CN110743952B - 一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，包括相互连接的上模导箱和下模导箱，设于上模导箱内的上模，设于下模导箱内的下模，上模和下模的结构一致，均包括本体，通过升降机构设于本体上的多个球面方形块，每个升降机构包括伺服电机、轴杆和球头结构，伺服电机的动力端通过一固定连接结构与轴杆连接，轴杆通过一升降机构与本体连接，球头结构安装于轴杆的上端，每个球头结构上均安装有球面方形块；该成型模具还包括用于控制每个所述升降机构动作的控制系统，用于对混凝土螺旋叶片进行位置固定的定位机构。本发明通过控制系统来控制每个升降机构的升降来实现球面方形块对零件的成型，特别适用于三维曲面、多品种产品的小批量生产。

Description

一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具

技术领域

本发明涉及模具技术领域，更具体地说，特别涉及一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具。

背景技术

如图1所示的叶片A，主要是用在混凝土罐车上，相互焊接在罐内主轴上，材料为4mm耐磨板，属型面简单的冲压成型类的焊接件，此类叶片规格型号上百种、零件大小不同、形状变化大同小异，目前都是根据叶片的不同规格制造相应的模具，成本高，且不同的零件之间加工的误差相差也较大。为此，有必要设计一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具来解决这种问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，以解决现有技术所存在的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，包括相互连接的上模导箱和下模导箱，设于上模导箱内的上模，设于下模导箱内的下模，所述上模和下模的结构一致，均包括本体，通过一升降机构设于本体上的多个球面方形块，每个所述升降机构包括伺服电机、轴杆和球头结构，所述伺服电机的动力端通过一固定连接结构与轴杆连接，所述轴杆通过一升降机构与本体连接，所述球头结构安装于轴杆的上端，每个球头结构上均安装有球面方形块；该成型模具还包括用于控制每个所述升降机构动作的控制系统，以及用于对混凝土螺旋叶片进行位置固定的定位机构。

进一步地，所述升降机构包括轴套，所述轴套内设有内螺纹，所述轴杆的上端设有外螺纹，所述轴套内的内螺纹与轴杆的外螺纹相配合，所述轴套安装于本体内。

进一步地，所述轴套的外侧还设有限位槽，所述本体内还设有与限位槽相配合的限位环。

进一步地，所述固定连接结构包括设于所述轴杆的下端设有花键，与所述伺服电机的动力端连接的联轴器；所述联轴器内设有与花键相配合的键槽。

进一步地，所述定位机构包括设于下模的本体上的四个立柱，每个立柱的外侧套设有定位套，相邻的两个立柱用于定位混凝土螺旋叶片的一侧，相邻的另外两个立柱用于定位混凝土螺旋叶片的另一侧，且四个立柱之间形成一梯形结构。

进一步地，所述控制系统包括：

模型数据库，用于存储混凝土螺旋叶片的特征数据，所述特征数据包括基准点的坐标值(X0、Y0、Z0)和叶片上N个点的坐标值(Xn、Yn、Zn)；

选择模块，用于根据实际加工的产品在系统中选择相应的混凝土螺旋叶片；

计算模块，选择特定的混凝土螺旋叶片，根据叶片上N个点的坐标值(Xn、Yn、Zn)定位每个升降机构的位置，计算出叶片上N个点的坐标值与基准点坐标值之间的坐标差值(Xi、Yi、Zi)，每个上模上的升降机构的升降位移为-Yi，每个下模上的升降机构的升降位移为Yi，并将该数据传送至驱动模块中；

驱动模块，用于根据计算出来的升降位移驱动每个升降机构的伺服电机动作。

进一步地，还包括输入模块，用于输入混凝土螺旋叶片的特征数据。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在使用时，通过控制系统来控制每个升降机构的升降来实现球面方形块对零件的成型，特别适用于三维曲面、多品种产品的小批量生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中叶片的结构图。

图2是本发明的混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具的立体图。

图3是本发明中下模的结构图。

图4是本发明中驱动机构的结构图。

图5是本发明中驱动机构的分解结构图。

图6是本发明的控制原理图。

图中：10上模导箱、20下模导箱、30上模、40下模、50球面方形块、60伺服电机、61十字联轴器、70定位柱、71定位套、80轴套、90轴杆、100花键、101上腔体、102方形固定柱、110外螺纹、120球头结构、130限位槽、200输入模块、201下腔体、202方形定位腔、203定位连接板、300模型数据库、400选择模块、500计算模块、600驱动模块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图2所示，本发明提供一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，包括相互连接的上模导箱10和下模导箱20，设于上模导箱10内的上模30，设于下模导箱20内的下模40，所述上模30和下模40的结构一致，均包括本体，通过一升降机构设于本体上的多个球面方形块50，每个所述升降机构包括伺服电机60、轴杆90和球头结构120，所述伺服电机60的动力端通过一固定连接结构与轴杆90连接，所述轴杆90通过一升降机构与本体连接，所述球头结构120安装于轴杆90的上端，每个球头结构120上均安装有球面方形块50；该成型模具还包括用于控制每个所述升降机构动作的控制系统，以及用于对混凝土螺旋叶片进行位置固定的定位机构。

本实施例中，参阅图4和图5所示，所述的升降机构包括轴套80，轴套80内设有内螺纹，轴杆90的上端设有外螺纹，轴套80内的内螺纹与轴杆90的外螺纹相配合，轴套80安装于本体内，所述的轴套80的外侧还设有限位槽130，本体内还设有与限位槽130相配合的限位环。由于轴套80的位置固定，在使用时，当伺服电机60带动轴杆90转动时，由于轴套80的内螺纹与轴杆90的外螺纹配合时，轴杆90会上移或下降，进而带动球面方形块50上移或下降。

