專利名稱：一種板材雙曲成型工藝和應(yīng)用及其模板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板材制造工藝和該工藝在蜂窩板加工工藝中的應(yīng)用及其加工設(shè)備，尤其涉及一種板材雙曲加工工藝和該工藝在雙曲蜂窩板加工工藝中的應(yīng)用及其加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
各種板材的雙曲加工始終是一個(gè)耗時(shí)費(fèi)工的加工過(guò)程，當(dāng)加工大量不同曲率的雙曲板時(shí)，往往需要大量成型模具的投入，導(dǎo)致極大的加工量和高昂的成本。而目前應(yīng)用日趨廣泛的蜂窩板具有強(qiáng)度高、剛度好、重量輕、表面平整度好、防火性能好、復(fù)合材料難燃Bl級(jí)、隔聲隔熱效果好等優(yōu)點(diǎn)，其表面輥涂氟碳樹脂涂料，耐候性強(qiáng)，具有自潔能力。雙曲蜂窩板的成型工藝包括制作精確的三維雙曲成型模，然后利用成型模復(fù)合成型蜂窩板，把面鋁、鋁蜂窩板、底鋁成型、粘合在一起，形成“三明治”式結(jié)構(gòu)。根據(jù)蜂窩板的特點(diǎn)，采用了常溫復(fù)合成型技術(shù)，即將膠粘劑按比例調(diào)制好，然后用刮板把調(diào)制好的膠粘劑均勻地刮到面、底鋁的復(fù)合面上，刮好后加入蜂窩芯，按面鋁+鋁蜂窩芯+底鋁的形式放置于模具上，再在上面覆一層膜，膜的四周用膠帶進(jìn)行密封，最后通過(guò)抽真空對(duì)蜂窩板進(jìn)行加壓，等到他過(guò)后由于膠粘劑的反應(yīng)固化把面鋁+鋁蜂窩芯+底鋁牢牢地粘合在一起形成蜂窩板、并固定成形。對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)成型雙曲蜂窩板常用的成型模是固定式，所用的材料有金屬，(鋁、 鉛鋅合金)，環(huán)氧塑料模，水泥，木材等，固定模的特點(diǎn)，成型件尺寸準(zhǔn)確，但缺點(diǎn)是一種形狀必須要一個(gè)成型模，價(jià)格較貴，適用用批量生產(chǎn)的雙曲蜂窩板，有著技術(shù)的進(jìn)步和技術(shù)的成熟，尤其在建筑中大量使用鋁蜂窩板后，價(jià)格也大幅下降，反過(guò)來(lái)進(jìn)一步推動(dòng)在建筑領(lǐng)域更廣泛的應(yīng)用，因此一些建筑的造型也開始使用鋁蜂窩板，而建筑造型大都是雙曲件，例如球，拋物球，橢圓球等，這些雙曲件基本上一件和一件不同，但變化又相當(dāng)有規(guī)律，一件和一件變化又不大，在此情況下使用傳統(tǒng)的固定模顯而易見是不可行的，成本太高。另外由于在實(shí)際生產(chǎn)中我們會(huì)使用不同的膠粘劑、不同鋁板作為底、面板，以及設(shè)定不同的蜂窩芯孔格、不同的芯材、不同的壁厚，所以生產(chǎn)中，在理論上精確計(jì)算雙曲成型的回彈量是不現(xiàn)實(shí)的。所以固定模的缺陷在于，制模曲率的計(jì)算必須非常小心，一定要放有再加工余量，這樣導(dǎo)致的后果是要么余量放得太大，能實(shí)際實(shí)用的模板的制模過(guò)程必須重復(fù)勞動(dòng)多次才能完成，要么由于一時(shí)余量留得太少、加工過(guò)度造成目標(biāo)曲率無(wú)法獲得而廢棄模具。造成工作量大大加大、成品率下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用一套雙曲面曲率可調(diào)的模板裝置加工不同曲率的雙曲板材的加工工藝，以及該工藝在不同曲率的雙曲蜂窩板的成型加工工藝中的應(yīng)用，以及能加工不同曲率雙曲板材的成型模板裝置。
