分立模具.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200780029557.6

申请日:

2007.06.08

公开号:

CN101500726A

公开日:

2009.08.05

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):B21D 37/02申请日:20070608授权公告日:20120411终止日期:20140608|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B21D37/02; B44B5/02; B44C3/08

主分类号:

B21D37/02

申请人:

艾恩德霍芬技术大学

发明人:

塞巴斯蒂安·亨里克斯·阿方斯·伯尔斯

地址:

荷兰艾恩德霍芬

优先权:

2006.7.4 NL 1032111

专利代理机构:

北京明和龙知识产权代理有限公司

代理人:

郁玉成

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内容摘要

本公开提供一种用于形成三维曲面的分立模具(1),其包括:框架(2);可分别相对于框架沿它们的纵向移动的平行销(4),其中所述销布置在平行的排(6)内并且它们的前端限定所述三维的曲面;在所述排间至少基本板状的分离元件(7);以及将成排的销与它们之间的分离元件压在一起同时在销的径向上推开框架的压力元件(8,9),其特征在于,至少在使用分立模具来制造产品期间,使至少平行于至少一些板状分离元件的纵向延伸的表面在多个排(6)的纵向上成波纹状。

权利要求书

1.  一种用于形成三维曲面的分立模具,其包括:框架;平行销,所述销可分别相对于框架沿它们的纵向移动,其中所述销布置在平行的排内并且它们的前端限定所述三维曲面;在所述排间至少基本板状的分离元件;以及将成排的销与它们之间的分离元件压在一起同时在销的径向上推开框架的压力元件,其特征在于,至少在使用分立模具来制造产品期间,使至少平行于至少一些板状分离元件的纵向延伸的表面在多个排的纵向上成波纹状。

2.
  根据权利要求1所述的分立模具,其特征在于,至少在使用分立模具制造产品期间,至少平行于所有板状分离元件的纵向延伸的表面在多个排的纵向上成波纹状。

3.
  根据权利要求1或2所述的分立模具,其特征在于,分离元件具有对称的波纹状平面。

4.
  根据权利要求3所述的分立模具,其特征在于,通过分离元件的塑性变形获得分离元件的波纹状。

5.
  根据权利要求1、2、3或4所述的分立模具,其特征在于,所述分离元件经由至少其一端的桥接元件来互联。

6.
  根据权利要求5所述的分立模具,其特征在于,所述桥接元件和分离元件形成一个整体件。

7.
  根据权利要求6所述的分立模具,其特征在于,通过金属线点火制造所述整体件。

8.
  根据权利要求5、6或7所述的分立模具,其特征在于,每个分离元件通过至少一个铰链或更优选的两个铰链来连接到桥接元件。

9.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,分离元件和销的构造和尺寸被设置成,在两个间隔开的接触位置,在每个销和分离元件之间有接触。

10.
  根据权利要求9所述的分立模具,其特征在于,接触位置设置成镜面对称,其中对称平面通过相关销的中心轴与相关联的分离元件垂直地延伸。

11.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,每个分离元件包括基板,该基板在其至少一个纵向侧涂有弹性材料,更为优选的是在两个相对的纵向侧涂有弹性材料。

12.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,一排中的销彼此隔开。

13.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,所述销具有圆形横截面。

14.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,相邻排的销相对于彼此以等于半个节距的距离交错。

15.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,一个排的多个销之间的节距等于销的直径和分离元件的厚度之和。

16.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,所述波纹是锯齿状的。

17.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,所述销的直径小于1.3mm。

18.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,销的前端至少基本上是平的。

19.
  根据权利要求18所述的分立模具,其特征在于,所述至少基本上是平的前端的圆周边缘是倾斜的。

20.
  根据权利要求1-17所述的分立模具,其特征在于,销的前端是凸形的。

21.
  根据权利要求1-17所述的分立模具,其特征在于,销的前端是凹形的。

22.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,在销的前端设有弹性头部。

23.
  根据权利要求22所述的分立模具,其特征在于,所述弹性头部具有至少基本上矩形的横截面。

24.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,弹性垫块设置在销的前端上。

25.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,分离元件和/或销在分离元件和销之间接触的区域中局部地塑性变形。

