离散模3和压力机的底座4结合；所述的下离散模3，包括下模支架12，下模支架12顶部支撑板的圆孔内装配有第一液压涨紧套8，第一液压涨紧套8通过其内套8-4外缘法兰固定在下模支架12上，第一液压涨紧套8的供油是通过第一油管7进行，在第一油管7每列末端装上第一压力表10，第一冲头9插入第一液压涨紧套8中间圆孔内，在第一冲头下部连接杆9-2外装第一复位弹簧6，并通过六角平螺母9-3锁紧，第一冲头9下面安装电动推杆5，在第一冲头9之间空隙处安装有第一支撑杆13，电动推杆5和第一支撑杆13下端放入下底板11上表面对应的凹槽内，整个下模支架12的四个脚罩在下底板11的外边，在与底板11接触处连接在一起，在下模支架12的四周安装四个侧板14 ；所述的上离散模2包括上模支架21，在上模支架21中间支撑板圆孔内安装第二液压涨紧套18，通过第二液压涨紧套18内套一端法兰固定在上模支架21中间支撑板上，第二液压涨紧套18的供油是通过第二油管17进行，在第二油管17每列末端装上第二压力表22，第二冲头15装上第二复位弹簧16后，在上模支架21中间支撑板下部倒置安装在第二液压涨紧套18中圆孔内，通过六角平螺母锁紧，在上模支架21中间支撑板上部的第二冲头15之间空隙中安装第二支撑杆19，在第二支撑杆19上端的上模支架21内部安装有上盖板20。所述的第二冲头15的结构与第一冲头9结构相同，第一冲头9包括冲头接触体9-1，冲头接触体9-1采用结构钢中空形式，在冲头接触体9-1上端加工成球形，下端通过螺纹与连接杆9-2相连，连接杆9-2插入第一液压涨紧套8的内套8-4中间孔内，在连接杆9-2外部位于第一液压涨紧套8下部处安装第一复位弹簧6，通过六角平螺母9-3锁紧。所述的电动推杆5包括带丝杆的步进电机5-1，在步进电机5-1的丝杆上安装中间带螺纹孔的U形螺母，U形螺母上面固接推杆内管5-3，推杆内管5-3的上端盖有推杆内管上盖5-5,推杆内管5-3外面安装U形推杆外管5-2,通过推杆外管5-2下端法兰与步进电机5-1外壳连接，推杆外管5-2上端盖上推杆外管上盖5-4。所述的第一液压涨紧套8和第二液压涨紧套18结构相同，第一液压涨紧套8包括内套8-4，内套8-4 —端是直径大的法兰，另一端安装底盖8-1，内套8-4上孔内安装有滑块8-6，内套8-4外面连接波纹管8-3，波纹管8-3外面安装外套8_2，底盖8_1与外套8_2接触处、外套8-2与内套8-4法兰接触处均安有密封圈8-5。所述的离散柔性模具调形方法为:通过控制系统调整下离散模3的各个电动推杆5推动第一冲头9行走到设定位置，第一油管7中通液压油到第一液压涨紧套8进油口，液压油保持恒压，将各个第一冲头9位置锁死，推杆内管5-3恢复原位。压力机上滑块I带动上离散模2向下运动，与调好形状的下离散模3接触，被动调形，为了保证型面的精度，上下离散模中间放置橡胶板，其厚度和将要成形的板厚相同，橡胶硬度小于50A (邵氏硬度)，调整好上离散模2的型面后，上离散模第二油管17中通液压油到第二液压涨紧套18进油口，液压油保持恒压，将上离散模各个第二冲头15位置锁死，调形过程结束，即可进行冲压板材，冲压结束后，释放第一油管7和第二油管17中压力油，使第一液压涨紧套8和第二液压涨紧套18中滑块松弛，在第一复位弹簧6和第二复位弹簧16的弹力作用下，上下离散模第一冲头9和第二冲头15均恢复原位，为下次调形做准备。所述的离散柔性模具，限制第一冲头9位置，调形结束后，其曲面连续方法分为两种:第一种是在第一冲头9表面覆盖塑料薄膜1-2层，然后再涂抹原子灰24，将第一冲头9之间的凹坑填平，整体高出冲头l_2mm，待原子灰固化后，在数控铣床23下加工出精度高的曲面，即可用来成形板材工件；第二种是根据曲面的坐标位置，确定凹坑处的坐标，通过3D打印机25用高强度树脂26将凹坑填平，获得高精度、曲面连续的模具型面，将3D本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，王阔，庄健，张童童，靳凯强，贲宁宇，张大伟，赵升吨，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：