[发明专利]一种球面体工件加工模具及其加工方法

权利要求书

1.一种球面体工件加工模具，包括由若干凸模片叠置的上凸模，以及由若干凹模片叠置的下凹模，其特征在于：

每一凸模片下端的弧形凸面上，沿幅宽间隔设有若干个凹槽，若干凸模片叠置后形成若干条形凹槽，每一条形凹槽内嵌入对应的顶部平直、底部为弧形凸面的上模刃片，若干上模刃片嵌入对应条形凹槽后形成向下凸起的球面上模刃；

每一凹模片上端的弧形凹面上，沿幅宽间隔设有若干个凹槽，若干凹模片叠置后形成若干条形凹槽，每一条形凹槽中嵌入对应的底部平直、顶部为弧形凹面的下模刃片，若干下模刃片嵌入对应条形凹槽后形成向下凹的球面下模刃。

2.根据权利要求1所述的球面体工件加工模具，其特征在于所述每一上模刃片、下模刃片的轴线均与被加工工件对应的受力位置垂直。

3.根据权利要求1所述的球面体工件加工模具，其特征在于每一上模刃片的下端两侧，以及每一下模刃片的上端两侧，分别设置圆角，圆角半径为R=0.3-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的球面体工件加工模具，其特征在于所述两两上模刃片顶部之间的间隙为1.5-2mm。

5.根据权利要求1所述的球面体工件加工模具，其特征在于所述球面上模刃两外侧分别设有上侧刃，每一上侧刃设为与上凸模下端的弧形凸面相一致的上、下端均为弧形端的弧形板，上侧刃上间隔设置若干焊接用通孔，并分别焊接固定在向下凸起的球面上模刃两侧，且上侧刃的下端面与向下凸起的球面上模刃的端部弧度一致，上侧刃的下端面外侧设圆角，该圆角半径为R=1mm。

6.根据权利要求1所述的球面体工件加工模具，其特征在于所述球面下模刃两侧分别设有弧形凹槽，两弧形凹槽内设有下侧刃，每一下侧刃下端设为与弧形凹模相适应的弧形端、上端设为平直端，下侧刃的上端面内侧倒圆角，该圆角半径为R=1mm。

7.根据权利要求1所述的球面体工件加工模具，其特征在于所述上凸模的模柄上部设有与机床配接的上夹头，且上凸模上间隔设有让连接销穿过的销孔，以及让螺栓穿过的栓孔。

8.根据权利要求1所述的球面体工件加工模具，其特征在于所述下凹模的底部设有与机床配接的下夹头，且下凹模上间隔设有让连接销穿过的销孔，以及让螺栓穿过的栓孔。

9.根据权利要求1所述的球面体工件加工模具，其特征在于所述下凹模包括中部凹模及两端的侧部凹模，且中部凹模上端面的凹槽浅、侧部凹模上端面的凹槽深。

10.一种球面体工件加工模具的制备方法，其特征在于包括下列步骤：

A、上凸模的制备：

A1加工出若干上部带模柄，模柄上带上夹头、下端面为弧形凸面的凸模片，在每一凸模片下端的弧形凸面上，沿幅宽间隔加工若干个凹槽，在凸模片上间隔加工出若干让连接销穿过的若干销孔以及让若干螺栓穿过的若干栓孔；

A2加工出若干顶部平直、底部为弧形凸面的上模刃片，在每一上模刃片的下端两侧倒圆角，圆角半径为R=0.3-0.5mm；

A3加工出若干上、下端均为弧形端的弧形板，弧形板上间隔加工出若干个焊接通孔，并在弧形板下端面外侧倒圆角，该圆角半径为R=1mm，作为上侧刃；

A4用连接销穿过若干步骤A1所得凸模片的销孔，使若干凸模片叠置、对齐后，用螺栓穿过叠置的若干凸模片对应的栓孔中，并用螺母固定后，从外部两侧对叠置的若干凸模片的叠缝进行焊接、打磨平整焊缝，得上凸模；

A5将步骤A2的上模刃片嵌入步骤A4的凸模柄下端对应的条形凹槽中，使每一上模刃片的轴线与被加工工件对应的受力位置垂直，并使两两上模刃片顶部之间的间隙为1.5-2mm，得上凸模基；

A6将步骤A3的上侧刃通过焊接通孔焊接在步骤A5的上凸模基两端，打磨平整焊缝，使上侧刃的下端面与向下凸起的球面上模刃的端部弧度一致，完成上凸模的制备；

B、下凹模的制备：

B1、加工出若干下部带模底，模底上有下夹头、上端面为弧形凹面的凹模片，每一凹模片上端的弧形凹面上，沿幅宽间隔设有若干个凹槽，在凹模片上间隔加工出能让若干连接销穿过的若干销孔，以及能让若干螺栓穿过的若干栓孔；

B2、加工若干底部平直、顶部为弧形凹面、弧形凹面两侧开弧凹槽的下模刃片，在该下模刃片上加工若干个焊接孔；

B3、加工若干个上端为平直端、下端为弧形端的下侧刃，并在下侧刃上端面内侧倒圆角R3，该圆角R3半径为R=1mm；

B4、在若干个连接销上分别穿入步骤B1所得若干凹模片，使若干凹模片叠置、对齐后，用若干螺栓分别穿过叠置的凹模片对应的若干个栓孔中，并用螺母固定后，从外部两侧对叠置的若干凹模片的叠缝进行焊接、打磨平整焊缝，得下凹模模基；

B5、将步骤B2的下模刃片嵌入步骤B4的下凹模模基上端对应的条形凹槽中，使每一下模刃片的轴线Z与被加工工件对应的受力位置垂直；

B6、将步骤B3的下侧刃焊接在步骤B5的下凹模模基上的下模刃两端的弧形凹槽中，完成下凹模的制备。