[發明專利]一種熱塑性材料柔性成形裝置及方法

有效

• 申請號: 202010434008.4
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111633955B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 張琦;羅偉;徐宏圖;韓賓;段文杰;魚在池
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B29C51/10
• 分類號: B29C51/10;B29C51/26;B29C51/36;B29C51/38;B21D31/00;B21D37/00;B21D37/10
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種熱塑性材料柔性成形裝置，其特征在于：包括多點柔性模具、鎖緊裝置和柔性壓邊系統，多點柔性模具內嵌于鎖緊裝置中，在鎖緊裝置上安裝有柔性壓邊系統；

所述的多點柔性模具包括壓板(3)，壓板(3)一共有四塊，分別為左壓板(3-1)、右壓板(3-2)、上壓板(3-3)、下壓板(3-4)，四塊壓板形成一個方形框，方形框內設有密封用耐高溫橡膠(14)，密封用耐高溫橡膠(14)內設有由碳纖維絲(17)穿插形成多組正方形格，正方形格內安裝有截面為正方形的基本單元體(4)，碳纖維絲(17)端頭用線卡(18)固定在壓板(3)上；

所述的鎖緊裝置包括外框(9)，外框(9)的內側面上固定有鎖緊液壓缸(16)，鎖緊液壓缸(16)輸出軸與壓板(3)外側接觸，鎖緊液壓缸(16)通過鎖緊液壓控制回路控制，在外框(9)外側面上固定L形板(10)；

所述的柔性壓邊系統包括立柱(11)，立柱(11)下端固定在外框(9)上，立柱(11)上端固定有壓邊液壓缸(12)，壓邊液壓缸(12)的液壓缸活塞(13)和壓邊圈(1)上端面貼合，壓邊圈(1)下端面固連壓邊凸緣(5)，壓邊凸緣(5)弧面與板材(2)貼合，板材(2)放置于壓板(3)上，壓板(3)上內嵌有儲油環槽(6)，儲油環槽(6)內側面與密封用耐高溫橡膠(14)貼合，壓邊液壓缸(12)由壓邊液壓控制回路控制。

2.根據權利要求1所述的一種熱塑性材料柔性成形裝置，其特征在于：所述的左壓板(3-1)、右壓板(3-2)和上壓板(3-3)的主體形狀均為長方體，下壓板(3-4)截面為“凸”形，四塊壓板長度方向尺寸相同且兩端面齊平；初始狀態下，四塊壓板通過鎖緊螺栓(19)固連在一起，形成一個方形框，方形框外側面開有一系列按規律排布的小通孔，碳纖維絲(17)從通孔中穿過，方形框內側面與密封用耐高溫橡膠(14)貼合，形成一個密封的內腔。

3.根據權利要求1所述的一種熱塑性材料柔性成形裝置，其特征在于：所述的碳纖維絲(17)是直徑小于1mm的高強度碳纖維細絲，按照其分布方向分為上下壓板用碳纖維絲(17-1)和左右壓板用碳纖維絲(17-2)兩組，上下壓板用碳纖維絲(17-1)從上壓板穿入，下壓板穿出，左右壓板用碳纖維絲(17-2)從左壓板穿入，右壓板穿出，在左右或上下壓板之間連續穿插多次，在密封用耐高溫橡膠(14)內部穿插形成多組正方形格，上下和左右穿插的兩組碳纖維絲在正方形格處相切接觸，方格邊長與基本單元體(4)邊長相等，碳纖維絲拉緊后兩端用線卡(18)固定在壓板上。

4.根據權利要求1所述的一種熱塑性材料柔性成形裝置，其特征在于：所述的基本單元體(4)是截面為正方形的長方體，在截面中心有圓形通孔，長方體的邊長小于5mm，基本單元體(4)靠近板材(2)一側的端面安裝有壓力傳感器，用以監測型腔(7)內的壓力和每一個基本單元體(4)承受的軸向壓力，基本單元體(4)安裝在碳纖維絲(17)構成的正方形方格中,能夠沿其內部通孔軸線移動。

5.根據權利要求1所述的一種熱塑性材料柔性成形裝置，其特征在于：所述的密封用耐高溫橡膠(14)靠近板材(2)的一端為“回”形中空結構，遠離板材(2)一端為喇叭口形狀，側面開有讓碳纖維絲(17)穿過的小通孔。

6.根據權利要求1所述的一種熱塑性材料柔性成形裝置，其特征在于：所述的外框(9)為中空帽子形狀，靠近板材(2)一端為“帽檐”，另一端為“回”形；鎖緊液壓缸(16)共四個，第一鎖緊液壓缸(16-1)輸出軸與左壓板(3-1)接觸，第二鎖緊液壓缸(16-2)輸出軸與右壓板(3-2)接觸，第三鎖緊液壓缸(16-3)輸出軸與上壓板(3-3)接觸，第四鎖緊液壓缸(16-4)出軸與下壓板(3-4)接觸，四個鎖緊液壓缸輸出軸均處于對應壓板(3)的中央。

7.根據權利要求1所述的一種熱塑性材料柔性成形裝置，其特征在于：所述的壓板(3)靠近板材(2)一側有矩形槽，四塊壓板的矩形槽連接形成一個環槽，環槽內安裝有儲油環槽(6)。