專利名稱：加工的薄板再成型的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明與把薄板加到諸如纖維板、三合板的芯模上而制成的一定形狀的方法和裝置有關。此處薄板所指包括任何可加到一芯模上的薄形板材，諸如塑料、金屬薄板、密胺和木質膠合板。
使薄板包繞著一有型面的邊緣的芯模的傳統(tǒng)方法是首先把薄板按芯模形狀裁切然后用粘合劑涂在薄板和/或芯模表面，把薄板粘附在芯模平面上且有一部分與芯模邊緣重迭。然后，薄板和芯模置入可加熱其重迭部分使其不會產生開裂且彎曲的成形機內，于是該成形機包繞芯模邊緣的重迭部分。
有許多種不同類型的成形機，大部分機器都可使用具有與芯模邊緣型面部分相對應型面的金屬凸緣，也可采用金屬板和金屬輥把薄板壓向芯模邊緣，使其與芯模一起成形，有二種基本類型的機器，一種為流水型，其中薄板或芯模沿著傳送帶移到一加熱位置然后再移到一成形位置。另一種為靜止型，薄板和芯模都固定住，加熱件和彎曲輥或凸緣依此繞樞軸轉動與薄板貼合/接觸。
大部分成形機能使薄板包繞一型面邊緣轉過180°成形，但是這種操作既可要求二次單獨加工，也可由機器本身的結構來限制薄板圍繞型面邊緣包繞的程度，通常小到不超過邊緣20毫米至100毫米處。
就把薄板包繞到其上的芯模的型狀而言，上述二種形式的成形機特別是流水型有局限性，因為不論彎曲輥輪或金屬凸緣都不易適應各種不同彎曲的角度。
還有一種成形機，它有一把芯模和薄板都裝在其上的水平加熱床。芯模用手動轉動被一恒壓壓向加熱床，而把薄板夾在芯模和加熱床的中間。雖然該機器可使薄板制成多種形狀，但是型面須限制在不變半徑的園弧，而其它型面，諸如拋物面和錐面就不行。該機器價格昂貴且在制成大和笨重的芯模時可能會很不方便。
本發(fā)明的目的在于提供一種使用簡單，價格便宜且所要制的芯模形狀范圍很廣，能把薄板按芯模制成一定形狀的裝置和方法。
為實現本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提供了一把薄板成形到具有一型面邊緣的芯模上的裝置，該裝置有一用于支撐芯模和薄板的支架，一彈性板和把彈性板處于拉緊狀態(tài)下安在拉緊架上并把彈性板從不接觸薄板位置到接觸薄板且使其處于拉緊的位置之間移動的裝置，通過進一步轉動彈性板而把力加到薄板上，使薄板成形到芯模的邊緣上。
通過一拉緊的彈性板迫使薄板壓到芯模上，本發(fā)明還提供了一價格比較便宜且簡單可靠的裝置。
拉緊的彈性板能比先有技術中成形機中的輥輪和金屬板能加上更大的力在更大范圍的邊緣面積內，例如一次操作中就能進行180°的包繞，且比起先有技術中的成形機，它對芯模的包繞可進一步延伸過邊緣，從而節(jié)約了加工時間并降低了成本。
同一彈性板能應付從0°到約200°角度的多種邊緣型面，這就克服了對各種不同芯模邊緣型面需使用不同型面金屬凸緣的難題。
本裝置能把薄板加工成多種芯模的形狀和邊緣型面，而有一些邊緣型面是先有技術成形機做不到的，諸如厚度上寬下薄的板。
在最佳實施例中，芯模和薄板都定位在成形機的一敞開工作面上，在工作面相平行的方向，芯模邊緣從工作面邊緣處向外突出。
通過芯模和薄板裝在成形機的敞開工作面上，增加了薄板在芯模面上的成形面積，比起大多數先有技術的成形機，可理解為有更大的芯模表面，先有技術中，邊緣型面固定在二平板之間，可理解為其中只有在邊緣周圍較小的芯模面從平板處突出。另外，本發(fā)明對所制芯模的整個形狀有更小的限制，既然芯模并不須裝在二平板之間，故而彈性板本身就可適應多種不同形狀的芯模。
