双曲铝单板模具的型号、参数直接影响了模具在工厂的应用范围和应用效果。模具的参数主要有调形范围、基本单元体大小。调形范围主要指模具可调形的长度、宽度和高度,可以通过对蒙皮的轮廓尺寸、弦高进行统计分析后得到。基本单元体的大小直接影响了双曲铝单板蒙皮的成形精度与表面痕迹。大尺寸的双曲铝单板蒙皮曲率比较大,选择的基本单元体可以大些;小尺寸的双曲铝单板蒙皮曲率比较小,选择的基本单元体可以小些。
通过对常用双曲铝单板蒙皮的统计分析,参考国内外的柔性模具研制经验,委托国内高校进行柔性模具的开发,并通过3次重大改进后研制了满足工厂实际使用要求的多点柔性模具。该模具由1536个基本单元体(48×32排列)组成,单元体的截面尺寸为25mm×25mm,调形高度为500mm,成形的尺寸为1500mm×1800mm。模具上部的调形单元与下部的调型机构采用分体式结构,调形单元约3.6t,很容易将调形单元吊装在蒙皮拉伸机的工作台上。使双曲铝单板价格降低至450-800元/平方米的可接受的区间范围之内,大大节省的双曲建筑的建造成本。
采用模具成形双曲铝单板蒙皮时,影响蒙皮成形精度的主要因素有蒙皮成形回弹、胶垫受压回弹、多点模具的型面等因素。考虑到模具的型面是可调的,可以通过反向调整基本单元体的高度来补偿蒙皮成形回弹、胶垫受压回弹,从而实现蒙皮的准确成形。实际上,蒙皮成形回弹、胶垫受压回弹情况与材料性能、材料厚度、零件型面、摩擦系数、拉伸力、加载轨迹等多种因素密切相关,很难用一个变量或者公式准确表达,理想的解决方法是利用有限元软件进行仿真分析,获得双曲铝单板蒙皮的回弹量。