本实施例中，所述的固定连接结构包括设于所述轴杆90的下端设有花键100，与伺服电机60的动力端连接的联轴器70；联轴器70内设有与花键100相配合的键槽。该结构可以很好的将伺服电机60的动力传递至轴杆90上。

本实施例中，参阅图3所示，所述的定位机构包括设于下模40的本体上的四个立柱70，每个立柱70的外侧套设有定位套71，相邻的两个立柱70用于定位混凝土螺旋叶片的一侧，相邻的另外两个立柱70用于定位混凝土螺旋叶片的另一侧，且四个立柱70之间形成一梯形结构。

本实施例中，上模导箱10的下端四个拐角为方形固定柱102，下模导箱20的上端四个拐角为方形定位腔202，通过定位连接板203将方形固定柱102和方形定位腔202固定连接在一起。并且在上模导箱10的前侧设有上腔体101，在下模导箱20的前侧设有下腔体201，可以减小整体重量。

本实施例中，参阅图1和图6所示，所述控制系统包括：

模型数据库300，用于存储混凝土螺旋叶片的特征数据，特征数据包括基准点O点的坐标值(X0、Y0、Z0)和叶片上N个点的坐标值(Xn、Yn、Zn)；

选择模块400，用于根据实际加工的产品在系统中选择相应的混凝土螺旋叶片，即在实际使用时，根据图形界面的提示，选择对应需要加工的零件。

计算模块500，选择特定的混凝土螺旋叶片，根据叶片上N个点的坐标值(Xn、Yn、Zn)定位每个升降机构的位置，计算出叶片上N个点的坐标值与基准点坐标值之间的坐标差值(Xi、Yi、Zi)，每个上模30上的升降机构的升降位移为-Yi，每个下模40上的升降机构的升降位移为Yi，并将该数据传送至驱动模块600中；

驱动模块600，用于根据计算出来的升降位移驱动每个升降机构的伺服电机60动作，这样就可以使上模30和下模40上所有的球面方形块50挤压在零件表面，使零件按照预定的方案成型，由于本发明中球面方形块50的表面为球形，其与叶片表面接触为点接触，受力更大、可快速成型。

本实施例的控制系统还可以包括输入模块200，用于输入混凝土螺旋叶片的特征数据，这是为了方便该成型模具的通用性更强，故通过输入模块200输入不同的叶片数据，以便于模型数据库300中存储的数据更多。

本发明的工作原理为：将工件放在下模40上，用定位套71进行定位，放置走偏，此时控制系统启动，根据叶片的类型驱动每个上模30上的升降机构的移动，以及每个下模40上的升降机构的移动，进而对叶片进行成型，这种成型加工简单、通用性强，使用一个模具可以对不同类的产品进行加工。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，包括相互连接的上模导箱和下模导箱，设于上模导箱内的上模，设于下模导箱内的下模，其特征在于：所述上模和下模的结构一致，均包括本体，通过一升降机构设于本体上的多个球面方形块，每个所述升降机构包括伺服电机、轴杆和球头结构，所述伺服电机的动力端通过一固定连接结构与轴杆连接，所述轴杆通过一升降机构与本体连接，所述球头结构安装于轴杆的上端，每个球头结构上均安装有球面方形块；该成型模具还包括用于控制每个所述升降机构动作的控制系统，以及用于对混凝土螺旋叶片进行位置固定的定位机构；

所述控制系统包括：

模型数据库，用于存储混凝土螺旋叶片的特征数据，所述特征数据包括基准点的坐标值(X0、Y0、Z0)和叶片上N个点的坐标值(Xn、Yn、Zn)；

选择模块，用于根据实际加工的产品在系统中选择相应的混凝土螺旋叶片；

计算模块，选择特定的混凝土螺旋叶片，根据叶片上N个点的坐标值(Xn、Yn、Zn)定位每个升降机构的位置，计算出叶片上N个点的坐标值与基准点坐标值之间的坐标差值(Xi、Yi、Zi)，每个上模上的升降机构的升降位移为-Yi，每个下模上的升降机构的升降位移为Yi，并将该数据传送至驱动模块中；

驱动模块，用于根据计算出来的升降位移驱动每个升降机构的伺服电机动作。

2.根据权利要求1所述的混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，其特征在于：所述升降机构包括轴套，所述轴套内设有内螺纹，所述轴杆的上端设有外螺纹，所述轴套内的内螺纹与轴杆的外螺纹相配合，所述轴套安装于本体内。

3.根据权利要求2所述的混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，其特征在于：所述轴套的外侧还设有限位槽，所述本体内还设有与限位槽相配合的限位环。

4.根据权利要求2所述的混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，其特征在于：所述固定连接结构包括设于所述轴杆的下端设有花键，与所述伺服电机的动力端连接的联轴器；所述联轴器内设有与花键相配合的键槽。

5.根据权利要求1所述的混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，其特征在于：所述定位机构包括设于下模的本体上的四个立柱，每个立柱的外侧套设有定位套，相邻的两个立柱用于定位混凝土螺旋叶片的一侧，相邻的另外两个立柱用于定位混凝土螺旋叶片的另一侧，且四个立柱之间形成一梯形结构。

6.根据权利要求1所述的混凝土螺旋叶片多点柔性数字化成型模具，其特征在于：还包括输入模块，用于输入混凝土螺旋叶片的特征数据。

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