敞開的工作面可以是水平的，但最好是垂直，或與垂直方向成一傾角，在使用成形機時，突出的芯模邊緣向上延伸。
用于拉緊和轉動彈性板的裝置可采取不同的形式，例如包括氣動或液壓驅動器或彈簧。一最佳實施例中有一彈性板裝在其上的拉緊架，彈性板的一端最好連在芯模的支撐架上，而另一端則連到拉緊架，拉緊架則可繞樞軸轉動以轉動彈性板，使其與薄板接觸和脫離接觸并使薄板包繞芯模的成型邊緣，諸如可伸縮的彈簧助力器的裝置可裝在機架上以方便上述轉動。
在此系統(tǒng)中，拉緊架可設有用來使彈性板處于張緊狀態(tài)的驅動器或彈簧形式的拉緊裝置，雖然較佳和較簡單的布置為拉緊架的樞軸軸線與彈性板的支撐點位置有一間隔，這種當拉緊架從一停靠位置轉到一與薄板接觸位置時，彈性板的拉緊程度取決于樞軸軸線與支撐點位置之間的距離。
最好，拉緊架樞軸的軸線與要成形的薄板所包繞的芯模邊緣近乎重合，結果在彎曲薄板時，彈性板的拉緊力保持近乎不變或只稍微增加些。
最好，膜性板的支撐點位置鄰近芯模邊緣所延伸的成形機的邊緣，這就保證了薄板確當地貼附在鄰近成形機工作面的芯模表面的突出部分。
另外，最好彈性板支撐點位置與樞軸軸線之間的間隔是可變的，這樣，在成形操作中加到彈性板的拉緊力就可進行調整。這可通過改變彈性板支撐點的位置來取得，然而最好樞軸軸線也是可移動的，例如藉助由可調整的樞軸座所帶動的拉緊架。一可移動的樞軸軸線也使樞軸能按照不同芯模的形狀和尺寸來定位。
拉緊架可包括有裝在芯模支撐架上可繞樞軸轉動的側臂和在側臂之間彈性板與之相連的拉緊桿，拉緊桿沿著側壁的位置能變化，這就使彈性板的拉緊力再次改變。
為了使拉緊桿沿側臂移動，側臂上有拉緊桿能裝在其內的長形孔。然而最好各側臂有一螺紋桿，一對鎖緊螺母或螺絲滾輪能沿著螺紋桿行走并且拉緊桿就裝在螺紋桿的各自端。拉緊桿最好通過一可裝在拉緊桿的任一面上且單獨的托架裝到螺紋桿上，結果通過包在拉緊桿的彈性板，就可取得對彈性板張緊力的進一步調節(jié)。
彈性板可通過液壓缸或氣壓缸連到拉緊桿，液壓缸或氣壓缸允許張緊力自動調整，也可在不需要時把拉緊桿沿著側壁移動的要求去掉，再則，上述驅動器(包括氣壓或液壓)可用來把拉緊桿本身連到側臂以代替上述鎖緊螺母和螺絲滾輪的安置。
一對滑動的支撐板可設置在成形機的工作面上使其與芯模嚙合并把芯模固定在鄰近成形機的工作面。這些滑板可設有咬緊芯模材料(諸如膠合板)的尖釘，該尖釘可由任何合適材料制成，諸如金屬、塑料、陶瓷等。
當然可以有其它支撐芯模的方法，諸如用一夾緊板或一真空吸附固定裝置。例如成形機的敞開工作面，在其內可有一真空腔，而芯模就安放在真空腔上，結果芯模就固定就位。密封件，諸如泡沫橡膠帶可以設置在真空腔周圍而芯模就緊壓這些密封件以保證真空腔的真空度。
具有支撐件沿著它行走的若干垂直通道設置在成形機的前面為了更方便裝在芯模，這在加工幾個尺寸相同的芯模時特別有用，因為每次芯模放在通道的支撐件上時，芯模邊緣可自動地與拉緊架的樞軸軸線對準。
當然在薄板包繞芯模邊緣成形以前必須對薄板加熱，為此，可單獨設置一加熱裝置，最好是成形機有一可移入和移出靠近芯模和薄板位置的加熱裝置，例如通過一樞軸轉動的動作。
樞軸點的位置可移動，這樣加熱器和薄板之間的距離可變化，可設置一配重或彈簧組以便于加熱器的移動。最好，例如通過一裝在芯模支撐架上的調節(jié)螺絲，使在其加熱位置上的加熱器之高度成為可變的。
一防熱罩設在加熱器和彈性板之間，最好裝在加熱器的支撐架上。然而，在另一實施例中，彈性板可以抗熱，這樣在彈性板把薄板成形到芯模之前，薄板就通過彈性板被加熱。彈性板自身也可以有一加熱件，在此情況下，彈性板在轉到使薄板包繞芯模邊緣彎曲之前就緊壓在薄板上加熱到一定時間，還有一種可能是薄板自身有一植入其內的加熱件，諸如電源的電流通過其內的若干金屬導線。
