一種整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，其特征在于：包括模體，模體包括配合的上模、下模，以及位于上模和下模之間的凹模；所述凹模包括邊框以及位于邊框內(nèi)的中空部，中空部呈兩肩缺失的盾形結(jié)構(gòu)，下模上端面為與凹模配合的盾形結(jié)構(gòu)；下模端面的弧面向外凸，上模端面的弧面向內(nèi)凹；采用本模具生產(chǎn)的防彈板復(fù)合人體工程學(xué)，具有貼合好、成本低、整體防彈效果好的優(yōu)點。
【專利說明】一種整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于陶瓷成型模具領(lǐng)域，具體涉及一種整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具。
【背景技術(shù)】
[0002]人體防彈衣是士兵、警察、保安等特殊工作人員常用的人體防護(hù)裝備，屬于軍民兩用產(chǎn)品。人體防彈衣一般由內(nèi)層的陶瓷防彈板和包裹陶瓷防彈板增加穿著舒適性的纖維材料組合而成。陶瓷防彈板是人體防彈衣的重要組成部分，陶瓷防彈板的防彈性能直接決定了人體防彈衣的性能。
[0003]為了提高穿著舒適性，便于使用者完成戰(zhàn)術(shù)動作，陶瓷防彈板的輪廓與人體的胸腹輪廓必須較好的吻合。目前采用的方案主要有兩種:1、組合式多弧面防彈板，2、整體多弧面防彈板。第一種方案是先制成陶瓷小塊，如正方塊、六方塊等，然后再拼接成與人體胸腹輪廓相接近的形狀，該方案需要對小塊進(jìn)行機(jī)械加工以保證拼接緊密，導(dǎo)致其成本較高，效率較低，且由于拼接處不是一個整體，強(qiáng)度較低，防彈性能較差。第二種方案是采用一體成型技術(shù)，直接制備出與人體胸腹輪廓接近的整體多弧面防彈板，該方案克服了組合式陶瓷防彈板加工成本高、拼接處防彈效果差的問題，由于曲面復(fù)雜，一般采用注漿成型工藝制造，導(dǎo)致其坯體干燥易變形，生產(chǎn)車間占用面積大，勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本實用新型提供一種整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具；能夠用于壓制高質(zhì)量的整體多弧面陶瓷防彈板；采用本模具生產(chǎn)的防彈板符合人體工程學(xué)，具有貼合好、成本低、整體防彈效果好的優(yōu)點。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，包括模體，模體包括配合的上模、下模，以及位于上模和下模之間的凹模。
[0007]進(jìn)一步的，所述凹模包括邊框以及位于邊框內(nèi)的中空部，中空部呈兩肩缺失的盾形結(jié)構(gòu)，下模上端面為與凹模配合的盾形結(jié)構(gòu)；下模端面的弧面向外凸，上模端面的弧面向內(nèi)凹。
[0008]進(jìn)一步的，所述的凹模包括模腔，凹模外壁套設(shè)在下模外部上端，模腔位于下模的上方外側(cè)。
[0009]進(jìn)一步的，所述的下模在缺肩位置端面處由外側(cè)到內(nèi)側(cè)方向高度逐漸升高；上模與下模對應(yīng)缺肩處由內(nèi)側(cè)向外側(cè)方向高度逐漸升高。
[0010]進(jìn)一步的，所述上模與下模端面，由中間向兩邊逐漸降低，呈弧形結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步的，下模端面的尺寸:長度L1:12(Tl60mm，寬度L2:250"400mm, L3:180~280mm, L4:350~550mm, L5:15~30mm, L6:70~150mm。
[0012]進(jìn)一步的，所述凹模的長度L8范圍:L4+l(TL4+40 mm,寬度L7范圍:L2+l(TL2+40_，主體高度L9范圍:L1(TL11-L10 _，壁厚L12范圍:10?40_。
[0013]進(jìn)一步的，所述上模最薄處厚度L14和下模最薄處厚度LlO范圍:2(T50mm。
[0014]進(jìn)一步的，下模端面的尺寸:L1=140mm,L2=320mm, L3=260mm, L4=510mm, L5=30mm,L6=90mm，從頂端起占L4總長1/10處、4/15處、1/2處、4/5處、1/7處和3/5處的曲率半徑范圍分別為 Rl=856mm, R2=590mm, R3=460mm, R4=390mm, R5=200mm, R6=l 120mm,下模最薄處厚度 L10=40mm,最大高度 Lll=460mm。
[0015]本實用新型的工作原理以及有益效果表現(xiàn)在:
[0016]本整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，包括上模、凹模和下模。
[0017]所述上模和下模用于壓制坯體的端面和整體均為包含多個弧面的長方形曲面，長度L4范圍:35(T550mm，寬度L2范圍:25(T400mm，周邊平滑過渡，各弧面平滑連接，其中下模端面的弧面向外凸，上模端面的弧面向內(nèi)凹，且二者可完全重合。
