本发明属于土木工程技术领域，涉及一种模具的制作方法，尤其是曲面板的模具的制作方法。
背景技术：
由于建筑曲面造型要求，传统幕墙材料的使用受到一定限制。gfrp(玻璃钢)作为新兴建筑材料，相对于传统幕墙材料拥有优良的性能，尤其是加工性能，因此是一种理想的自由曲面幕墙材料。但是，即便是gfrp适用于加工自由曲面，加工曲面板使用的传统模具造价依然十分高。模具造价包括原材料费用、人工费、机械费和时间成本，而且精度有所欠缺，若仅使用一次制造一块自由曲面板，则还有浪费巨大的问题。因此自由曲面幕墙一直以来都很难很好地实现，难以同时兼顾节省造价和建筑效果两个方面，而且建筑物工期往往十分漫长。该问题在传统材料自由曲面板加工时同样存在，且一直没有很好的解决方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种曲面板的模具的制作方法，能够有效制作模具，并同时兼顾造价和建筑效果，以较低的成本实现具有良好建筑效果的模具。
为了达到上述目的，本发明的解决方案是：
一种曲面板的模具的制作方法，包括以下步骤：
(1)调整拟加工曲面模型的位置，根据所述拟加工曲面模型选择用于制作模具的原材料块的尺寸；所述拟加工曲面模型为待加工的曲面板的三维模型；
(2)建立原材料块的上表面和下表面，以确保所述拟加工曲面模型与所述上表面、所述下表面的相对位置符合加工需要；
(3)将所述拟加工曲面模型的每条边均向外扩出设定距离，得到扩大曲面；
(4)将所述扩大曲面伸出原材料块的部分全部切除，得到目标曲面；
(5)复制所述目标曲面的外轮廓，并投影到所述上表面，得到投影外轮廓；沿着所述投影外轮廓切割所述上表面，在切割后的上表面块中，删去所述目标曲面在所述上表面上投影的上表面块；
(6)在剩余的各上表面块中，仅保留与所述拟加工曲面模型的外轮廓相接触的上表面块，构成剩余上表面；
(7)根据所述下表面、所述目标表面和所述剩余上表面，得到加工所述原材料块的精加工刀具路径，作为刀具路径；
(8)根据所述步骤(7)得到的刀具路径，雕刻原材料块，得到模具。
所述步骤(1)至所述步骤(6)采用三维软件进行。
所述上表面为矩形表面；所述下表面为矩形表面；优选地，所述原材料块的尺寸为：长为2400mm，宽为1200mm，高为200mm。
所述步骤(3)中设定距离为500mm。
所述步骤(7)还包括：复制所述下表面的边界，根据所述下表面的边界和所述拟加工曲面模型，得到外轮廓刀具路径，与所述精加工刀具路径一起作为刀具路径；所述步骤(8)还包括，在雕刻原材料块时，还结合所述外轮廓刀具路径雕刻原材料块，以用于作为裁剪曲面板的对准特征。优选地，所述步骤(8)得到所述模具后，使用透明胶带覆盖所述模具上基于所述外轮廓刀具路径所雕刻的位置。进一步优选地，所述透明胶带为3m透明胶带。
所述步骤(7)中制作刀具路径采用刀具路径制作软件进行。
所述模具的材料的密度小于或等于10kg/m3。
所述模具的材料采用聚苯乙烯泡沫塑料。优选地，所述步骤(8)中在雕刻原材料块后，使用刮铲将模具的表面刮平。
所述步骤(8)中采用雕刻机雕刻原材料块。优选地，所述步骤(8)包括通过夹具方式将所述原材料块固定到所述雕刻机上，将所述刀具路径输入到所述雕刻机中，进行雕刻，得到模具。
所述曲面板为gfrp曲面板。优选地，所述曲面板为gfrp建筑幕墙曲面板
由于采用上述方案，本发明的有益效果是：本发明制作刀具路径，雕刻模具并通过最终人工调整，可保证模具表面光滑，尺寸大小十分精准，精度远超工程使用要求。同时，本发明使得在制作gfrp幕墙面板的模具时，模具材料可以采用eps泡沫塑料，料造价相对于传统模具材料来说十分低廉，大大促进了gfrp材料在建筑幕墙面板上的使用；采用泡沫塑料作为模具材料，由于质地软，雕刻阻力小，可以采用长刀，快速一次性将模具雕刻到位，大大提升雕刻速度，降低雕刻周期；另外由于泡沫塑料质轻，模具的取放同样十分方便。此外，本发明中模型制作开发相应程序脚本由模型技术员进行调整制作，效率十分高，后续路径制作、雕刻机操作及表面调整为固定流程化操作，由数控机床操作员完成。整个模具制作不需要大量人工操作，大部分工作由电脑、机床自动完成，少量由技术员与机床操作员工完成，且同时可制作多个模具，因此人工成本十分低。除此之外，在模具使用后，传统材料模具即成废品，泡沫塑料模具雕刻过程所得碎末经收集后，交与泡沫塑料生产厂家可回收再利用；而模具废弃后则可直接处理给泡沫塑料厂家，直接投入其他行业继续使用。该制作方法尤其适用于gfrp建筑幕墙自由曲面板的模具的制作。
