CN109968643B - 塑料片材数控三d热成形方法 - Google Patents

塑料片材数控三d热成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种塑料片材数控三D热成形方法，适用于塑料材料加工技术领域，包括以下步骤：将塑料片材固定在数控三D成形机床的片材固定装置上，输入需要成形的三D图形；启动自动编程软件，形成数控三D成形驱动程序，选择成形模杆装入模杆夹持器内，使模杆夹持器归回机床坐标原点，同时将成形模杆加热至与塑料片材成形温度相匹配的温度；启动成形驱动程序，由驱动装置带动成形模杆按照成形驱动程序运动，其中X、Y二个方向的轴向移动确定成形模杆的平面位置，Z方向的轴向移动负责将塑料片材沿着Z轴方向拉伸成形。该塑料片材数控三D热成形方法适合于单件、小批量薄壳状塑料件的生产。

Description

塑料片材数控三D热成形方法
技术领域
本发明涉及一种塑料片材数控三D热成形方法，适用于塑料材料加工技术领域。
背景技术
目前对塑料材料的成形加工，主要是利用模具在各种塑料成形机上加工为主要手段，而对厚度2mm以下的塑料片材主要是采用吸塑的方法，就是将塑料片材放在吸塑机上，通过吸塑机产生的负压将塑料片材吸附在模具上，以得到与模具形状一致的壳状塑料件。利用模具成形塑料件一般应用于大批量生产，单件、小批量生产往往因为成本太高而不适合采用这种方法，目前还没有特别适合于生产单件、小批量薄壳状塑料件的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种塑料片材数控三D热成形方法，适合于单件、小批量薄壳状塑料件的生产。
本发明的技术方案在于：一种塑料片材数控三D热成形方法，包括以下步骤：
1）将塑料片材固定在数控三D成形机床的片材固定装置上，输入需要成形的三D图形；
2）启动自动编程软件，形成数控三D成形驱动程序，选择成形模杆装入模杆夹持器内，使模杆夹持器归回机床坐标原点，同时将成形模杆加热至与塑料片材成形温度相匹配的温度；
3）启动成形驱动程序，由驱动装置带动成形模杆按照成形驱动程序运动，其中X、Y二个方向的轴向移动确定成形模杆的平面位置，Z方向的轴向移动负责将塑料片材沿着Z轴方向拉伸成形。
进一步地，成形过程中驱动程序根据成形需要更换第N成型膜杆，或根据成形深度选择一次拉伸、二次拉伸或N次拉伸，或成形模杆边移动边旋转的复合运动拉伸方式。
进一步地，所述成形机床包括机架，所述机架上设置有由升降机构驱动沿Z方向升降的固定装置，所述固定装置包括位于上、下侧用于夹住塑料片材的塑料夹板，所述机架上设置有位于塑料夹板的上侧由驱动装置驱动实现沿X、Y方向移动的膜杆夹持器，所述膜杆夹持器的上端安装有用于加热成型膜杆的加热器。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：适合于单件、小批量薄壳状塑料件例如礼品盒、包装盒、装饰品罩等的生产，特别适合于有个性化要求的产品如生日蛋糕盒、广告牌、异形灯罩等的制作，可以减少这类产品的制作周期和制作成本。
附图说明
图1为本发明实施例一的任意曲面的成形加工示意图；
图2为本发明实施例二的直筒形状较大深度的曲面成形示意图；
图3为本发明实施例三的圆筒形状较大深度的曲面成形示意图；
图4为本发明的成形机床的结构示意图；
图5为本发明的成形机床的侧视图；
图6为本发明的成形机床的俯视图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下，但本发明并不限于此。
实施例一 参考图1
一种塑料片材数控三D热成形方法，包括以下步骤：
1）将塑料片材固定在数控三D成形机床的片材固定装置上，输入需要成形的三D图形；
2）启动自动编程软件，形成数控三D成形驱动程序，选择第一成形模杆装入模杆夹持器内，使模杆夹持器归回机床坐标原点，同时将第一成形模杆加热至与塑料片材成形温度相匹配的温度；
3）启动成形驱动程序，由驱动装置带动第一成形模杆按照成形驱动程序运动，其中X、Y二个方向的轴向移动确定第一成形模杆的平面位置，Z方向的轴向移动负责将塑料片材沿着Z轴方向拉伸成形。
4）成形过程中，驱动程序根据成形需要更换第二成形膜杆、第三成形膜杆直至第N成型膜杆。
实施例二 参考图2
一种塑料片材数控三D热成形方法，包括以下步骤：
1）将塑料片材固定在数控三D成形机床的片材固定装置上，输入需要成形的三D图形；
2）启动自动编程软件，形成数控三D成形驱动程序，选择成形模杆装入模杆夹持器内，使模杆夹持器归回机床坐标原点，同时将第一成形模杆加热至与塑料片材成形温度相匹配的温度；
3）启动成形驱动程序，由驱动装置带动成形模杆按照成形驱动程序运动，其中X、Y二个方向的轴向移动确定成形模杆的平面位置，Z方向的轴向移动负责将塑料片材沿着Z轴方向拉伸成形。
4）成形过程中，根据成形深度选择一次拉伸、二次拉伸或N次拉伸成形。
实施例三 参考图3
一种塑料片材数控三D热成形方法，包括以下步骤：
1）将塑料片材固定在数控三D成形机床的片材固定装置上，输入需要成形的三D图形；
2）启动自动编程软件，形成数控三D成形驱动程序，选择成形模杆装入模杆夹持器内，使模杆夹持器归回机床坐标原点，同时将成形模杆加热至与塑料片材成形温度相匹配的温度；
3）启动成形驱动程序，由驱动装置带动成形模杆按照成形驱动程序运动，其中X、Y二个方向的轴向移动确定成形模杆的平面位置，Z方向的轴向移动负责将塑料片材沿着Z轴方向拉伸成形。
4）成形过程中，根据成形深度选择成形模杆边移动边旋转的复合运动拉伸方式。
参考图4至图6
本实施例中，所述成形机床包括机架10，所述机架上设置有由升降机构驱动沿Z方向升降的固定装置，所述固定装置包括位于上、下侧用于夹住塑料片材的塑料夹板20，位于下侧的塑料夹板的下侧连接有成型模板30，所述机架上设置有位于塑料夹板的上侧设置有由驱动装置驱动实现沿X、Y方向移动的膜杆夹持器40，所述膜杆夹持器的上端安装有用于加热成型膜杆的加热器，所述膜杆夹持器的下端设置有成型膜杆41。
本实施例中，所述升降机构包括竖直固定于机架的底板11两侧部前后侧的竖轴51，所述固定装置的四周与竖轴滑动配合，所述机架的前后侧分别设置有第一横向转轴52，位于第一横向转轴的下侧分别设置有第二横向转轴53，所述第一横向转轴和第二横向转轴的中部分别设置有带轮54，位于同一侧的第一横向转轴和第二横向转轴的带轮之间设置有第一传动带55，所述第一传动带与固定装置相连接，所述机架的后侧设置有驱动第一横向转轴旋转的第一驱动机构，从而驱动第一横向转轴旋转，进而驱动固定装置升降。
本实施例中，为了更好的带动位于后侧的第一横向转轴旋转，所述第一驱动机构包括设置于机架后侧的悬臂架56，所述悬臂架上设置有由第一电机60驱动旋转的第一主动带轮57，所述第一主动带轮经第二传动带58与设置于机架后侧的第一横向转轴上的第一从动带轮59相连接。
本实施例中，所述驱动装置包括纵向设置于机架上端并纵向穿过加热器的座壳与加热器的座壳滑动配合的纵向滑杆61，所述机架上部设置有驱动纵向滑杆横向移动的第一皮带传动机构，机架上横向设置有穿过加热器的座壳与加热器的座壳滑动配合的横向滑杆62，机架上还设置有驱动横向滑杆纵向移动的第二皮带传动机构。
本实施例中，为了更好的驱动纵向滑杆横向移动，所述第一皮带传动机构包括设置于机架顶部两侧的纵向转轴63，所述纵向转轴的前后部分别设置有带轮64，位于两根纵向转轴前部的两带轮之间设置有第三传动带65，位于两根纵向转轴后部的两带轮之间设置有第四传动带66，所述纵向滑杆的前后端分别与固定于第三传动带、第四传动带的固定块70相连接，所述机架一侧设置有驱动纵向转轴旋转的第二驱动机构。
本实施例中，为了带动纵向转轴旋转，所述第二驱动机构包括设置于机架一侧后部的第一立臂，所述第一立臂上设置有由第二电机79驱动旋转的第二主动带轮67，所述第二主动带轮经第五传动带58与设置于机架一侧的纵向转轴上的第二从动带轮69相连接。
本实施例中，为了更好的驱动横向滑杆纵向移动，所述第二皮带传动机构包括设置于机架上部前后侧的第三横向转轴71，所述第三横向转轴的两侧端分别设置有带轮72，位于两根第三横向转轴一端的两带轮之间设置有第五传动带73，位于两根第三横向转轴另一端的两带轮之间设置有第六传动带74，所述横向滑杆的两端分别与固定于第六传动带、第七传动带上的固定块78相连接，所述机架一侧设置有驱动第三横向转轴旋转的第三驱动机构。
本实施例中，为了带动第三横向转轴旋转，所述第三驱动机构包括设置于机架一侧前部的第二立臂，所述第二立臂上设置有由第三电机80驱动旋转的第三主动带轮75，所述第三主动带轮经第八传动带76与设置于机架前侧的第三横向转轴上的第三从动带轮77相连接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出不同形式的一种塑料片材数控三D热成形方法并不需要创造性的劳动，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (2)