按照本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一把薄板成形到芯模上的方法，包括有把薄板貼到一芯模上最好是平的表面上，這樣一部分薄板重疊在芯模的邊緣上，然后加熱靠近芯模邊緣薄板的重迭部分到所要溫度，并用在彎曲過程中處于張緊狀態(tài)的彈性板圍繞著芯模邊緣彎曲該重迭部分這些步驟。
按照本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明可有效地與先有技術，諸如靜態(tài)成形機結合起來，并提供適應一成形機來貫徹本發(fā)明方法的一套部件，該套部件有一把薄板包繞芯模成形的彈性板和在使用中以可繞樞軸轉動的形式裝到成形機上并適于把彈性板處于張緊狀態(tài)并在成形操作中把彈性板壓住薄板的拉緊架。
下面參照


本發(fā)明的實施例，該實施例只作為舉例說明而也，附圖中圖1是根據本發(fā)明裝置的一端的透視圖;
圖2是圖1所示裝置的一側視圖表明在其加熱位置的加熱件，為了清楚起見，去掉了彈性板，彈性板的拉緊架以及其它特點;
圖3是類似圖2的一視圖，但是加熱件在其起點位置，并示出了彈性板及其拉緊架的轉動;
圖4是圖1沿著Ⅳ-Ⅳ剖面線的一剖視圖;
圖5表明把拉緊桿裝到拉緊架的側臂上;
圖6A至6D表明用圖1所示的裝置把薄板成形到芯模上的各個階段;
圖7A-7E和8A表明依照本發(fā)明所制成的樣品模芯形狀的透視圖;而圖7F表明各種可加工的芯模的端視圖，圖7G表明各種可加工的邊緣型面而圖8B和8C表示沿圖8的剖面線B-B和C-C的剖視圖。
參照圖1至圖3，成形機有一基架1，一加熱器裝置2和一彈性板3諸如氯丁二烯橡膠，一薄板成形于其上的芯模，在操作時裝在緊貼在成形機的敞開的前面4上。
加熱器裝置2裝設在可繞樞軸轉動地裝在基架1上的加熱器支架5上，這樣加熱器裝置2就能從處在成形機的后面的加熱器指向上方的退回位置(見圖1和圖3)，轉到處在成形機前面的加熱器2指向前方面對薄板(見圖6A)的加熱位置(見圖2)，加熱器支架5包括一配重6以方便其轉動。
當加熱器在加熱位置，加熱器的高度可通過一調節(jié)螺絲裝置7(只示于圖2)改變，以及一防熱罩8(只示于圖2和圖3)鉸接在加熱器支架5上，鄰近且在加熱器裝置2下方，這樣當加熱器裝置2處于其加熱位置時，就保護彈性板3免于受到加熱器2的加熱。
如圖4所示，彈性板3的前緣通過一夾緊件9連到基架1上，而夾緊件9用螺釘10固定到基架1的上鋼梁11上。再回過來參閱圖1和圖3，彈性板3的后緣沿著其長度連到拉緊架13的拉緊桿12上。
拉緊架13有可繞著位于成形機前部的一可調節(jié)的樞軸座15轉動的側臂14，結果側臂14就可在彈性板3不與夾層板和芯模接觸的起始位置和彈性板從成形機前面向前突出的成形位置之間繞樞軸轉動并使彈性板3接觸薄板并使薄板成形到一芯模上(見圖3和圖6A至圖6C)。
如圖5所示，各側臂14裝有一螺紋桿16而鎖緊螺母17沿著螺紋桿16行走，藉助各側臂端頭的一單獨托架18而把拉緊桿12連到螺紋桿16上。這就使拉緊桿12的位置能沿著側壁長度變化而調整彈性板3初始的拉緊力。進而，托架18可以用螺栓固定到拉緊桿12的任一面上例如12a和12b，通過把彈性板3包繞在拉緊桿12上以允許無限制地調節(jié)其拉緊力。
參照圖1，一對支撐板19(圖中僅示出一個)相互面對面，且沿著成形機前面滑動以嚙合薄板所要包繞的芯模。各支撐板19有若干在成形操作時夾緊芯模材料且固定到位的金屬針20。支撐板19沿著裝在基架1的上鋼梁11上的通道21滑動(圖4)，支撐板19裝有螺絲夾頭22以把支撐板緊固在所要的位置。