26.
  根据权利要求1-25所述的分立模具,其特征在于,与销接触的分离元件的材料和/或与分离元件接触的销的材料能够承受至少1%的弹性延伸。

27.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,销的与前端位置相反的后端是自由端。

28.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,提供有调节设备,用于分别在期望的纵向位置来定位销,从而获得由销的前端所限定的期望三维曲面。

29.
  根据权利要求28所述的分立模具,其特征在于,调节设备包括至少一个细长的压力元件,用于将所述至少一个压力元件压向销端的压力装置,以及用于移动压力元件经过销端的移动装置。

30.
  根据权利要求29所述的分立模具,其特征在于,调节设备包括用于由移动装置移动的一个调节单元,该调节单元包括一对压力元件和一对齿条,该齿条连接到各自的压力元件并且在不同的位置与齿轮咬合,以及驱动元件,其用于向齿轮赋予往复运动,使得压力元件可以交替地压向销端。

31.
  根据权利要求30所述的分立模具,其特征在于,调节设备在相对于销的不同位置处具有两个调节单元,所述调节单元每个被设置成同时将多个销定位在期望的纵向处,与两个调整单元关联的驱动元件在相反的方向上同时驱动关联的齿轮。

32.
  根据前面任意一项权利要求所述的分立模具,其特征在于,所述分立模具设计用于结合第二模具使用,该第二模具具有朝向与分立模具关联的销的前端的模具表面。

33.
  一种用于制造具有三维曲面的产品的方法,其特征在于,使用根据前面任意一项权利要求所述的分立模具。

34.
  根据权利要求33所述的方法,其特征在于,靠在三维曲面上塑性变形一块材料。

35.
  根据权利要求34所述的方法,其特征在于,通过改变至少多个销的纵向位置,在该块材料的塑性变形期间改变三维曲面。

36.
  根据权利要求34所述的方法,其特征在于,在连续的步骤中塑性变形该块材料,其中在每个步骤期间,压力被施加在该块材料上,以便在有限的程度上塑性变形该块材料,此后所述压力被减小,其中通过改变至少多个销的纵向位置,在各个步骤之间改变三维曲面。

