[發(fā)明專利]一種熱塑性材料柔性成形裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010434008.4
• 申請(qǐng)日: 2020-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN111633955B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琦;羅偉;徐宏圖;韓賓;段文杰;魚在池
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B29C51/10
• 分類號(hào): B29C51/10;B29C51/26;B29C51/36;B29C51/38;B21D31/00;B21D37/00;B21D37/10
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

一種熱塑性材料柔性成形裝置，包括多點(diǎn)柔性模具、鎖緊裝置和柔性壓邊系統(tǒng)，多點(diǎn)柔性模具內(nèi)嵌于鎖緊裝置中，在鎖緊裝置上安裝有柔性壓邊系統(tǒng)；多點(diǎn)柔性模具包括四塊壓板連接形成的方形框，方形框內(nèi)設(shè)有密封用耐高溫橡膠，密封用耐高溫橡膠內(nèi)設(shè)有由碳纖維絲穿插形成多組正方形格，正方形格內(nèi)安裝有基本單元體，碳纖維絲端頭用線卡固定在壓板上；鎖緊裝置包括外框，外框的內(nèi)側(cè)固定有鎖緊液壓缸，輸出軸與壓板接觸；柔性壓邊系統(tǒng)包括固定在外框上的立柱，立柱上固定有壓邊液壓缸，其活塞通過壓邊圈與板材貼合，板材放置于壓板上，壓板上內(nèi)嵌有儲(chǔ)油環(huán)槽；本發(fā)明能夠?qū)Τ尚芜^程進(jìn)行實(shí)時(shí)精確控制，具有大批量生產(chǎn)成本低，周期短、柔性好的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及柔性成形技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱塑性材料柔性成形裝置及方法。

背景技術(shù)

塑料件在日常生活中被廣泛使用，傳統(tǒng)塑料加工成型方法主要有擠出、注塑、壓延、吹塑、模壓、吸塑、熱成型等，但普遍存在著小批量生產(chǎn)成本高，樣品試制成本高、周期長(zhǎng)、柔性差等缺點(diǎn)。

柔性制造是制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，其中“無模多點(diǎn)成形技術(shù)”是將柔性成形技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)集合為一體的先進(jìn)制造技術(shù)，是板料三維曲面數(shù)字化成形技術(shù)。

將多點(diǎn)成形技術(shù)應(yīng)用于熱塑性材料的柔性成形是一種新型成形技術(shù)，它具有成本低、柔性高、成形周期短、精度高等優(yōu)點(diǎn)，有望被應(yīng)用于醫(yī)療、汽車、航空航天和機(jī)械制造等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種熱塑性材料柔性成形裝置及方法，具有大批量生產(chǎn)成本低，樣品試制成本低、周期短、柔性好的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于熱塑性材料(如PEEK、ABS等)的柔性加工。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

一種熱塑性材料柔性成形裝置，包括多點(diǎn)柔性模具、鎖緊裝置和柔性壓邊系統(tǒng)，多點(diǎn)柔性模具內(nèi)嵌于鎖緊裝置中，在鎖緊裝置上安裝有柔性壓邊系統(tǒng)；

所述的多點(diǎn)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(gè)方形框，方形框內(nèi)設(shè)有密封用耐高溫橡膠14，密封用耐高溫橡膠14內(nèi)設(shè)有由碳纖維絲17穿插形成多組正方形格，正方形格內(nèi)安裝有基本單元體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(nèi)側(cè)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(cè)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(cè)面上固定L形板10；

所述的柔性壓邊系統(tǒng)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(nèi)嵌有儲(chǔ)油環(huán)槽6，儲(chǔ)油環(huán)槽6內(nèi)側(cè)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。

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(zhǎng)方體，下壓板3-4截面為“凸”形，四塊壓板長(zhǎng)度方向尺寸相同且兩端面齊平；初始狀態(tài)下，四塊壓板通過鎖緊螺栓19固連在一起，形成一個(gè)方形框，方形框外側(cè)面開有一系列按規(guī)律排布的小通孔，碳纖維絲17從通孔中穿過，方形框內(nèi)側(cè)面與密封用耐高溫橡膠14貼合，形成一個(gè)密封的內(nèi)腔。

所述的碳纖維絲17是直徑小于1mm的高強(qiáng)度碳纖維細(xì)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(xù)穿插多次，在密封用耐高溫橡膠14內(nèi)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(zhǎng)與基本單元體4邊長(zhǎng)相等，碳纖維絲拉緊后兩端用線卡18固定在壓板上。