[发明专利]一种热塑性材料柔性成形装置及方法

权利要求书

1.一种热塑性材料柔性成形装置，其特征在于：包括多点柔性模具、锁紧装置和柔性压边系统，多点柔性模具内嵌于锁紧装置中，在锁紧装置上安装有柔性压边系统；

所述的多点柔性模具包括压板(3)，压板(3)一共有四块，分别为左压板(3-1)、右压板(3-2)、上压板(3-3)、下压板(3-4)，四块压板形成一个方形框，方形框内设有密封用耐高温橡胶(14)，密封用耐高温橡胶(14)内设有由碳纤维丝(17)穿插形成多组正方形格，正方形格内安装有截面为正方形的基本单元体(4)，碳纤维丝(17)端头用线卡(18)固定在压板(3)上；

所述的锁紧装置包括外框(9)，外框(9)的内侧面上固定有锁紧液压缸(16)，锁紧液压缸(16)输出轴与压板(3)外侧接触，锁紧液压缸(16)通过锁紧液压控制回路控制，在外框(9)外侧面上固定L形板(10)；

所述的柔性压边系统包括立柱(11)，立柱(11)下端固定在外框(9)上，立柱(11)上端固定有压边液压缸(12)，压边液压缸(12)的液压缸活塞(13)和压边圈(1)上端面贴合，压边圈(1)下端面固连压边凸缘(5)，压边凸缘(5)弧面与板材(2)贴合，板材(2)放置于压板(3)上，压板(3)上内嵌有储油环槽(6)，储油环槽(6)内侧面与密封用耐高温橡胶(14)贴合，压边液压缸(12)由压边液压控制回路控制。

2.根据权利要求1所述的一种热塑性材料柔性成形装置，其特征在于：所述的左压板(3-1)、右压板(3-2)和上压板(3-3)的主体形状均为长方体，下压板(3-4)截面为“凸”形，四块压板长度方向尺寸相同且两端面齐平；初始状态下，四块压板通过锁紧螺栓(19)固连在一起，形成一个方形框，方形框外侧面开有一系列按规律排布的小通孔，碳纤维丝(17)从通孔中穿过，方形框内侧面与密封用耐高温橡胶(14)贴合，形成一个密封的内腔。

3.根据权利要求1所述的一种热塑性材料柔性成形装置，其特征在于：所述的碳纤维丝(17)是直径小于1mm的高强度碳纤维细丝，按照其分布方向分为上下压板用碳纤维丝(17-1)和左右压板用碳纤维丝(17-2)两组，上下压板用碳纤维丝(17-1)从上压板穿入，下压板穿出，左右压板用碳纤维丝(17-2)从左压板穿入，右压板穿出，在左右或上下压板之间连续穿插多次，在密封用耐高温橡胶(14)内部穿插形成多组正方形格，上下和左右穿插的两组碳纤维丝在正方形格处相切接触，方格边长与基本单元体(4)边长相等，碳纤维丝拉紧后两端用线卡(18)固定在压板上。

4.根据权利要求1所述的一种热塑性材料柔性成形装置，其特征在于：所述的基本单元体(4)是截面为正方形的长方体，在截面中心有圆形通孔，长方体的边长小于5mm，基本单元体(4)靠近板材(2)一侧的端面安装有压力传感器，用以监测型腔(7)内的压力和每一个基本单元体(4)承受的轴向压力，基本单元体(4)安装在碳纤维丝(17)构成的正方形方格中,能够沿其内部通孔轴线移动。

5.根据权利要求1所述的一种热塑性材料柔性成形装置，其特征在于：所述的密封用耐高温橡胶(14)靠近板材(2)的一端为“回”形中空结构，远离板材(2)一端为喇叭口形状，侧面开有让碳纤维丝(17)穿过的小通孔。

6.根据权利要求1所述的一种热塑性材料柔性成形装置，其特征在于：所述的外框(9)为中空帽子形状，靠近板材(2)一端为“帽檐”，另一端为“回”形；锁紧液压缸(16)共四个，第一锁紧液压缸(16-1)输出轴与左压板(3-1)接触，第二锁紧液压缸(16-2)输出轴与右压板(3-2)接触，第三锁紧液压缸(16-3)输出轴与上压板(3-3)接触，第四锁紧液压缸(16-4)出轴与下压板(3-4)接触，四个锁紧液压缸输出轴均处于对应压板(3)的中央。

7.根据权利要求1所述的一种热塑性材料柔性成形装置，其特征在于：所述的压板(3)靠近板材(2)一侧有矩形槽，四块压板的矩形槽连接形成一个环槽，环槽内安装有储油环槽(6)。