三個或多個垂直通道23同樣裝有可調節(jié)的托架24以支撐芯模的基座，在加工幾個相同尺寸的芯模時使芯模容易定位。當芯模的形狀有所要求時，這些垂直通道23還可以移動。
木材襯片26也裝在上鋼梁11和下鋼梁25上，當木材襯片裝在成形機前面時可防止對芯模和薄板的損壞。
參照圖6A到圖6D，為了形成一層壓斷面，芯模27一開始就切割和裝配成一所要斷面形狀而芯模邊緣28按要求做成型面。一制成的薄板29切割成一定大小并用粘結劑把薄板29粘到芯模27的一平表面30上，薄板長度(在圖6A中的指向紙面外的方向)不超過芯模長度，在加工時以防止薄板端頭過分突出而折斷。
隨后，芯模和薄板安放在緊貼成形機的前面4，而對垂直通道25的可調節(jié)托架24進行定位以支撐芯模，這樣芯模27的一帶型面的邊緣28就在基架1上方的所要高度處。為了下文將敘述的原因，薄板繞其彎的邊緣28應在法線方向與拉緊架13的樞軸軸線近乎重合。然后驅動滑動支撐板19緊貼芯模27的端頭并且夾緊螺絲夾頭22把芯模牢牢固定就位。
下一步，已經先接通電源并已達到其工作溫度的加熱器裝置2向下轉到圖2和圖6A所示的位置來加熱對應芯模邊緣28型面的薄板29的區(qū)域。當薄板29已加熱了所需的時間間隔(大約為50秒)則加熱器裝置2就退回到其退回位置(如圖1所示)而彈性板的拉緊架13就沿著圖3所示的園弧在位置A、B和C之間轉動直到轉到位置D，這取決于芯模的形狀。
當彈性板3從A位置轉到B位置時(如圖6B所示)，要注意到彈性板拉緊力的增加量取決于彈性板?？吭诨?上的水平面上方拉緊架13的樞軸軸線的高度。這原因在于成形機前面鋼梁11上彈性板3的?？课恢迷谒矫嫔吓c拉緊架13的樞軸軸線近乎對準，但是在垂直面上它們有一間隔且在其下方，從而，當拉緊架13從水平位置轉到垂直位置時，彈性板的拉伸量約相當于該垂直間隔大小。
當拉緊架13從位置B轉到位置C時，彈性板3就把薄板包繞著芯模邊緣型面彎曲。圖6C就示出了在彈性板轉過園弧BC部分后彈性板和薄板的位置。而彈性板再從C位置轉到D位置就使薄板進一步繞著芯模型面成形，如圖6D所示。為了完成和改善粘結強度，通過彈性板用手滾壓薄板，然后拉緊架可轉回到其初始位置并把芯模移去。
如上述所討論，拉緊架13的樞軸軸線近乎與薄板繞著其彎曲的邊緣28相重合，其結果是在彎曲薄板時彈性板的拉緊力的最佳分布幾乎保持不變或只是略微增加些，(與拉架13從一開始轉到垂直位置時所發(fā)生的拉緊力較大增長相比較)，這就有助于彎曲的加工過程。
在彎曲的操作過程中，在設定拉緊架的樞軸軸線的高度時，彈性板3的拉緊量是關鍵的且必須加以考慮，因此，在這方面，拉緊桿12沿著側壁14的距離也可以變化。
已發(fā)現，通過采用本成形機，大量不同形狀的芯模都可加以層壓，如圖7和圖8所示，包括帶錐形厚度的型面，而邊緣角也可在0°至約200°之間的范圍變化。
上述實施例只是把本發(fā)明付諸實施的一種方式，很明顯只要在本發(fā)明的范圍內，上述實施例可有許多變換。
權利要求
1.把一薄板成形到具有一型面邊緣的芯模上的裝置，有一用于支撐芯模和薄板的支架，一彈性板和把處于拉緊的彈性板裝到拉緊架上并把彈性板從與薄板不接觸位置轉到與薄板接觸的拉緊位置的裝置，從而進一步轉動彈性板把力加到薄板并使薄板成形到芯模的邊緣的型面上。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置適于把芯模和薄板裝在其敞開的工作面，該裝置在平行工作面的方向上使芯橫的邊緣從該裝置的工作面邊緣上向外突出。