说明书

分立模具
技术领域
本发明涉及一种形成三维曲面的分立模具,其包括:框架;可分别相对于框架沿它们的纵向移动的平行的销,其中销被设置成平行的多个排并且其前端限定所述三维曲面;至少基本上板状分离元件,位于所述多个排之间;以及压力元件,用于将成排的销与它们之间的分离元件压在一起并同时在销的纵向方向上推开框架。
背景技术
此类分立模具在D.F.Walczyk,J.Lakshmikanthan.和D.R.Kirk的“Development of a reconfigurable tool for forming aircraft bodypanels”,Journal of Manufacturing systems,17(4):287-296,1998参考其图8进排了描述。已知的分立模具使用方形横截面的销。使用分离元件的优势在于在Walczyk中,在它们的纵向位置上作为轴向力的结果而发生不期望的改变前,销的轴向负荷承受能力,即可在所述轴向上施加在销上的最大力是较大的。在并列多排的销间使用基本上板状的分离元件提供了额外的优势,其排除了这样的危险,即由于发生摩擦力(如果没有分离元件的话)而导致相邻排的销随定位于纵向上的销移动。已知分离元件的显著缺陷在于事实上销是方形横截面,这使得它们的成本相对较高并且这实际上也确定了销的最小尺寸。这意味着由销限定的三维曲面的分辨率是有限的。进一步,排内彼此相邻定位的销每个仍在它们面向的平直侧接触,从而仍存在这样的危险,即由于相邻销之间的摩擦力,相同排内的相邻销随定位于纵向的销移动。
在N.Nakajima的“A newly developed technique to fabricate complicateddies and electrodes withwires”,Bulletin of JSME,12(54):1546-1554,1969提到了上述的危险,即由于相邻销之间的摩擦力,在被移动到期望的纵向位置时,分立模具中销随相邻销移动,其中描述了分立模具,该分立模具的销被配置为具有平均直径1.81mm或5.40mm的钢丝,但其中在成排的销之间并没有使用分离元件。根据Nakajima的分离元件的另一个缺陷在于没有均匀固定力的问题,因为销直径的尺寸公差由制造过程产生。
发明内容
本发明的目的是提供一种如在导言中所提到的分立模具,在原理上可以使用(相对便宜的)圆形的销,并且没有排除在本发明的框架内使用矩形/方形的销,这些销可以分别放置在它们的纵向上而不会由于发生的摩擦力而同时影响相邻销的纵向位置,并且它们的轴向负荷承受能力也更易于预测。为了实现该目标,本发明特征在于至少在使用分立模具来制造产品期间,使至少平行于至少一些板状分离元件的纵向延伸的表面成波纹状。这产生了维持波纹凹部内的销保持原状的优势可能性。由此,不需要排内的销彼此接触,或相邻销之间的任意此类接触将在减小的程度上发生,从而这样的危险可以被排除或至少显著地减小,即位置彼此相邻的销随彼此移动。重要的额外优势在于事实上因为事实上销被保持在波纹的凹部内,在制造分立模具时,更易于相对于销彼此来定位销,从而进一步,在使用分立模具期间,销也更易于保持在它们的正确位置,即,当至少一些销将经受轴向负荷时。此外,波纹状可以补偿由于相对简单方式造成误差的销尺寸变化,因为可以确保销紧靠分离元件。
十分优选地,至少在使用分立模具制造产品期间,至少平行于所有板状分离元件的纵向延伸的平面在多个排的纵向上成波纹状。因此销可以相对于彼此近的定位,从而可以进一步增加模具中销的密度。此外,如果所有的板状分离元件具有相同的波纹状(其在本优选实施方式中是优选的),则这将导致分立模具更易构造。
根据更为重要的优选实施方式,分离元件或至少具有成波纹状表面的元件具有对称的波纹状平面。基于分离元件的不变厚度,这意味着分离元件在整体上可以被视为成波纹状。在本优选实施方式中,结合有高销密度的销的坚固封闭是可能的。
优选地,通过分离元件的塑性变形可以获得分离元件的波纹状。事实上,这例如可以通过经过两个辊之间的平面来实现,其中辊提供有锯齿状的轮廓。
为了实施以正确和简单的方式来将分离元件相对于彼此定位,分离元件优选地经由至少其一端的桥接元件来互联。
进一步优选的是关于这一点,如果桥接元件和分离元件形成一个组成部分,从而不必将分离元件组装到桥接元件。
用于制造所述组成部分的合适制造技术是金属线点火。
