多點成形用復合彈性墊的制作方法

技術領域：

本發明涉及一種用于多點成形的復合彈性墊，用于三維曲面件的多點成形及多點拉伸成形,屬于機械工程領域。

背景技術：
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多點成形是柔性化、數字化的板材成形新技術，通過多個規則排列的、高度可調的基本體單元形成模具型面，能夠用一套裝置成形不同形狀的曲面件。

多點模具的成形面是由基本體單元構成的離散曲面，如果基本體單元與直接接觸，就會在與板材接觸的部位產生劇烈的局部變形，形成凸凹不平的壓痕缺陷，且還容易產生皺紋，嚴重影響成形質量。為了抑制壓痕的產生，多點成形過程中經常在的上下側鋪聚氨酯墊板，通過聚氨酯墊板的彈性變形分散基本體單元產生的集中載荷，消除基本體單元與板材之間點接觸產生的缺陷。如果聚氨酯墊板厚度較小，很難徹底消除基本體單元所產生的集中載荷；如果聚氨酯墊板厚度較大，又會影響成形面的精度。

利用多個鋼墊與聚氨酯墊板組成的復合彈性墊，可通過鋼墊分散多點成形裝置基本體單元施加的集中載荷，對板材產生均勻的壓應力，抑制皺紋和壓痕的產生；使板材成形過程中受力更均勻，成形質量更好，精度更高。

技術實現要素：
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本發明的目的在于改善多點成形時容易在被加工板材上留下壓痕、皺紋等缺陷的現狀，提供一種用于板材多點成形用復合彈性墊，抑制皺紋和壓痕的產生，提高板材的成形質量。

本發明的上述目的通過以下技術方案實現，結合附圖說明如下：

多點成形用復合彈性墊主要由鋼墊和聚氨酯墊板組成，所述的鋼墊為與多點成形裝置的基本體單元相對應的一層多個鋼質墊片，這些鋼墊的上下側分別設置整體的聚氨酯墊板。所述多個鋼墊的橫截面形狀可以是圓形、方形、八邊形、六邊形或三角形等形狀。所述鋼墊的材質可以是彈簧鋼、不銹鋼或其它彈性材料。所述的多個鋼墊和其上、下聚氨酯墊板之間可以通過膠粘的方式連接成一體。所述的多個鋼墊之間可以彼此相連成一體，或彼此相互獨立。所述鋼墊的連接方式為多種。

根據所述構成方式，通過多個鋼墊與其上下側聚氨酯墊板的組合，可有效分散多點成形裝置基本體單元施加的集中載荷；對板材產生均勻的壓應力和壓應變，抑制皺紋和壓痕的產生。

本發明的技術效果：

在多點模具成形過程中使用本發明所述的復合彈性墊，利用鋼墊的剛度，可有效分散多點成形裝置基本體單元施加的集中載荷，對板材產生均勻的壓應力,抑制成形過程中壓痕與皺紋的產生，獲得更好的成形質量。

