本發(fā)明涉及一種空間可展開金屬箔材/薄板結(jié)構(gòu)艙段的制造技術(shù)，具體涉及一種制造空間可展開金屬箔材/薄板結(jié)構(gòu)艙段的模具。

背景技術(shù)：

空間可展開金屬箔材/薄板結(jié)構(gòu)是一類可以在地面從初始狀態(tài)被折疊至最小體積狀態(tài)并被放置在運(yùn)輸工具(如火箭、飛船等)，到達(dá)空間預(yù)定軌道或外星球表面后通過外載荷展開至最大體積狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。相比較于樹脂基空間可展開結(jié)構(gòu)，金屬材質(zhì)的結(jié)構(gòu)在抗空間射線輻射、抗大溫變以及抗空間硬質(zhì)粒子撞擊等方面有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。空間可展開金屬箔材/薄板結(jié)構(gòu)未來可用作太空垃圾的儲(chǔ)物箱，航天器的對(duì)接通道，承重臂等。這類結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)單元一般由主體部分的艙段和連接部分(如法蘭、頂蓋、底板等)組成。

國外有關(guān)于空間可展開金屬結(jié)構(gòu)在軍事方面應(yīng)用，但是重要結(jié)構(gòu)參數(shù)不詳。相應(yīng)的制造方法與制造模具為技術(shù)機(jī)密。國內(nèi)的相關(guān)研究目前尚處于空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為解決現(xiàn)有空間可展開結(jié)構(gòu)為樹脂基材料，這類材料抗空間射線輻射、抗大溫變以及抗空間硬質(zhì)粒子撞擊等能力較差的問題，而提出一種采用金屬箔材/薄板制造空間可展開艙段的模具。

本發(fā)明的一種采用金屬箔材/薄板制造空間可展開艙段的模具，所述模具包括底板、凹模、壓塊、凸模、兩個(gè)凸輪、兩個(gè)導(dǎo)向塊、兩個(gè)彈簧、兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱、兩個(gè)凸模導(dǎo)柱和兩個(gè)插銷；

所述凹模從俯視看為平行四邊形，所述凹模的上端面由前至后依次為第一三角斜面、第二三角斜面、第三三角斜面、第四三角斜面，第一三角斜面和第三三角斜面的三角形底邊位于凹模的左側(cè)，第二三角斜面和第四三角斜面的三角形底邊位于凹模的右側(cè)，第一三角斜面和第二三角斜面均為左側(cè)高、右側(cè)低，第二三角斜面和第四三角斜面均為左側(cè)低、右側(cè)高，第一三角斜面的底邊為第一底邊F2B2，第二三角斜面的底邊為第二底邊E2C2，第三三角斜面的底邊為第三底邊F2A2，第四三角斜面的底邊為第四底邊E2D2，第一底邊F2B2、第二底邊E2C2、第三底邊F2A2和第四底邊E2D2均相等，即F2B2＝E2C2＝F2A2＝E2D2，第一三角斜面的第一底邊高度B1B2與第四三角斜面的第四底邊高度D1D2相等，第一三角斜面的第一頂點(diǎn)高度C1C2與第四三角斜面的第四頂點(diǎn)高度A1A2相等；

所述凹模設(shè)置在底板的上端面，兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱對(duì)稱設(shè)置在凹模的兩端，兩個(gè)凸模導(dǎo)柱對(duì)稱設(shè)置在凹模的兩端，且壓塊導(dǎo)柱和凸模導(dǎo)柱的下端均設(shè)置在底板內(nèi)，兩個(gè)導(dǎo)向塊與兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)導(dǎo)向塊沿豎向設(shè)有階梯孔，階梯孔的上端為壓塊導(dǎo)柱孔，階梯孔的下端為彈簧孔，壓塊導(dǎo)柱孔的直徑小于彈簧孔的直徑，彈簧設(shè)置在彈簧孔中，壓塊導(dǎo)柱的上端穿過彈簧和壓塊導(dǎo)柱孔后與凸輪通過插銷連接，壓塊與凸模前后設(shè)置，壓塊和凸模的下端面與凹模的上端面扣合設(shè)置，壓塊和凸模的下端面與第一三角斜面、第二三角斜面、第三三角斜面和第四三角斜面相吻合，壓塊上設(shè)有兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱孔，凸模上設(shè)有兩個(gè)凸模導(dǎo)柱孔，兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱孔與兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱一一正對(duì)，兩個(gè)凸模導(dǎo)柱孔與兩個(gè)凸模導(dǎo)柱一一正對(duì)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