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本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下一種板材雙曲成型工藝，包括雙曲成型模制作和真空成型，所述的雙曲成型模制作工藝采用的是一種曲面可調(diào)式成型模板裝置，該模板裝置包括彈性可調(diào)的上模板和剛性的底板，上模板和底板之間按點(diǎn)陣式排列匹配設(shè)置有若干對(duì)螺紋方向相反的螺桿連接拉桿，每一對(duì)螺桿連接拉桿分別與上模板和底板固定連接，然后通過(guò)與每對(duì)螺桿連接拉桿匹配螺紋連接的連接螺紋筒的旋擰調(diào)節(jié)上模板每個(gè)點(diǎn)陣位置的高度，從而調(diào)節(jié)出各種不同曲率變化的雙曲面模型，以便于下一步驟的真空成型工序。所述的真空成型工藝如下在形狀固定的雙曲面上模板上鋪上待加工板材，在待加工板材上面及四周鋪上透氣層，在待加工板材及透氣層外圍的上模板表面鋪上一圈密封膠帶，然后在待加工板、透氣層和密封膠帶上覆上一層密封薄膜，其中透氣層不能和密封膠帶接觸，覆蓋在透氣層上的密封薄膜上設(shè)置有抽真空接頭，抽真接頭和真空源連接。在可調(diào)式成型模板裝置調(diào)定成型、 放置好待加工板、透氣層、密封膠帶以及覆上密封薄膜后，即可抽真空固定成形，真空度應(yīng)保持在0. 09mpa以上直至產(chǎn)品固化。所述的點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距可以為150_250mm。所述的點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距可以為200mm。本發(fā)明同時(shí)提供了一種上述板材雙曲成型工藝在雙曲蜂窩板成型工藝中的應(yīng)用。本發(fā)明還提供了一種用于板材雙曲成型工藝的可調(diào)式成型模板裝置，該裝置包括彈性可調(diào)的上模板和剛性的底板，上模板和底板之間按點(diǎn)陣式排列匹配設(shè)置有若干對(duì)同軸線設(shè)置的螺桿連接拉桿，每一對(duì)螺桿連接拉桿分別與上模板和底板固定連接，每一對(duì)螺桿連接拉桿的螺紋方向相反，每一對(duì)螺桿連接拉桿相對(duì)的一端都匹配設(shè)置有一連接螺紋筒分別與上下螺桿連接拉桿螺紋連接，不同方向旋動(dòng)連接螺紋筒即可拉近或撐開該對(duì)螺桿連接拉桿之間的距離；所述的點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距可以為150_250mm。所述的點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距可以為200mm。所述的每對(duì)螺桿連接拉桿和連接螺紋筒中旋擰連接螺紋筒上連接拉桿的上下可調(diào)距離范圍最好達(dá)到士 100mm。本發(fā)明巧妙地運(yùn)用了連接螺紋筒和相對(duì)設(shè)置的一組螺紋方向相反的螺桿的調(diào)節(jié)， 控制彈性上模板板材上相應(yīng)位置高度，從而獲得不同曲率的雙曲面上模板模型。這個(gè)模板成型工藝巧妙而且簡(jiǎn)單高效，可以獲得一定范圍內(nèi)任意曲率的雙曲面模板，這樣在一定范圍內(nèi)的大量不同曲率的雙曲面蜂窩板就可以利用一套成型模板裝置來(lái)加工完成，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、加工周期和加工成本。另外，由于不同板材、膠粘劑造成不可預(yù)計(jì)的加工回彈量的問(wèn)題，而引起的重復(fù)加工以及模板報(bào)廢率都得到大大降低，即使曲率調(diào)節(jié)過(guò)大仍可以非常方便地予以糾正。本發(fā)明的真空成型工藝簡(jiǎn)單而巧妙，能夠通過(guò)抽真空裝置利用大氣壓力非常方便地將板材壓制成完全貼合雙曲上模板的雙曲板材，并固化成形。而點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距設(shè)置使得上模板能完成各種曲率的調(diào)整，簡(jiǎn)單而高效，又充分利用了成型模具裝置，大大降低了成本和加工周期。生產(chǎn)中設(shè)置調(diào)節(jié)雙曲上模板可以采用如下的方法