附圖說明：

圖1a是復合彈性墊結構圖的剖視圖；

圖1b是復合彈性墊結構圖的俯視圖。

圖2是復合彈性墊與多點成形裝置基本體單元的示意圖。

圖3是使用復合彈性墊的成形過程示意圖。

圖4是圓形鋼墊布置圖。

圖5是正方形鋼墊布置圖。

圖6是八邊形鋼墊布置圖。

圖7是鋼墊連接方式一的示意圖。

圖8是鋼墊連接方式二的示意圖。

圖9是鋼墊連接方式三的示意圖。

圖10是鋼墊連接方式四的示意圖。

圖11是鋼墊連接方式五的示意圖。

圖中：1—板材，2—聚氨酯墊板，3—鋼墊，4—基本體單元，5—單元固定板

具體實施方式：

以下結合附圖所示實施例進一步說明本發明的具體內容及實施方式。

本發明所述的多點成形用復合彈性墊主要由多個鋼墊3和鋼墊上下聚氨酯墊板2組成，聚氨酯墊板2根據工藝需求選擇合適的厚度。多個鋼墊之間可以彼此相連成一體。鋼墊通過膠粘的方式與其上下側的聚氨酯墊板2相連接。成形前，多點成形裝置的上、下基本體單元4根據成形件的cad數模調節到指定高度。成形時，上模基本體單元4在壓力機的驅動下向下運動，壓縮靠近基本體單元側的聚氨酯墊板2，并使其彎曲變形，產生彈性勢能，彈性勢能通過鋼墊3的傳遞轉化為對板材的壓應力，使板材產生塑性變形，同時抑制壓痕和皺紋的產生。鋼墊3處于上下聚氨酯墊板2之間，形成的夾層結構可顯著增強彈性墊厚度方向的剛度，能有效分散基本體單元4產生的集中載荷，使板材成形過程中受到的應力、應變更均勻，提高成形件質量。

圖1是復合彈性墊的結構示意圖。復合彈性墊主要由多個鋼墊3和上下聚氨酯墊板2組成。多個鋼墊之間可以彼此相連成一體。鋼墊通過膠粘的方式與其上下側的聚氨酯墊板2相連接。

圖2是復合彈性墊與多點成形裝置基本體單元的示意圖。多點成形裝置的上、下基本體單元4調節到指定高度，復合彈性墊按照基本體單元對應的位置擺放到位。

圖3是使用復合彈性墊的成形過程示意圖。上模基本體單元4向下移動，使板材逐漸成形。

圖4是鋼墊為圓形的平面布置圖。圓形鋼墊之間的間隙不超過1mm，可應用于多種形狀的成形件成形。

圖5是鋼墊為正方形的平面布置圖。相較于圓形的鋼墊，正方形的鋼墊與板材接觸的面積較大，施加的壓應力也更均勻，具有更好的抑制皺紋效果。但在成形曲率較大的成形件時，鋼墊的四個角與聚氨酯墊板接觸時容易產生集中載荷,在板材上形成壓痕。

圖6是鋼墊為八邊形的平面布置圖。八邊形鋼墊綜合了圓形鋼墊和正方形鋼墊的優點，與板材接觸面積較大,具有較好的抑制皺紋效果，還可以防止鋼墊的四個角在板材上形成壓痕。

圖7是鋼墊連接方式一的示意圖。為了便于鋼墊在成形前定位，防止離散的鋼墊在成形過程中出現竄位，在鋼墊之間進行了連接。連接方式一的中間水平方向鋼墊橫向串聯，其它鋼墊豎直方向對稱連接。

圖8是鋼墊連接方式二的示意圖。其所有鋼墊連接線與對稱中心線成45度角，可有效阻止板材成形時向成形件四條邊的中心堆積，減緩板材起皺趨勢。

圖9是鋼墊連接方式三的示意圖。其所有鋼墊在水平方向以u形圖案單向串聯，連接區域由水平方向最外側向豎直方向對稱中心逐漸放射性增大，左右對稱。

圖10是鋼墊連接方式四的示意圖。其主軸為兩條與水平方向成45度的連接線，所有鋼墊與主軸成90度方向垂直連接。

圖11是鋼墊連接方式五的示意圖。其最外側鋼墊呈正方形串聯，內部鋼墊與水平軸上下對稱縱向連接。

技術特征：

技術總結
本發明涉及一種多點成形用復合彈性墊，屬于機械工程領域。所述一種多點成形用復合彈性墊，主要由鋼墊和聚氨酯墊板組成，所述的鋼墊為與多點成形裝置的基本體單元相對應的一層多個鋼質墊片，這些鋼墊的上、下分別設置整體的聚氨酯墊板。所述鋼墊的橫截面形狀為圓形、方形、八邊形、六邊形或三角形形狀；鋼墊的連接方式為多種。通過鋼墊分散多點成形裝置基本體單元施加的集中載荷，對板材產生均勻的壓應力，抑制皺紋和壓痕的產生；使板材成形過程中受力更均勻，成形質量更好，精度更高。

技術研發人員：李明哲;瞿二虎;付文智;李銳
受保護的技術使用者：吉林大學
技術研發日：2017.06.26
技術公布日：2017.09.15