[0018]所述上模和下模的端面四個角以長中心線為對稱各截去一個三角形曲面，呈缺肩結(jié)構(gòu)。
[0019]其中一端的兩個三角大于下端的兩個三角形，大小三角形關(guān)于中心線各自對稱。
[0020]長邊的頂端截去長度L6范圍:7(Tl50mm，長邊的底端截去長度L5范圍:15?30mm，截后的頂端寬度LI范圍:12(Tl60mm，底端寬度L3范圍:18(T280mm，周邊平滑過渡。
[0021]所述下模的端面從頂端起占總長L4的1/10處、4/15處、1/2處、4/5處、1/7處和3/5處的曲率半徑范圍分別為Rl:81(T870mm、R2:470?630臟、R3:35(T510mm、R4:25(T410mm、R5:240?300臟和 R6:990?1170臟。
[0022]所述上模最薄處厚度L14和下模最薄處厚度LlO范圍:2(T50mm，上模最大高度L13和下模最大高度Lll尺寸根據(jù)壓機(jī)的上下缸間距與上下缸的行程確定，保證上模和下模能夠在凹模中重合，并且下模能夠?qū)褐坪玫呐黧w從凹模中頂出。
[0023]所述凹模整體外觀呈立方結(jié)構(gòu)，具有軸向貫通的模腔，所述上模和下?？上噙m配地伸入所述模腔中形成相向擠壓態(tài)勢。本實用新型中所述“軸向”是在壓制坯體時上模、下模沖壓移動方向。
[0024]所述凹模的長度L8范圍:L4+l(TL4+40，寬度L7范圍:L2+l(TL2+40，主體高度L9范圍:L1(TL11-L10，壁厚L12范圍:10?40臟。
[0025]所述凹模上表面由多個弧面構(gòu)成，當(dāng)下模頂出時，這些弧面恰好是下模端面上各個弧面在凹模上表面上的延伸。
[0026]本實用新型用硬質(zhì)材料加工而成，優(yōu)選硬質(zhì)合金材料；可用于壓制整體多弧面的陶瓷材料包括:碳化硅、氮化硅、氧化鋁、氧化鋯等單一材料或者兩種及以上的復(fù)合材料。
[0027]該壓制成型模具的工作過程是:
[0028]先將下模伸入到凹模的模腔內(nèi)，然后在模腔內(nèi)添加粉料。根據(jù)設(shè)計的防彈板的厚度，確定裝填粉料的量，粉料裝填量應(yīng)高過凹模上表面，然后用弧度與下模端面相似的刮板沿著凹模上表面的弧面刮去多余粉料，從而保證壓制的防彈板坯體各處密度一致，再將上模壓入模腔內(nèi)，進(jìn)行壓制成型，最后提起上模，用下模頂出坯體。通過調(diào)整下模伸入到模腔中的位置來調(diào)整加料量，進(jìn)而調(diào)整壓制的防彈板坯體的厚度。
[0029]本實用新型有如下有益效果:
[0030]1、本實用新型能夠一次成型整體多弧面防彈板，可有效解決由陶瓷小塊拼接的防彈板拼接處強(qiáng)度低，防彈效果差的問題。
[0031]2、本實用新型壓制的防彈板生坯表面光滑、結(jié)構(gòu)致密、強(qiáng)度高、缺陷少，可簡化后期加工工序，提高成品率。
[0032]3、本實用新型利用壓制成型工藝制備整體多弧面防彈板，生產(chǎn)工藝簡單，便用實現(xiàn)自動化，減輕工人勞動強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖；
[0034]圖1為本實用新型實施例1的裝配示意圖；。
[0035]圖2為本實用新型實施例1下模的俯視圖；
[0036]圖3為本實用新型實施例1下模A-A方向的剖視圖；
[0037]圖4為本實用新型實施例1下模B-B方向的剖視圖；
[0038]圖5為本實用新型實施例1下模C-C方向的剖視圖；
[0039]圖6為本實用新型實施例1下模D-D方向的剖視圖；
[0040]圖7為本實用新型實施例1下模E-E方向的剖視圖；
[0041]圖8為本實用新型實施例1上模的示意圖；
[0042]圖9為本實用新型實施例1凹模的俯視圖；
[0043]圖10為本實用新型實施例1凹模G-G方向的示意圖；
[0044]圖11為本實用新型實施例1凹模H-H方向的示意圖；
[0045]1:上模，2:凹模，3:下模，11:上模端面，21:模腔，22:凹模上表面，31:下模端面。【具體實施方式】
[0046]下述未述及的相關(guān)技術(shù)內(nèi)容均可采用或借鑒現(xiàn)有技術(shù)。
[0047]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒旧暾堉械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0048]如圖1所示，本實施例提供一種整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，請參考圖1，該成型模具包括:上模1、凹模2和下模3，選用硬質(zhì)合金材料。
[0049]上模I和下模3的用于直接壓制粉料的端面11和31均由6個弧面構(gòu)成，各弧面平滑連接，周邊平滑過渡，其中上模I的端面11向內(nèi)凹，下模3端面31向外凸，兩端面具有相同的弧面，可完全重合。