利用本發(fā)明模具能夠制造出金屬箔材/薄板的艙段。金屬箔材/薄板抗空間射線輻射、抗大溫變以及抗空間硬紙粒子撞擊等能力強(qiáng)，本發(fā)明模具制造的艙段端部四線交點(diǎn)處的位置誤差不超過1mm。側(cè)部棱線與底邊的角度誤差不超過2°，空間可展開精度符合要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)立體圖；

圖2是凹模2和底板1的俯視圖；

圖3是凹模2的立體圖；

圖4是圖2的仰視圖；

圖5是壓塊3和凸模4并排設(shè)置的后視立體圖；

圖6是壓塊3和凸模4并排設(shè)置的側(cè)視圖；

圖7是壓塊3的立體圖；

圖8是凸模4的立體圖；

圖9是兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱8、兩個(gè)凸模導(dǎo)柱9、兩個(gè)插銷10與底板1的位置關(guān)系立體圖；

圖10是壓塊導(dǎo)柱8、彈簧7與導(dǎo)向塊6的位置關(guān)系主視圖；

圖11是凸輪5的立體圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一：結(jié)合圖1～圖11說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式底板1、凹模2、壓塊3、凸模4、兩個(gè)凸輪5、兩個(gè)導(dǎo)向塊6、兩個(gè)彈簧7、兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱8、兩個(gè)凸模導(dǎo)柱9和兩個(gè)插銷10；

所述凹模2從俯視看為平行四邊形，所述凹模2的上端面由前至后依次為第一三角斜面2-1、第二三角斜面2-2、第三三角斜面2-3、第四三角斜面2-4，第一三角斜面2-1和第三三角斜面2-3的三角形底邊位于凹模2的左側(cè)，第二三角斜面2-2和第四三角斜面2-4的三角形底邊位于凹模2的右側(cè)，第一三角斜面2-1和第二三角斜面2-2均為左側(cè)高、右側(cè)低，第二三角斜面2-2和第四三角斜面2-4均為左側(cè)低、右側(cè)高，第一三角斜面2-1的底邊為第一底邊F2B2，第二三角斜面2-2的底邊為第二底邊E2C2，第三三角斜面2-3的底邊為第三底邊F2A2，第四三角斜面2-4的底邊為第四底邊E2D2，第一底邊F2B2、第二底邊E2C2、第三底邊F2A2和第四底邊E2D2均相等，即F2B2＝E2C2＝F2A2＝E2D2，第一三角斜面2-1的第一底邊高度B1B2(F1F2)與第四三角斜面2-4的第四底邊高度D1D2(E1E2)相等，第一三角斜面2-1的第一頂點(diǎn)高度C1C2與第四三角斜面2-4的第四頂點(diǎn)高度A1A2相等，其中：A2D2＝B2C2，C2F2＝F2E2＝E2A2；

所述凹模2設(shè)置在底板1的上端面，兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱8對(duì)稱設(shè)置在凹模2的兩端，兩個(gè)凸模導(dǎo)柱9對(duì)稱設(shè)置在凹模2的兩端，且壓塊導(dǎo)柱8和凸模導(dǎo)柱9的下端均設(shè)置在底板1內(nèi)，兩個(gè)導(dǎo)向塊6與兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱8一一對(duì)應(yīng)，每個(gè)導(dǎo)向塊6沿豎向設(shè)有階梯孔，階梯孔的上端為壓塊導(dǎo)柱孔6-1，階梯孔的下端為彈簧孔6-2，壓塊導(dǎo)柱孔6-1的直徑小于彈簧孔6-2的直徑，彈簧7設(shè)置在彈簧孔6-2中，壓塊導(dǎo)柱8的上端穿過彈簧7和壓塊導(dǎo)柱孔6-1后與凸輪5通過插銷10連接，壓塊3與凸模4前后設(shè)置，壓塊3和凸模4的下端面與凹模2的上端面扣合設(shè)置，壓塊3和凸模4的下端面與第一三角斜面2-1、第二三角斜面2-2、第三三角斜面2-3和第四三角斜面2-4相吻合，壓塊3上設(shè)有兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱孔3-1，凸模4上設(shè)有兩個(gè)凸模導(dǎo)柱孔4-1，兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱孔3-1與兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱8一一正對(duì)，兩個(gè)凸模導(dǎo)柱孔4-1與兩個(gè)凸模導(dǎo)柱9一一正對(duì)。

