一种整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，其特征在于：包括模体，模体包括配合的上模、下模，以及位于上模和下模之间的凹模；所述凹模包括边框以及位于边框内的中空部，中空部呈两肩缺失的盾形结构，下模上端面为与凹模配合的盾形结构；下模端面的弧面向外凸，上模端面的弧面向内凹；采用本模具生产的防弹板复合人体工程学，具有贴合好、成本低、整体防弹效果好的优点。
【专利说明】一种整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具【技术领域】
[0001]本实用新型属于陶瓷成型模具领域，具体涉及一种整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具。
【背景技术】
[0002]人体防弹衣是士兵、警察、保安等特殊工作人员常用的人体防护装备，属于军民两用产品。人体防弹衣一般由内层的陶瓷防弹板和包裹陶瓷防弹板增加穿着舒适性的纤维材料组合而成。陶瓷防弹板是人体防弹衣的重要组成部分，陶瓷防弹板的防弹性能直接决定了人体防弹衣的性能。
[0003]为了提高穿着舒适性，便于使用者完成战术动作，陶瓷防弹板的轮廓与人体的胸腹轮廓必须较好的吻合。目前采用的方案主要有两种:1、组合式多弧面防弹板，2、整体多弧面防弹板。第一种方案是先制成陶瓷小块，如正方块、六方块等，然后再拼接成与人体胸腹轮廓相接近的形状，该方案需要对小块进行机械加工以保证拼接紧密，导致其成本较高，效率较低，且由于拼接处不是一个整体，强度较低，防弹性能较差。第二种方案是采用一体成型技术，直接制备出与人体胸腹轮廓接近的整体多弧面防弹板，该方案克服了组合式陶瓷防弹板加工成本高、拼接处防弹效果差的问题，由于曲面复杂，一般采用注浆成型工艺制造，导致其坯体干燥易变形，生产车间占用面积大，劳动强度大，生产效率低。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供一种整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具；能够用于压制高质量的整体多弧面陶瓷防弹板；采用本模具生产的防弹板符合人体工程学，具有贴合好、成本低、整体防弹效果好的优点。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:
[0006]一种整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，包括模体，模体包括配合的上模、下模，以及位于上模和下模之间的凹模。
[0007]进一步的，所述凹模包括边框以及位于边框内的中空部，中空部呈两肩缺失的盾形结构，下模上端面为与凹模配合的盾形结构；下模端面的弧面向外凸，上模端面的弧面向内凹。
[0008]进一步的，所述的凹模包括模腔，凹模外壁套设在下模外部上端，模腔位于下模的上方外侧。
[0009]进一步的，所述的下模在缺肩位置端面处由外侧到内侧方向高度逐渐升高；上模与下模对应缺肩处由内侧向外侧方向高度逐渐升高。
[0010]进一步的，所述上模与下模端面，由中间向两边逐渐降低，呈弧形结构。
[0011]进一步的，下模端面的尺寸:长度L1:12(Tl60mm，宽度L2:250"400mm, L3:180~280mm, L4:350~550mm, L5:15~30mm, L6:70~150mm。
[0012]进一步的，所述凹模的长度L8范围:L4+l(TL4+40 mm,宽度L7范围:L2+l(TL2+40_，主体高度L9范围:L1(TL11-L10 _，壁厚L12范围:10?40_。
[0013]进一步的，所述上模最薄处厚度L14和下模最薄处厚度LlO范围:2(T50mm。
[0014]进一步的，下模端面的尺寸:L1=140mm,L2=320mm, L3=260mm, L4=510mm, L5=30mm,L6=90mm，从顶端起占L4总长1/10处、4/15处、1/2处、4/5处、1/7处和3/5处的曲率半径范围分别为 Rl=856mm, R2=590mm, R3=460mm, R4=390mm, R5=200mm, R6=l 120mm,下模最薄处厚度 L10=40mm,最大高度 Lll=460mm。
[0015]本实用新型的工作原理以及有益效果表现在:
[0016]本整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，包括上模、凹模和下模。