为了实现分离元件可以彼此平行移动,有利的是如果每个分离元件通过至少一个铰链或更优选的两个铰链来连接到桥接元件。在每个分离元件和桥接元件之间使用两个铰链的效果可以进一步是分离元件的方位将不会在分离元件的移动时改变。
为了获得力的控制传送,其中通过分离元件施加在销上的固定力尽可能是均匀的,分离元件和销优选的被配置和尺寸化为在两个彼此隔开的位置,在每个销和分离元件之间有接触。
从力的平衡的角度来看,进一步优选的是关于这一点,镜面对称提供的接触位置具有对称的平面,该平面通过相关销的中心轴与相关联的分离元件垂直地延伸。
尽管在本发明的框架内很有可能将每个分离元件配置为单体材料,并且这在许多情形下甚至是优选的,但在许多情形下也优选的是如果每个分离元件包括基板,该基板在其至少一个纵向侧涂有弹性材料,更为优选的是在两个相对的纵向侧涂有弹性材料。弹性材料功能在于实现销正确地紧靠分离元件,同时基板向分离元件提供所需的硬度。
根据一个重要的优选实施方式,排中的销彼此离开。这将排除这样的危险,即一个销的轴向移动将导致相邻销随其移动。
此外,十分优选的是如果销具有圆形的横截面。此类销相对来说制造便宜并且此外可以具有相对小的直径,这使得可以在每单元面积内使用高的销密度。
如果多个排的销相对于彼此以等于半个节距的距离交错,则该后一项效果将进一步增强。
尤其当使用圆形销时(根据上面讨论的优选实施方式,其相对于彼此以等于半个节距的距离交错),优选的是如果一个排的多个销之间的节距等于销的直径和分离元件的厚度的和。通过这种方式,可以以这样的方式来定位销,即位置相邻的三个销形成等边三角形的角点。
优选地,波纹在形状上是锯齿状的,因为这样的形状易于制造。
尤其当使用如上所讨论的本发明的优选实施方式的波纹状分离元件时,优选的是如果相邻多个排的销相对于彼此以等于半个节距的距离交错。接着这恰恰是关于增强的填充率和分辨率的优势在其中起一部分作用。
本发明尤其但不排他性地适合于实现具有高销密度的分立模具。在该框架内,销的直径优选地小于1.3mm。进一步优选地,分离元件具有最大0.25mm的厚度。
从成本价格的角度来看,优选的是如果销的前端至少基本上是平的。
为了尽可能阻止在所述至少基本平直前端的圆周边缘的位置处的冲孔效应,所述圆周边缘优选的是倾斜的。
如果销的前端是凸的,则将实现关于这点的进一步改进。
为了制造出在形状上是凹的产品,另一方面,可替换地有利的是如果销的前端是凹的。
为了在销的正面上尽可能地均匀地分散在形成具有分立模具时将销压在物体上的压力,销优选地提供有弹性头部,例如在它们的前端由橡胶制成。所述头部例如可以具有类似于火柴杆的类似结构。
弹性头部优选地具有至少基本上矩形的横截面,从而与所有销关联的弹性头部可以联合形成一个封闭的弹性表面。
为了在将要制造的产品和销之间获得力的均匀分布,弹性垫块优选地提供在销的前端上。
十分优选地,分离元件和/或销在分离元件和销之间接触的区域中局部地塑性变形。因此获得的很重要的优势在于通过这种方式,可以确保将销统一地紧靠相邻的板状分离元件,同时进一步在销的纵向移动期间,获得销和板状分离元件之间的均匀摩擦力,因为使用了同源的固定力。由于分离元件和/或销的局部塑性变形,关于销的尺寸(直径)和形状可以允许很高的误差,因为通过塑性变形补偿了销的直径的差,其中塑性变形当然将发生到这样的程度,即等于销的直径和形状的误差范围。在本优选实施方式的框架内,在这方面应该明确指出上面使用的术语直径不仅涉及圆形销也还涉及具有正方形、矩形和/或其他形状的销。在如上所述的塑性变形的情况下,将理解到在原理上仅使用一次,即,在分立模具在操作用于制造产品前。所述塑性变形也可以用于补偿分离元件的尺寸和形状中的变化。
销和分离元件之间正确的固定,同样在关于销和/或分离元件的尺寸方面相对大的误差的情形中,也是可以被确保的,如果分离元件和/或销的形变是弹性的而非塑性的。在制造产品期间,上述情形中的所述塑性变形可以在每次施加轴向力时被强加,从而产生针对销的同源固定力。在该框架内,优选的是如果与销接触的分离元件的材料和/或与分离元件接触的销的材料能够承受至少1%的弹性延伸。事实上通常优选的是使用相对硬的和相对软的材料的组合,例如一方面是金属而另一方面是塑料或橡胶。
为了以简单的方式来设置销以便形成期望的三维曲面,与前端位置相反的销的后端优选地是自由端。在该情形中,通过靠在后端上来压销,所述销的定位可以发生,造成所述销沿纵向移动可调整的距离。
根据本发明的分立模具进一步优选地提供有调节设备,用于分别在期望的纵向位置来定位销,从而获得由销的前端所限定的三维曲面。