方法1.用反切樣板調(diào)節(jié)。電腦計(jì)算出各點(diǎn)的縱、橫外形。一般凹模成型時(shí)采用采用凸的反切樣板檢驗(yàn)并調(diào)節(jié)，使縱、橫樣板貼胎。方法2.坐標(biāo)法，把可調(diào)節(jié)模放在平臺(tái)上。用兩臺(tái)劃線高度尺定位各個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn) X. Y. Z.坐標(biāo)，調(diào)節(jié)螺桿使該點(diǎn)符合圖紙規(guī)定的X. Y. Z坐標(biāo)點(diǎn)。上述的板材雙曲成型加工工藝應(yīng)用于雙曲蜂窩板成型加工中，使得雙曲蜂窩板成型加工變得更加穩(wěn)定易掌握、成本也更低。因?yàn)槿遮吜餍械碾p曲蜂窩板在現(xiàn)代建筑中的運(yùn)用越來(lái)越多，而雙曲加工直接影響到雙曲蜂窩板的建筑表現(xiàn)力和更加廣泛地推廣應(yīng)用。同時(shí)本發(fā)明提供了上述加工工藝所使用的用于板材雙曲成型工藝的可調(diào)式成型模板裝置，其巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得單個(gè)模板裝置就能完成各種雙曲面形狀模板的調(diào)整，而且獲得雙曲面模板的工序快速而易操作，大大節(jié)約了成型模板的制作工序、制作周期和制作成本。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式

作詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1是本發(fā)明可調(diào)式成型模板裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A剖視圖；圖3是在模板上真空成型的示意圖。圖中1、底板4、連接螺紋筒7、蜂窩板10、抽真接頭
具體實(shí)施例方式圖1、圖2示出了一種用于雙曲蜂窩板成型工藝的模板裝置，該設(shè)備包括彈性可調(diào)的上模板5和剛性的底板1，上模板5選用3-4mm的鋼板，底板1選用12毫米的厚鋼板。上模板5和底板1之間按點(diǎn)陣式排列匹配設(shè)置有若干對(duì)同軸線設(shè)置的螺桿連接拉桿，每一對(duì)螺桿連接拉桿包括上螺桿連接拉桿2和下螺桿連接拉桿3，并且分別與上模板5和底板1固定連接，每一對(duì)上、下螺桿連接拉桿2、3的螺紋方向相反，每一對(duì)螺桿連接拉桿2、3相對(duì)的一端都匹配設(shè)置有一連接螺紋筒4分別與上下螺桿連接拉桿2、3螺紋連接，通過(guò)不同方向地旋動(dòng)連接螺紋筒4即可拉近或撐開該對(duì)螺桿連接拉桿2、3之間的距離，由于底板是12毫米厚鋼板，剛性較大，當(dāng)連接螺紋筒4按不同方向旋擰拉近或撐開螺桿連接拉桿2、3時(shí)底板 1不會(huì)因此而變形，從而把上模板5調(diào)節(jié)到所要求的雙曲外形。上述點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距為200mm。當(dāng)然由于不同模具調(diào)節(jié)需要的不同間距也可以選用150、160、180、210、220、230、250mm等，只要能確保上模板的雙曲面形狀能夠達(dá)到工程所需要的多種曲率要求即可。每對(duì)上、下螺桿連接拉桿2、3和連接螺紋筒4的長(zhǎng)度保證上連接拉桿2的上下可調(diào)距離范圍達(dá)到士 100mm。即連接螺紋筒4的長(zhǎng)度選用240mm，連接螺紋筒4在撐開上、下
2、上螺桿連接拉桿 5、上模板 8、透氣層
