[实用新型]一种铝合金单层球壳结构节点板及其压型模具

说明书

一种铝合金单层球壳结构节点板极其压型模具，所述铝合金单层球壳结构节点板为带有若干连接孔的圆盘结构，通过模压工艺成型，在圆盘的盘面上形成一组辐射状压痕线，由辐射状压痕线将圆盘的盘面分为若干扇形区域，其中相对布置的两个扇形区域为凸起结构；所述连接孔为模压作业前在平板坯料上预开设的通孔，用于在铝合金单层球壳结构施工现场实现节点板与杆件的连接。本实用新型通过对节点板结构及与之匹配的压型模具的创新设计，达到了降低施工成本、缩短工程周期、提高产品竞争力的目的。

技术领域

本实用新型涉及一种铝合金压型零件及其成型模具，尤其是一种适于铝合金单层球壳结构的节点板及其压型模具。

背景技术

铝合金材料除了具有优良的物理力学性能、易加工、高耐久性和低成本等优点外，同时其独特的轻量化和高再生率特性非常有利于节能降耗和环境保护。在全球节能环保呼声日益高涨的形势下，铝及铝合金作为轻量化结构的首选材料，具有其他材料无法比拟的优良性能，特别是在建筑工程界铝合金材料备受青睐，目前铝合金单层网壳结构的应用与推广已成为建筑行业发展的趋势。

铝合金单层球壳结构是铝合金空间网格结构的典型代表形式,其节点为板节点体系, 铝合金节点板作为铝合金单层球壳结构的核心构件，其结构设计及加工工艺的合理性对工程造价和施工工期的影响很大。在工程应用实例中，用于连接的节点板分为平面节点板、单曲面节点板和多曲面节点板三种形式。目前，多曲面节点板的设计、加工大多采用计算机辅助设计（CAD）技术结合数控加工（CNC）作业方式；但是在新建大型场馆工程项目上，多曲面节点板的数量多以万计，且规格繁多，采用CAD、CNC进行设计、加工的方式存在高成本、长周期问题，已经严重制约铝合金空间网格结构的发展和推广；因此人们设想通过模具加工方式实现节点板的成型，在此背景下，需要对节点板结构及其压型模具进行优化设计。

实用新型内容

本实用新型提供一种铝合金单层球壳结构节点板及其压型模具，旨在通过对节点板结构及与之匹配的压型模具的创新设计，达到降低施工成本、缩短工程周期、提高产品竞争力的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种铝合金单层球壳结构节点板，为带有若干连接孔的圆盘结构，通过模压工艺成型，在圆盘的盘面上形成一组辐射状压痕线，由辐射状压痕线将圆盘的盘面分为若干扇形区域，其中相对布置的两个扇形区域为凸起结构；所述连接孔为模压作业前在平板坯料上预开设的通孔，用于在铝合金单层球壳结构施工现场实现节点板与杆件的连接。

上述铝合金单层球壳结构节点板，它还设有用于释放压制变形能量的中心通孔。

一种铝合金单层球壳结构节点板压型模具，包括上模、下模和工件定位机构；所述上模为凹模，在上模中心部位设有与节点板弧形曲面形状匹配的凹槽；所述下模为凸模，在下模中心部位设有与节点板弧形曲面形状匹配的凸台，上模和下模闭合后形成与节点板工件形状匹配的模腔；所述工件定位机构由设置在下模的挡块和设置在上模的避让槽组成，所述挡块位于下模的凸台外侧，左右对称布置两组，所述上模的避让槽与下模的挡块相对应。

上述铝合金单层球壳结构节点板压型模具，还设有合模导向机构；所述合模导向机构包括布置在上模的导向柱组件和布置在下模的导向孔；所述导向柱组件左右对称布置两组，在每一组导向柱组件中设置缓冲弹簧；所述导向孔与导向柱组件相对布置。

上述铝合金单层球壳结构节点板压型模具，在所述上模的侧壁中间位置设有扩张槽，通过扩张槽承担压型过程中上模的弹性变形。

本实用新型提供一种通过模压工艺成型的铝合金单层球壳结构节点板，为适应先“孔群加工”后“模压成型”的工艺方法，在工件坯料未模压加工前，可采用普通3轴加工设备对平面状态的节点板坯料进行孔群加工，并在坯料中心部位加工用于释放压制变形能量的圆形通孔，与传统的在模压形成不同夹角的多个扇形区域后再打孔的方式比较，由于不需采用数控5轴加工设备进行孔群加工，克服了加工难度大和成本高的弊病。