[发明专利]一种高分子板料热辐射柔性化成形装置及方法

权利要求书

1.一种高分子板料热辐射柔性化成形装置，其特征在于，包括加热箱(1)和用于加工高分子板料的工具头(2)，所述工具头(2)沿着Z轴从上到下沿着设定的轨迹运动，所述加热箱(1)顶部安装有支撑板(3)，所述支撑板(3)通过螺钉(4)活动连接有固定板(5)，所述支撑板(3)和固定板(5)之间固定夹紧高分子板料，所述加热箱(1)通过底部的热辐射板(6)对高分子板料加热并保温，所述支撑板(3)内壁末端设置有用于支撑高分子板料的成形面(10)，所述高分子板料和成形面(10)之间形成的成形角度为高分子板料的目标形状截面倾斜角度。

2.如权利要求1所述的一种高分子板料热辐射柔性化成形装置，其特征在于，所述高分子板料的目标形状截面侧边为直线，所述成形面(10)截面为倾斜平面，所述成形角度为成形面(10)和高分子板料之间的夹角。

3.如权利要求1所述的一种高分子板料热辐射柔性化成形装置，其特征在于，还包括所述高分子板料的目标形状截面侧边为弧形，所述成形面(10)截面为倾斜圆弧，所述成形角度为成形面(10)的切线和高分子板料之间的夹角。

4.如权利要求1所述的一种高分子板料热辐射柔性化成形装置，其特征在于，所述加热箱(1)内壁还设置有隔热层(7)，所述加热箱(1)底部通过三分力仪(8)连接有机架(9)，所述加热箱(1)内部还设置有用于检测温度的温度传感器。

5.一种高分子板料热辐射柔性化成形方法，其特征在于，包括：

将高分子板料固定在加热箱内并设定加热的预设温度，在加热箱内部将高分子板料加热至预设温度并保温；

根据需要的高分子板料的目标形状设定工具头的预设加工轨迹，根据预设加工轨迹将工具头沿竖直方向以逐层旋转方式从上到下运动对高分子板料挤压完成加工，得到不同形状的高分子板料。

6.如权利要求5所述的一种高分子板料热辐射柔性化成形方法，其特征在于，所述高分子板料为热塑性塑料，所述热塑性塑料的玻璃化温度为0～200℃。

7.如权利要求5所述的一种高分子板料热辐射柔性化成形方法，其特征在于，所述将高分子板料固定在加热箱内包括：

在高分子板料上打若干个孔，在孔内插入螺钉，通过调节螺钉将高分子板料夹紧在支撑板和固定板之间。

8.如权利要求5所述的一种高分子板料热辐射柔性化成形方法，其特征在于，所述预设温度通过温度开关进行设置，且所述加热箱在加热过程中通过热电偶监控加热箱内部温度，并将监测的实时温度显示在温控开关的液晶显示屏上。

9.如权利要求5所述的一种高分子板料热辐射柔性化成形方法，其特征在于，所述预设加工轨迹为所述工具头和高分子板料的接触点的运动轨迹，且所述预设加工轨迹的路径为逐层旋转向下的螺旋线。

10.如权利要求5所述的一种高分子板料热辐射柔性化成形方法，其特征在于，所述加热箱通过三分力仪监控加工过程中的载荷变化趋势，所述高分子板料和工具头的接触区域通过热成像仪记录加工过程中的温度数据，并通过计算机将温度数据生成对应的温度云图。