3、下螺桿連接拉桿 6、密封膠帶 9、密封尼龍薄膜螺桿連接拉桿2、3到最大時(shí)仍然確保各有20mm與上、下螺桿連接拉桿2、3保持螺紋連接狀態(tài)以確保模板裝置結(jié)構(gòu)穩(wěn)固牢靠；這樣上、下螺桿連接拉桿2、3與連接螺紋筒4螺紋接觸實(shí)際工作距離就不小于120mm。當(dāng)然由于各種工作環(huán)境和模具需求的不同，上連接拉桿2的上下可調(diào)距離范圍也可以設(shè)置為士50、士60、士80、士 120mm等等，只要相對(duì)應(yīng)的上、下螺桿連接拉桿2、3和連接螺紋筒4作相應(yīng)的尺寸調(diào)整即可，關(guān)鍵是點(diǎn)陣式設(shè)置的若干對(duì)上、下螺桿連接拉桿2、3和連接螺紋筒4形成對(duì)上模板曲面點(diǎn)陣各位置的自由調(diào)整。在實(shí)際生產(chǎn)雙曲蜂窩板過(guò)程中，運(yùn)用上述模板裝置完成所需要的雙曲成型模制作，然后進(jìn)行真空復(fù)合成型。曲面可調(diào)式成型模板裝置包括彈性可調(diào)的上模板5和剛性的底板1，上模板5和底板1之間按點(diǎn)陣式排列匹配設(shè)置有若干對(duì)螺紋方向相反的螺桿連接拉桿2、3，每一對(duì)螺桿連接拉桿2、3分別與上模板5和底板1固定連接，然后通過(guò)與每對(duì)螺桿連接拉桿2、3匹配設(shè)置的連接螺紋筒4的旋擰調(diào)節(jié)上模板5每個(gè)點(diǎn)陣位置的高度，從而調(diào)節(jié)出各種不同曲率變化的雙曲面模型，以便于下一步驟的真空成型工序。真空復(fù)合成型工藝如下如圖3所示在形狀固定的雙曲面上模板5上鋪上蜂窩板材7 (包括刮好膠粘劑的面鋁、鋁蜂窩芯和底鋁)，在蜂窩板7上面及四周鋪上透氣層8，在蜂窩板7及透氣層8外圍的上模板5表面鋪上一圈密封膠帶6，然后在蜂窩板、透氣層和密封膠帶6上覆上一層密封尼龍薄膜9，其中透氣層8不能和密封膠帶6接觸，尼龍薄膜9必須和密封膠帶6貼平、貼實(shí)不透氣，在透氣層8在某處上的薄膜設(shè)置有抽真空接頭10，抽真空接頭10底下填放多層透氣層8，抽真接頭10和真空源連接，通過(guò)抽真空用大氣的壓力(抽真空度應(yīng)保持在0.09mpa 以上)施壓在蜂窩板上直至固化成型，這樣便成功加工了雙曲蜂窩板，參見圖3。其中設(shè)置調(diào)節(jié)雙曲上模板可以采用如下的方法方法1.用反切樣板調(diào)節(jié)。電腦計(jì)算出各點(diǎn)的縱、橫外形。一般凹模成型時(shí)采用采用凸的反切樣板檢驗(yàn)并調(diào)節(jié)，使縱、橫樣板貼胎。方法2.坐標(biāo)法，把可調(diào)節(jié)模放在平臺(tái)上。用兩臺(tái)劃線高度尺定位各個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn) X. Y. Z.坐標(biāo)，調(diào)節(jié)螺桿使該點(diǎn)符合圖紙規(guī)定的X. Y. Z坐標(biāo)點(diǎn)。上述加工工藝及模板裝置同樣也可用于玻璃鋼，復(fù)合材料雙曲零件等的成型加工，其裝置和真空成型加工工藝都與上述技術(shù)方案相雷同。
權(quán)利要求
1.一種板材雙曲成型工藝，包括雙曲成型模制作和真空成型，其特征在于所述的雙曲成型模制作工藝采用的是一種曲面可調(diào)式成型模板裝置，該模板裝置包括彈性可調(diào)的上模板和剛性的底板，上模板和底板之間按點(diǎn)陣式排列匹配設(shè)置有若干對(duì)螺紋方向相反的螺桿連接拉桿，每一對(duì)螺桿連接拉桿分別與上模板和底板固定連接，然后通過(guò)與每對(duì)螺桿連接拉桿匹配螺紋連接的連接螺紋筒的旋擰調(diào)節(jié)上模板每個(gè)點(diǎn)陣位置的高度，從而調(diào)節(jié)出各種不同曲率變化的雙曲面模型，以便于下一步驟的真空成型工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材雙曲成型工藝，其特征在于所述的真空成型工藝如下在形狀固定的雙曲面上模板上鋪上待加工板材，在待加工板材上面及四周鋪上透氣層，在待加工板材及透氣層外圍的上模板表面鋪上一圈密封膠帶，然后在待加工板、透氣層和密封膠帶上覆上一層密封薄膜，其中透氣層不能和密封膠帶接觸，覆蓋在透氣層上的密封薄膜上設(shè)置有抽真空接頭，抽真接頭和真空源連接，在可調(diào)式成型模板裝置調(diào)定成型、放置好待加工板、透氣層、密封膠帶以及覆上密封薄膜后，即可抽真空固定成形，真空度應(yīng)保持在0. 