3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于所述的敞開的工作面是垂直的或與垂直面成一傾角。
4.根據上述權利要求的任一項所述的裝置，其特征在于所述的拉緊和移動裝置有一彈性板連到其上的拉緊架。
5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于所述的彈性板在一端連到芯模支撐架而在另一端則連到拉緊架，拉緊架繞樞軸把彈性板移到與薄板接觸或移離與薄板接觸并對薄板加力使其包繞在芯模的邊緣型面上。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于所述的拉緊架的樞軸軸線與彈性板到拉緊架的連結點有一間隔，這樣當拉緊架從一?？课恢玫揭慌c薄板接觸的位置，彈性板的拉緊量取決于樞軸軸線與彈性板連結點之間的距離。
7.根據權利要求5或6所述的裝置，其特征在于所述的拉緊架的樞軸軸線近乎與所成形的薄板所包繞的芯模的邊緣相重合。
8.根據權利要求5或6或7所述的裝置，其特征在于所述的彈性板的連結點鄰近芯模邊緣其所延伸出的該裝置的邊緣。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的裝置，其特征在于所述的彈性板連結點與樞軸軸線之間的間隔是可變的。
10.根據權利要求5至9中任一項所述的裝置，其特征在于所述的拉緊架樞軸的軸線是可移動的。
11.根據權利要求4至10中任一項所述的裝置，其特征在于所述的拉緊架有以樞軸形式裝到芯軸支架上的側臂和在側臂之間的一拉緊桿，彈性板就連到拉緊桿上，拉緊桿沿著側壁的位置可變化。
12.根據上述權利要求的任一項所述的裝置，其特征在于一對滑動支撐板設置在裝置的工作面上以與芯模嚙合并使芯模固定在鄰近于所述的裝置的工作面。
13.根據上述權利要求任一項所述的裝置，其特征在于有芯模支撐裝置沿著其行走的多個垂直通道設在該裝置的前面上。
14.根據上述權利要求任一項所述的裝置，其特征在于還設有加熱裝置用來在薄板成形前加熱薄板。
15.把薄板成形到一芯模的方法，包括以下步驟把薄板粘附到芯模表面，這樣一部分薄板迭合到芯模的邊緣;加熱鄰近芯模邊緣的迭合部分到所要的溫度;在彎曲過程中用處于拉緊狀態(tài)的彈性板彎曲繞著芯模邊緣的迭合部分。
16.連到成形機的一套部件，有一把薄板繞著芯模成形的彈性板和一以可繞樞軸轉動形式裝在成形機上的使彈性板處于拉緊拉態(tài)，在成形操作中把彈性板壓向薄板的拉緊架。
17.一已被包上薄板的芯模，通過一薄板粘附到一芯模表面上，對在成形于芯模邊緣的薄板區(qū)域加熱，并且在成形時處于拉緊狀態(tài)的彈性板把加熱的薄板區(qū)域包繞到芯模的邊緣上來層壓成形薄板。
全文摘要
一把一薄板包繞芯模型面邊緣的成型機有一裝在轉動架上的一加熱裝置和一裝在拉緊架上的彈性板，一薄板粘附到芯模平表面上，其中一部分薄板與芯模邊緣疊合，芯模裝在成型機敞開的前立面上而薄板位于成型機前面和芯膜之間且疊合部分向上延伸。加熱器可轉動地面向疊合部分并加熱該處到設定的溫度，然后加熱器轉回，彈性板轉動通過位置A—D。在A處，彈性板放松，在B處則拉緊，并接觸疊合部分，在移過C，D時，彈性板把重疊部分壓向芯模并成型。
文檔編號B32B37/06GK1071367SQ921108
公開日1993年4月28日 申請日期1992年9月24日 優(yōu)先權日1991年9月24日
發(fā)明者理查德·約翰·海德 申請人:理查德·約翰·海德