此类调节设备优选地包括至少一个延伸的压力元件,用于将所述至少一个压力元件压向销端的压力装置,以及用于移动压力元件通过销端的移动装置。明确指出关于这一点原则上调节设备也可以压在销的前端,因此最终该前端限定三维曲面。使用移动装置缓解了针对每个销和/或用于将压力元件压向销的每个压力元件需要提供分离驱动设置。
调节设备优选地包括将要由移动装置移动的一个调节单元,该调节单元包括一对压力元件和一对齿条,该齿条连接到各自的压力元件并且在不同的位置与齿轮咬合,以及驱动元件,其用于向齿轮给予往复运动,使得压力元件可以交替地压向销端。以这种方式配置的调节设备具有这样的优势,即,调节设备不需要针对每个销分别地移动而是针对每对销来移动,因此将调节设备的移动数量减小了一半。此外,从质量惯性的角度来看,对于每个齿轮使用具有连接到一对齿条的压力元件的一对齿条来说是有优势的。
至少为了增加能力,有利的是如果调节设备在相对于销的不同位置处具有两个调节单元。十分优选地,所述调节单元每个被设置成同时将多个销定位在期望的纵向处,与两个调整单元关联的驱动元件在相反的方向上同时驱动关联的齿轮。这样也提供了关于发生的质量惯性力的显著优势,关于这一点应该意识到当使用本优选的实施方式来将各个销以相对高的速率移动到正确的纵向位置也是可以的。为了进一步提高能力,可以在本发明的框架内配置调节设备具有多对的调节单元,每个调节单元将分立模具的预定数目的销移动到期望的纵向位置。
根据本发明的分立模具也可以用于各种制造技术。通常将优选的是如果分立模具设计用于结合第二模具使用,该第二模具具有朝向与分立模具关联的销的前端的模具表面。所述第二模具可以是分立的模具,优选的是根据本发明的分立模具,但其也可以具有固定的模具表面。
本发明进一步涉及一种用于制造具有三维曲面的产品的方法,其中使用了根据如上所解释的本发明的分立模具。其中可以使用分立模具的可能制造技术是(注射)模塑法或更具体地,所谓的聚合物注射成形(PIF),或更具体地,通用变形(金属)、爆炸变形和/或氢化变形。
根据本发明的分立模具提供了特别的可能性,尤其在根据针对三维曲面的一块材料的优选实施方式的塑性变形期间。
因此可以通过改变至少多个销的纵向位置,在该块材料的塑性变形期间改变三维曲面。通过这种方式,可以以可控的方式来进排塑性变形处理,从而最终可以获得具有改进的材料属性的产品。
相同的优势可以应用,如果根据另一优选实施方式,该块材料在连续的步骤中被塑性变形,其中在每个步骤期间,压力被施加在该块材料上,以便在有限的程度上塑性变形该块材料,此后所述压力被减小,其中通过改变至少多个销的纵向位置,在各个步骤之间改变三维曲面。
附图说明
现在通过描述本发明的多个优选实施方式来详细地解释本发明,其中对附图做出参考:
图1是根据本发明的分立模具的示意等轴测图;
图2是图1的具有未塑性变形的薄膜(包括其细节)的分立模具的Z方向的视图;
图3是图1的具有在所述薄膜与销接触处已塑性变形的薄膜的分立模具的Z方向的视图;
图4是由一块材料使用金属线点火技术制成的多个平行薄膜的平面图;
图5a-5f是形成根据本发明的分立模具的调节设备的示意侧视图,其示出在使用期间的六个连续的步骤;
图6是调节设备的示意等轴测图;
图7a-7c是调节设备的示意后视图,其示出在使用期间的三个连续的步骤;
图8a和图8b示出在第一次应用根据本发明的分立模具期间两个连续的步骤,图8c示出最终的产品;
图9a和图9b示出在第一次应用根据本发明的分立模具期间的两个连续的步骤,图9c示出最终的产品;以及
图10a和图10b示出在第一次应用根据本发明的分立模具期间的两个连续的步骤,图10c示出最终的产品;
具体实施方式
图1中示出的分立模具1包括矩形框架2,在其中心处具有矩形的开口3。分立模具1进一步包括多个相同销4的三排6a、6b、6c(在这种情形下)。销4在沿它们的整个长度上具有不变的圆形横截面。
在排6a、6b和6c之间提供的是薄膜元件7a、7b形式的板状分离元件。薄膜元件7a、7b成波纹状,相邻排6a、6b、6c的销4相对于彼此以半个节距交错,从而它们每个落入到波纹的凹部内。销4彼此不直接接触,甚至是排6a、6b和6c内的销。薄膜元件7a、7b的各自端部附接到相对的压力元件8a、8b,压力元件8a、8b可以由驱动装置(未示出)沿相对于框架2的与X方向平行的方向来移动。提供压力元件9a、9b来与中间薄膜元件7a、7b一起来挤压相邻的排6b、6b和6c(指示为Fy)。当施加力Fy时,力Fx不得不也被施加从而达到力的均匀。因此可以推导出:
Fx=1/√3  cy/cx Fy
其中cy是影响Y方向上的力传送的y方向上的那些销之间转变的数目;以及
cx是影响X方向上的力传送的x方向上的那些销之间转变的数目,
在这种情形下,下面的成立:cy=2并且cx=6。应用上述的方程,这意味着Fx=1/(3√3)Fy
使用波纹状的薄膜元件7a、7b具有显著的优势。首先在沿由箭头10所指示的轴向上移动各个销4时,所述优势变得明显。因为销4之间没有直接接触,所以销4没有机会随正在移动到正确的纵向位置的相邻销4移动的机会。薄膜元件7a、7b的波纹状属性确保销4将不会彼此接触。一旦设置了所有的销4并且销4的前端形成三维曲面,可以依着其形成物体,进一步可以通过施加合适的力Fx和Fy,一方面在销4之间而另一方面在薄膜元件7a、7b或压力元件8a、8b、9a和9b之间产生足够高程度的摩擦力,从而当在产品被制造时,可以确保销4的纵向位置而不管在销4的轴向上相对高的负荷,例如当金属盘正在塑性变形时。
为了获得对于所有的销4在销4上相同的夹紧力,无论其在分立模具内的位置如何,并且考虑到事实上销4的尺寸,尤其是其直径对于所有销来说可能由于误差变化而不同,在分立模具1被操作前,如果薄膜元件7a、7b和/或销4首先在它们彼此接触的位置承受有限量的局部塑性变形,则可以获得主要的优势,从而薄膜元件上销4的轴承力可以被表征为对于所有的销4都是相同的。
在图2中,示出了处于其中Fx和Fy大致上等于0的情况的分立模具1。图2的详细视图清楚地示出每个销4如何在四个接触线11a、11b、11c和11d上与各自的薄膜元件7a、7b接触。然而,事实上,考虑到销4的制造误差,销4可以具有更小的直径,从而事实上在所述薄膜元件7a、7b和在一个或多个接触线11a-11d的位置处的销4之间没有接触。为了确保此类的接触不会实现,很有利的是如果在操作分立模具1前施加力Fx和Fy,使得确保薄膜元件7a、7b和/或销4的塑性变形。这在图3中示出,假设在该上下文中,薄膜元件7a、7b由具有比销4更低屈服点的柔软材料制成。结果是,在接触线11a-11d的位置处的薄膜元件7a、7b中形成延伸销4长度的压痕,这些压痕具有等于销4的半径。在力Fx和Fy已经再次被减小到零后,所述塑性变形将持续存在。塑性变形的程度将部分地取决于各个销4的实际直径。关于这一点重要的是选择力Fx和Fy,使得在每个接触线11a-11d处发生某种程度上的塑性变形。因此薄膜元件7a、7b的形状,并且尤其是其表面最佳地适于销4的实际形状和尺寸,从而确保将销4固定在四个接触线11a-11d(事实上已经成为接触区域)的位置处并且因此当销4在纵向上负荷时,可以在销4上容易施加可控夹紧力。
附带地也可以想到通过每当销在纵向上被轴向地负荷时以弹性的方式实现薄膜元件7a、7b的形变而非通过预先对其进排仅一次的塑性变形,可以实现上述的优势。该优选实施方式可能是有利的,尤其使用由塑性材料的薄膜元件7a、7b和/或销或涂有塑料材料的薄膜元件7a、7b和/或销构成。
图4示出薄膜元件设备26,其包括相比较于薄膜元件7a、7b的多个平等的、波纹状的薄膜元件21。呈现在薄膜元件21之间的是用于成排的销的间隔22,例如销4的排6a-6c。在一端处,薄膜元件21经由连接元件23连接到桥接元件24。每个连接元件23包括两个膜层铰链,使得薄膜元件21能够在垂直于它们的纵向的方向上移动,膜层铰链25在相反的方向上铰接到有限的程度。包括桥接元件24、连接元件23和薄膜元件21的薄膜元件设备26已经通过金属线点火技术由一块金属形成。这实现了薄膜元件21将一直相对于彼此正确地定位并且销可以容易地移动进针对组装相关分立模具目的所提供的间隔22中。
图5a-5f、6和7a-7c涉及可以形成根据本发明的分立模具(例如分立模具1)一部分的调节设备。也可以使用具有现有技术的分立模具的调节设备,假如所述分立模具包括在一端具有自由端的销。调节设备31提供在形成根据包括框架33的本发明的分立模具一部分的销32的后端。调节设备31包括框架34,其通过移动装置(未示出)可以在垂直方向和垂直于图5a-5f的附图的平面的方向上互换地移动。齿轮35可以通过驱动元件46关于框架34绕垂直于图5a中的附图的平面垂直延伸的中心轴旋转。布置在相对两侧的两个齿条36、37咬合齿轮35,作为受合适地控制驱动元件46影响的齿轮35旋转的结果,齿条可以在水平方向上向前和向后移动。在面向销32的端处,销状的推动器元件38、39连接到齿条36、37。推动器元件38、39的直径基本上对应于销32的直径。