09mpa以上直至產(chǎn)品固化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的板材雙曲成型工藝，其特征在于所述的點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距為150-250mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的板材雙曲成型工藝，其特征在于所述的點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距為200mm。
5.一種上述板材雙曲成型工藝在雙曲蜂窩板成型工藝中的應(yīng)用。
6.一種用于板材雙曲成型工藝的可調(diào)式成型模板裝置，其特征在于該裝置包括彈性可調(diào)的上模板和剛性的底板，上模板和底板之間按點(diǎn)陣式排列匹配設(shè)置有若干對(duì)同軸線設(shè)置的螺桿連接拉桿，每一對(duì)螺桿連接拉桿分別與上模板和底板固定連接，每一對(duì)螺桿連接拉桿的螺紋方向相反，每一對(duì)螺桿連接拉桿相對(duì)的一端都匹配設(shè)置有一連接螺紋筒分別與上下螺桿連接拉桿螺紋連接，不同方向旋動(dòng)連接螺紋筒即可拉近或撐開該對(duì)螺桿連接拉桿之間的距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于板材雙曲成型工藝的可調(diào)式成型模板裝置，其特征在于所述的點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距為150-250mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于板材雙曲成型工藝的可調(diào)式成型模板裝置，其特征在于所述的點(diǎn)陣式排列的螺桿連接拉桿的間距為200mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求6、7或8所述的用于板材雙曲成型工藝的可調(diào)式成型模板裝置，其特征在于所述的每對(duì)螺桿連接拉桿和連接螺紋筒中旋擰連接螺紋筒上連接拉桿的上下可調(diào)距離范圍達(dá)到士 100mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種板材雙曲成型工藝和應(yīng)用及其模板裝置，雙曲成型工藝中采用曲面可調(diào)式成型模板裝置，上模板和底板之間點(diǎn)陣式設(shè)置有若干對(duì)螺桿連接拉桿，通過(guò)旋擰調(diào)節(jié)連接螺紋筒調(diào)節(jié)上模板每個(gè)點(diǎn)陣位置的高度，從而調(diào)節(jié)出各種不同的雙曲面模型，然后真空固定待加工板材。該工藝能應(yīng)用于雙曲蜂窩板成型工藝中。本發(fā)明的可調(diào)式成型模板裝置包括上模板、底板以及之間按點(diǎn)陣式設(shè)置的若干對(duì)螺桿和連接螺紋筒，旋動(dòng)螺紋筒即可拉近或撐開該對(duì)螺桿的距離。本發(fā)明的工藝和模板裝置巧妙地運(yùn)用了螺紋連接的調(diào)節(jié)，控制彈性上模板上各點(diǎn)高度，獲得不同的雙曲面模型，巧妙而且簡(jiǎn)單高效，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度、加工周期和加工成本。
文檔編號(hào)B32B38/18GK102225654SQ201110042
公開日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月23日
發(fā)明者鄧關(guān)鑫 申請(qǐng)人:雅泰實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司