1.一种塑料片材数控三D热成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将塑料片材固定在数控三D成形机床的片材固定装置上，输入需要成形的3D图形；
2）启动自动编程软件，形成数控三D成形驱动程序，选择成形模杆装入模杆夹持器内，使模杆夹持器归回机床坐标原点，同时将成形模杆加热至与塑料片材成形温度相匹配的温度；
3）启动成形驱动程序，由驱动装置带动成形模杆按照成形驱动程序运动，其中X、Y二个方向的轴向移动确定成形模杆的平面位置，Z方向的轴向移动负责将塑料片材沿着Z轴方向拉伸成形；成形过程中驱动程序根据成形需要更换第N成型膜杆，或根据成形深度选择一次拉伸、二次拉伸或N次拉伸，或成形模杆边移动边旋转的复合运动拉伸方式。
2.根据权利要求1所述的塑料片材数控三D热成形方法，其特征在于，所述成形机床包括机架，所述机架上设置有由升降机构驱动沿Z方向升降的固定装置，所述固定装置包括位于上、下侧用于夹住塑料片材的塑料夹板，所述机架上设置有位于塑料夹板的上侧由驱动装置驱动实现沿X、Y方向移动的膜杆夹持器，所述膜杆夹持器的上端安装有用于加热成型膜杆的加热器。
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