[0050]凹模2具有軸向貫通的模腔21，上模I和下模3可相適配地伸入模腔形成相向擠壓態(tài)勢。
[0051]其中，本實施例所講的“軸向”是在壓制坯體時上模1、下模3沖壓移動的方向。凹模2上表面由多個弧面構(gòu)成，當(dāng)下模3頂出時，這些弧面恰好是下模端面31上各個弧面在凹模上表面22上的延伸。
[0052]下模端面的尺寸范圍:長度L1:12(Tl60mm，寬度L2:250?400臟，L3:180?280臟，L4:350?550mm, L5:15?30mm, L6:70?150mm。
[0053]本實施例選用:L1=140mm,L2=320mm, L3=260mm, 1,4=510mm, L5=30mm, L6=90mm,且從頂端起占L4總長1/10處、4/15處、1/2處、4/5處、1/7處和3/5處的曲率半徑范圍分別為 Rl=856mm, R2=590mm, R3=460mm, R4=390mm, R5=200mm, R6=1120mm,下模最薄處厚度L10=40mm,最大高度 Lll=460mm。
[0054]上模端面11的尺寸與端面31的尺寸與弧度相同，上模最薄處厚度L14=40mm，最大高度 L13=400mm。
[0055]凹模的長度L8范圍:L4+l(TL4+40 mm,寬度L7范圍:L2+l(TL2+40 mm,主體高度L9范圍:L10?L11-L10 _，壁厚L12范圍:10?40臟。
[0056]本實施例選用:凹模尺寸:L7=400mm,L8=590mm, L9=300mm, L12=40mm。
[0057]使用時，先將下模伸入到凹模的模腔內(nèi)，然后在模腔內(nèi)添加粉料。根據(jù)設(shè)計的防彈板的厚度，確定裝填粉料的量，粉料裝填量應(yīng)高過凹模上表面，然后用弧度與下模端面相似的刮板沿著凹模上表面的弧面刮去多余粉料，從而保證壓制的防彈板坯體各處密度一致，再將上模壓入模腔內(nèi)，進(jìn)行壓制成型，最后提起上模，用下模頂出坯體。通過調(diào)整下模伸入到模腔中的位置來調(diào)整加料量，進(jìn)而調(diào)整壓制的防彈板坯體的厚度。
[0058]以上所述僅是本申請的優(yōu)選實施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本申請。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，其特征在于:包括模體，模體包括配合的上模、下模，以及位于上模和下模之間的凹模；所述凹模包括邊框以及位于邊框內(nèi)的中空部，中空部呈兩肩缺失的盾形結(jié)構(gòu)，下模上端面為與凹模配合的盾形結(jié)構(gòu)；下模端面的弧面向外凸，上模端面的弧面向內(nèi)凹；所述的凹模包括模腔，凹模外壁套設(shè)在下模外部上端，模腔位于下模的上方外側(cè)；所述的下模在缺肩位置端面處由外側(cè)到內(nèi)側(cè)方向高度逐漸升高；上模與下模對應(yīng)缺肩處由內(nèi)側(cè)向外側(cè)方向高度逐漸升高；所述上模與下模端面，由中間向兩邊逐漸降低，呈弧形結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，其特征在于:下模端面的尺寸:長度L1:120?160臟，寬度L2:250?400臟，L3:180?280臟，L4:350?550臟，L5:15?30mm, L6:70?150mm。
3.據(jù)權(quán)利要求2述的整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，其特征在于:所述凹模的長度L8范圍:L4+10?L4+40 mm，寬度L7范圍:L2+10?L2+40 mm，主體高度L9范圍:L10?L11-L10 mm，壁厚 L12 范圍:10?40mm。
4.據(jù)權(quán)利要求1所述的整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，其特征在于:所述上模最薄處厚度L14和下模最薄處厚度LlO范圍:2(T50mm。
5.據(jù)權(quán)利要求2所述的整體多弧面陶瓷防彈板壓制成型模具，其特征在于:下模端面的尺寸:L1=140mm, L2=320mm, L3=260mm, 1,4=510mm, L5=30mm, L6=90mm,從頂端起占 L4總長1/10處、4/15處、1/2處、4/5處、1/7處和3/5處的曲率半徑范圍分別為Rl=856mm，R2=590mm, R3=460mm, R4=390mm, R5=200mm, R6=l 120mm,下模最薄處厚度 L10=40mm,最大高度Lll=460mmo
【文檔編號】B28B3/26GK203636954SQ201420030109
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年1月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月18日
【發(fā)明者】張玉軍, 李兆敏, 李其松, 賀超, 翟彥霞, 劉歡 申請人:山東寶納新材料有限公司