从图5a中示出的情况出发,其中没有销32已通过调节设备31向期望的纵向位置移动,齿轮35由驱动元件46向右旋转,如图5b中的箭头40所指示的,使得齿条36随推动器元件38向右移动,推动销32之一,即销32-1向右,从而销32-1的前端伸出。通过随后在如箭头41所指示的相反方向上旋转齿轮35,齿轮36将再次移动回,同时已经在图5b所示步骤中向左移动的齿轮37将向右移动,直接销32-2已经由推动器元件39沿其纵向移动到期望的程度。接着齿轮35返回到图5a中所示出的它的原始位置,于是框架34将向下移动两个销32之间的节距的距离,如图5d中所示。图5e和图5f随后示出后两个销32-3和32-4如何通过调节设备31以类似于图5b和图5c中示出的方式来移动到期望的纵向位置。
图6在示意等轴测图中示出调节设备31。图6以及图7a-7c示出调节设备31包括第二组齿轮55和与所述齿轮咬合的齿条56、57,并且与其成直线的朝向销32的销状推动器元件58、59,其中齿轮55由驱动元件60来驱动。类似于齿轮35,齿轮55可以关于框架34轴颈地旋转,同时齿条56、57以及推动器元件58、59由框架上的引导装置来引导。在图6中仅示意性地示出框架34。为了避免误解,应该注意到的是图6的图示决不旨在暗示远离销32的齿轮36、37、56、57的端部被坚固地连接到框架34。然而,旨在示出两个齿轮35、55和相关的齿条36、37、56、57和驱动元件46、60仅能够在垂直于销32的纵向的平面中联合移动。
正如本领域技术人员将理解到,控制装置(未示出)将以这样的方式来控制驱动元件46、60,即在销32的前端形成三维表面,在相反的方向上持续地驱动所述驱动元件46、60,从而调节设备31将以高的速度来展示稳定的性能。事实上销32划分成四个象限,并且每个象限的销32通过一个和相同的推动器元件38、39、58、59向正确的纵向位置移动。一旦由调节设备31将两排的所有销32移动到期望的纵向位置,如参考图5a-5f所解释的,则调节设备,或更具体地,具有连接到其的所有组件的框架34将垂直于图5a-5f的附图的平面移动对应于两排销32之间距离的距离,从而将下一排的销32移动到正确的所需位置。
图8a-10c示出根据本发明的分立模具的三个应用。图8a和图8b中的分立模具101用于塑性变形金属盘102。分立模具101形成包括模具固定器104的固定模具元件103的一部分,该模具固定器可以被视为用于分立模具101的框架。此外,使用包括矩形橡胶衬垫106的可移动模具元件105,当可移动模具元件朝向固定模具元件103移动时,其与分立模具101的自由表面相适应的形变,如图8b中所示。
如图8a和图8b所示,分立模具101的销的上端被环绕。结果是,获得的金属盘102’将看起来有点皱。该现象可以通过使用内插器而显著地减小,例如在金属盘102和分立模具101之间采用橡胶垫的形式(图9a-9c)。由此获得的产口102”具有显著小的褶皱表面,这部分地取决于内插器107的厚度和材料属性。
替代于使用橡胶模具元件106,在本发明的框架内当然也可以使用具有对应于分立模具101或第二分立模具的表面的固定模具。
图10a、10b和10c涉及在所谓的聚合物注射成形处理中使用分立模具121,在图10a和10b中关于这一点无法对各个销做出区分。平的金属盘122放置在模具121上,其销限定出凹的三维表面123。接着经由供应通道124在压力下提供的塑性熔体125被压向金属盘122的上侧,其结果是所述金属板122将塑性变形以符合三维表面123的形状。同时随之的是塑性熔体125将凝固,随着凝固的塑性材料125’和盘122结合在一起,因此形成产品126。

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本公开提供一种用于形成三维曲面的分立模具(1),其包括:框架(2);可分别相对于框架沿它们的纵向移动的平行销(4),其中所述销布置在平行的排(6)内并且它们的前端限定所述三维的曲面;在所述排间至少基本板状的分离元件(7);以及将成排的销与它们之间的分离元件压在一起同时在销的径向上推开框架的压力元件(8,9),其特征在于,至少在使用分立模具来制造产品期间,使至少平行于至少一些板状分离元件的纵向延伸的。

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