具體實(shí)施方式二：結(jié)合圖11說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的凸輪5上設(shè)有插銷10安裝孔5-1。通過凸輪的把柄轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪，使凸輪繞插銷10轉(zhuǎn)動(dòng)。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一相同。

具體實(shí)施方式三：結(jié)合圖10說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是它還包括兩個(gè)壓塊導(dǎo)套11，兩個(gè)壓塊導(dǎo)套11與兩個(gè)壓塊導(dǎo)柱8一一對(duì)應(yīng)，壓塊導(dǎo)套11設(shè)置在壓塊導(dǎo)柱8與底板1之間。壓塊導(dǎo)套11與壓塊導(dǎo)柱8配合可確保導(dǎo)向精度。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式一或二相同。

具體實(shí)施方式四：結(jié)合圖9說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是它還包括兩個(gè)凸模導(dǎo)套12，兩個(gè)凸模導(dǎo)套12與兩個(gè)凸模導(dǎo)柱9一一對(duì)應(yīng)，凸模導(dǎo)套12套裝在凸模導(dǎo)柱9上，且凸模導(dǎo)套12的下端設(shè)置在凸模導(dǎo)柱9與底板1之間。設(shè)置凸模導(dǎo)套12可增加模具開模高度。另外凸模導(dǎo)套12與凸模導(dǎo)柱9配合，可確保導(dǎo)向精度。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式三相同。

本發(fā)明的工作原理：將金屬箔材或薄板放置在凹模2上，此時(shí)凸輪5處于最大高度，凸輪5的把柄豎直向上。同時(shí)壓塊3和導(dǎo)向塊6也因?yàn)閷?dǎo)向塊6下被壓縮的彈簧7的彈力，處于最大高度。人工向下轉(zhuǎn)動(dòng)兩凸輪5的把柄，凸輪5推動(dòng)壓塊3和導(dǎo)向塊6，使壓塊3下行。凸輪5被轉(zhuǎn)動(dòng)到最低位置時(shí)，壓塊3和凹模2的前腔均與坯料貼合，夾住坯料，完成坯料的固定。此時(shí)導(dǎo)向塊6下的彈簧7被進(jìn)一步壓縮。而后凸模4在沖壓設(shè)備的帶動(dòng)下向凹模2移動(dòng)，直至凸模4與凹模2合模，完成產(chǎn)品一個(gè)單元的沖壓成形。成形終了沖壓設(shè)備帶動(dòng)凸模4上行，實(shí)現(xiàn)開模。此時(shí)坯料仍被壓頭3壓住。人工向上轉(zhuǎn)動(dòng)兩凸輪5的把柄，直到凸輪重新回到最大高度。由于導(dǎo)向塊6下的彈簧7的彈力，壓塊3和導(dǎo)向塊6都被彈起。壓塊3與坯料分離。下一次變形時(shí)將本次已成形好的單元向前挪移，并貼合凹模的第一三角斜面2-1、第二三角斜面2-2。再人工向下轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪5的把柄，重復(fù)完成上述的坯料固定和成形過程。當(dāng)成形出的單元數(shù)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，模具成形工序完成。

凸模4的升降通過沖壓設(shè)備帶動(dòng)，壓塊3的升降通過人工轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪5來控制。當(dāng)凸輪5被轉(zhuǎn)動(dòng)到最高位置時(shí)(即凸輪的把柄豎直向上時(shí)凸輪位置)，導(dǎo)向塊6下的彈簧7由于彈力將壓塊3頂起來，這是“升”；需要下降時(shí)，人工轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪5，直到凸輪的最低高度(即凸輪的把柄豎直向下時(shí)高度)，導(dǎo)向塊6下的彈簧7被壓縮，壓塊3也被凸輪推動(dòng)下行到最低高度，這是“降”。