附图说明
图1为本发明一实施例中gfrp曲面板的模具的制作方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
本发明提出了一种曲面板的模具的制作方法，图1所示为其流程图，本实施例中该曲面板为gfrp建筑幕墙自由曲面板。该制作方法具体为：
首先在三维软件中选中拟加工gfrp曲面模型，该拟加工gfrp曲面模型为待加工的gfrp曲面板的三维模型。调整拟加工gfrp曲面模型的位置，复制该拟加工gfrp曲面模型的曲面外轮廓。分析该拟加工gfrp曲面模型的边框方块，根据边框方块的尺寸选择对应模数化尺寸的模具原材料块的尺寸。本实施例中选择的原材料块为长方体，尺寸为：长为2400mm，宽为1200mm，高为200mm。
依据上述模具原材料块的尺寸，建立原材料块的上矩形表面和下矩形表面，确保拟加工gfrp曲面模型与上矩形表面、下矩形表面的相对位置符合加工需要，即拟加工gfrp曲面模型和下矩形表面的相对位置与制作好的模具中用于形成gfrp曲面板的曲面和下矩形表面的相对位置相符。复制下矩形表面的边界。
将拟加工gfrp曲面模型的各边均向外扩出设定距离，得到扩大曲面。该设定距离可以根据模具的大小来适当选择，以利于模具的制作。本实施例中，该设定距离为500mm。
将扩大曲面伸出原材料块的部分全部切除，得到目标曲面。
复制目标曲面的外轮廓，并投影到上矩形表面，得到投影外轮廓；沿着该投影外轮廓切割上矩形表面。在切割后的上表面块中，删去目标曲面在上表面上投影的上表面块。
在剩余的各上表面块中，仅保留与拟加工gfrp曲面模型的外轮廓相接触的上表面块，构成剩余上表面(即删去与拟加工gfrp曲面模型的外轮廓不相接触的上表面块，剩余的(即其中与拟加工gfrp曲面模型的外轮廓相接触的上表面块)为剩余上表面)。
将下矩形表面、目标表面和剩余上表面保存为第一曲面文件，以用于制作刀具路径；复制下矩形表面的边界，将曲面外轮廓和下矩形表面的边界保存为第二曲面文件，以用于同第一曲面文件一起制作刀具路径。
将第一曲面文件和第二曲面文件导入刀具路径制作软件中，调整位置、对齐并制作刀具路径。根据拟加工gfrp曲面模型的大小，模具的原材料的种类和雕刻机的型号，选择不同的刀头(本实施例中选择刀头直径为12mm，150mm长的eps泡沫塑料铣刀)，并根据精度需求选择刀头重叠率(本实施例中选择刀头重叠率为30％)以及其他的常规加工参数，根据第一曲面文件制作精加工刀具路径；再根据第二曲面文件中的曲面外轮廓，调整轮廓切割加工深度(本实施例中选择加工深度为30mm)，制作外轮廓刀具路径，与精加工刀具路径合并后得到并输出刀具路径。这里基于曲面外轮廓切割出来的加工线，能够用于作为裁剪gfrp曲面板的对准特征，即当基于模具得到初步的gfrp曲面板后，根据该对准特征对其进行剪裁，得到所需大小和形状的gfrp曲面板。
本实施例中，模具的材料采用eps(聚苯乙烯)泡沫塑料，密度不超过10kg/m3。可根据需要调整尺寸模数，通过夹具等方式将原材料块固定到雕刻机上，将刀具路径输入到雕刻机中，进行雕刻，得到泡沫塑料模具。
雕刻好后的泡沫塑料模具，表面可能由于重叠率较低，出现雕刻痕迹。若模具材料使用eps泡沫塑料塑料，则使用刮铲将其表面刮平，以保证工程精度。轮廓边界(即模具上基于外轮廓刀具路径所雕刻的位置)使用透明3m胶带覆盖，以确保整个模具的表面光滑，同时可以看出该轮廓边界。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。