[0017]所述上模和下模用于压制坯体的端面和整体均为包含多个弧面的长方形曲面，长度L4范围:35(T550mm，宽度L2范围:25(T400mm，周边平滑过渡，各弧面平滑连接，其中下模端面的弧面向外凸，上模端面的弧面向内凹，且二者可完全重合。
[0018]所述上模和下模的端面四个角以长中心线为对称各截去一个三角形曲面，呈缺肩结构。
[0019]其中一端的两个三角大于下端的两个三角形，大小三角形关于中心线各自对称。
[0020]长边的顶端截去长度L6范围:7(Tl50mm，长边的底端截去长度L5范围:15?30mm，截后的顶端宽度LI范围:12(Tl60mm，底端宽度L3范围:18(T280mm，周边平滑过渡。
[0021]所述下模的端面从顶端起占总长L4的1/10处、4/15处、1/2处、4/5处、1/7处和3/5处的曲率半径范围分别为Rl:81(T870mm、R2:470?630臟、R3:35(T510mm、R4:25(T410mm、R5:240?300臟和 R6:990?1170臟。
[0022]所述上模最薄处厚度L14和下模最薄处厚度LlO范围:2(T50mm，上模最大高度L13和下模最大高度Lll尺寸根据压机的上下缸间距与上下缸的行程确定，保证上模和下模能够在凹模中重合，并且下模能够将压制好的坯体从凹模中顶出。
[0023]所述凹模整体外观呈立方结构，具有轴向贯通的模腔，所述上模和下模可相适配地伸入所述模腔中形成相向挤压态势。本实用新型中所述“轴向”是在压制坯体时上模、下模冲压移动方向。
[0024]所述凹模的长度L8范围:L4+l(TL4+40，宽度L7范围:L2+l(TL2+40，主体高度L9范围:L1(TL11-L10，壁厚L12范围:10?40臟。
[0025]所述凹模上表面由多个弧面构成，当下模顶出时，这些弧面恰好是下模端面上各个弧面在凹模上表面上的延伸。
[0026]本实用新型用硬质材料加工而成，优选硬质合金材料；可用于压制整体多弧面的陶瓷材料包括:碳化硅、氮化硅、氧化铝、氧化锆等单一材料或者两种及以上的复合材料。
[0027]该压制成型模具的工作过程是:
[0028]先将下模伸入到凹模的模腔内，然后在模腔内添加粉料。根据设计的防弹板的厚度，确定装填粉料的量，粉料装填量应高过凹模上表面，然后用弧度与下模端面相似的刮板沿着凹模上表面的弧面刮去多余粉料，从而保证压制的防弹板坯体各处密度一致，再将上模压入模腔内，进行压制成型，最后提起上模，用下模顶出坯体。通过调整下模伸入到模腔中的位置来调整加料量，进而调整压制的防弹板坯体的厚度。
[0029]本实用新型有如下有益效果:
[0030]1、本实用新型能够一次成型整体多弧面防弹板，可有效解决由陶瓷小块拼接的防弹板拼接处强度低，防弹效果差的问题。
[0031]2、本实用新型压制的防弹板生坯表面光滑、结构致密、强度高、缺陷少，可简化后期加工工序，提高成品率。
[0032]3、本实用新型利用压制成型工艺制备整体多弧面防弹板，生产工艺简单，便用实现自动化，减轻工人劳动强度，提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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；
[0034]图1为本实用新型实施例1的装配示意图；。
[0035]图2为本实用新型实施例1下模的俯视图；
[0036]图3为本实用新型实施例1下模A-A方向的剖视图；
[0037]图4为本实用新型实施例1下模B-B方向的剖视图；
[0038]图5为本实用新型实施例1下模C-C方向的剖视图；
[0039]图6为本实用新型实施例1下模D-D方向的剖视图；
[0040]图7为本实用新型实施例1下模E-E方向的剖视图；
[0041]图8为本实用新型实施例1上模的示意图；
[0042]图9为本实用新型实施例1凹模的俯视图；
[0043]图10为本实用新型实施例1凹模G-G方向的示意图；
[0044]图11为本实用新型实施例1凹模H-H方向的示意图；
[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。【具体实施方式】
[0046]下述未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。
[0047]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0048]如图1所示，本实施例提供一种整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，请参考图1，该成型模具包括:上模1、凹模2和下模3，选用硬质合金材料。
[0049]上模I和下模3的用于直接压制粉料的端面11和31均由6个弧面构成，各弧面平滑连接，周边平滑过渡，其中上模I的端面11向内凹，下模3端面31向外凸，两端面具有相同的弧面，可完全重合。
[0050]凹模2具有轴向贯通的模腔21，上模I和下模3可相适配地伸入模腔形成相向挤压态势。
[0051]其中，本实施例所讲的“轴向”是在压制坯体时上模1、下模3冲压移动的方向。凹模2上表面由多个弧面构成，当下模3顶出时，这些弧面恰好是下模端面31上各个弧面在凹模上表面22上的延伸。
[0052]下模端面的尺寸范围:长度L1:12(Tl60mm，宽度L2:250?400臟，L3:180?280臟，L4:350?550mm, L5:15?30mm, L6:70?150mm。
[0053]本实施例选用:L1=140mm,L2=320mm, L3=260mm, 1,4=510mm, L5=30mm, L6=90mm,且从顶端起占L4总长1/10处、4/15处、1/2处、4/5处、1/7处和3/5处的曲率半径范围分别为 Rl=856mm, R2=590mm, R3=460mm, R4=390mm, R5=200mm, R6=1120mm,下模最薄处厚度L10=40mm,最大高度 Lll=460mm。
[0054]上模端面11的尺寸与端面31的尺寸与弧度相同，上模最薄处厚度L14=40mm，最大高度 L13=400mm。
[0055]凹模的长度L8范围:L4+l(TL4+40 mm,宽度L7范围:L2+l(TL2+40 mm,主体高度L9范围:L10?L11-L10 _，壁厚L12范围:10?40臟。
[0056]本实施例选用:凹模尺寸:L7=400mm,L8=590mm, L9=300mm, L12=40mm。
[0057]使用时，先将下模伸入到凹模的模腔内，然后在模腔内添加粉料。根据设计的防弹板的厚度，确定装填粉料的量，粉料装填量应高过凹模上表面，然后用弧度与下模端面相似的刮板沿着凹模上表面的弧面刮去多余粉料，从而保证压制的防弹板坯体各处密度一致，再将上模压入模腔内，进行压制成型，最后提起上模，用下模顶出坯体。通过调整下模伸入到模腔中的位置来调整加料量，进而调整压制的防弹板坯体的厚度。
[0058]以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，其特征在于:包括模体，模体包括配合的上模、下模，以及位于上模和下模之间的凹模；所述凹模包括边框以及位于边框内的中空部，中空部呈两肩缺失的盾形结构，下模上端面为与凹模配合的盾形结构；下模端面的弧面向外凸，上模端面的弧面向内凹；所述的凹模包括模腔，凹模外壁套设在下模外部上端，模腔位于下模的上方外侧；所述的下模在缺肩位置端面处由外侧到内侧方向高度逐渐升高；上模与下模对应缺肩处由内侧向外侧方向高度逐渐升高；所述上模与下模端面，由中间向两边逐渐降低，呈弧形结构。
2.根据权利要求1所述的整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，其特征在于:下模端面的尺寸:长度L1:120?160臟，宽度L2:250?400臟，L3:180?280臟，L4:350?550臟，L5:15?30mm, L6:70?150mm。
3.据权利要求2述的整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，其特征在于:所述凹模的长度L8范围:L4+10?L4+40 mm，宽度L7范围:L2+10?L2+40 mm，主体高度L9范围:L10?L11-L10 mm，壁厚 L12 范围:10?40mm。
4.据权利要求1所述的整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，其特征在于:所述上模最薄处厚度L14和下模最薄处厚度LlO范围:2(T50mm。
5.据权利要求2所述的整体多弧面陶瓷防弹板压制成型模具，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,从顶端起占 L4总长1/10处、4/15处、1/2处、4/5处、1/7处和3/5处的曲率半径范围分别为Rl=856mm，R2=590mm, R3=460mm, R4=390mm, R5=200mm, R6=l 120mm,下模最薄处厚度 L10=40mm,最大高度Lll=460mmo
【文档编号】B28B3/26GK203636954SQ201420030109
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年1月18日 优先权日:2014年1月18日
【发明者】张玉军, 李兆敏, 李其松, 贺超, 翟彦霞, 刘欢 申请人:山东宝纳新材料有限公司