[发明专利]一种数字化自动快速成型机及运行方法

权利要求书

1.一种数字化自动快速成型机，包括机架、进料储料桶、模具辅助装置、加热管道、排气阀门、水冷装置和真空冷却筒，所述进料储料桶、模具辅助装置、加热管道、排气阀门、水冷装置和真空冷却筒均设置在机架上；其特征在于，所述进料储料桶设置在机架的顶部；所述模具辅助装置包括固定框、移动框、模具吊架和驱动装置，所述模具吊架设置在机架的顶部，所述固定框固定在机架的右侧，所述移动框可水平移动式的设置在固定框的左侧，所述固定框和移动框平行布置，所述驱动装置与移动框连接；所述加热管道设置在机架的顶部，所述加热管道上设置有双阀控制系统，所述双阀控制系统包括两个阀门，所述两个阀门并联布置；所述排气阀门设置在加热管道上；所述水冷装置设置在机架的中部，所述水冷装置包括储水桶、喷淋罐和真空泵，所述储水桶设置在机架的顶部，所述喷淋罐和真空泵设置在机架的中部，所述喷淋罐分别与储水桶和真空泵连接；所述真空冷却筒设置在机架的中部，所述真空冷却筒与喷淋罐相邻；所述真空冷却筒与真空泵连接。

2.根据权利要求1所述的数字化自动快速成型机，其特征在于，所述喷淋罐上设置有模具热风进口、模具热风出口、喷淋水入口、排水口和放空阀门；所述模具热风进口设置在喷淋罐的下部，所述模具热风出口设置在喷淋罐的上部，所述喷淋水入口和放空阀门均设置在喷淋罐的顶部，所述喷淋水入口设置有多个，每个所述喷淋水入口的直径为0.3毫米，所述排水口设置在喷淋罐的底部；所述喷淋罐内设置有空腔，所述模具热风进口、模具热风出口、喷淋水入口、排水口和放空阀门均与所述空腔连通。

3.根据权利要求1所述的数字化自动快速成型机，其特征在于，所述真空冷却筒上设置有模具热气进口、模具热气出口、真空进水口和真空出水口；所述模具热气进口设置在真空冷却筒的底部，所述模具热气出口设置在真空冷却筒的上部，所述真空进水口设置在真空冷却筒的下部，所述真空出水口设置在真空冷却筒的上部；所述真空冷却筒内设置有储水腔，所述储水腔内设置有数根铜管，所述铜管的直径为8毫米，所述模具热气进口与铜管的一端连通，所述模具热气出口与铜管的另一端连通，所述真空进水口和真空出水口均与所述储水腔连通。

4.根据权利要求1所述的数字化自动快速成型机，其特征在于，所述进料储料桶设置有2个，所述进料储料桶上设置有进料口和放气阀；所述数字化自动快速成型机还包括旋涡风机，所述旋涡风机设置在机架的顶部；所述旋涡风机与进料口连接。

5.根据权利要求1所述的数字化自动快速成型机，其特征在于，所述模具辅助装置上安装有模具，所述模具包括一号半模和二号半模，所述固定框上安装有一号半模，所述移动框上安装有二号半模，所述一号半模和二号半模配合。

6.根据权利要求5所述的数字化自动快速成型机，其特征在于，所述双阀控制系统包括一号半模控制系统和二号半模控制系统；所述加热管道包括主蒸汽管道、一号半模蒸汽管道和二号半模蒸汽管道，所述一号半模蒸汽管道和二号半模蒸汽管道均设置有两个排气阀门；所述一号半模控制系统包括一号控制阀和二号控制阀，所述一号控制阀的一端与主蒸汽管道连接，所述一号控制阀的另一端与一号半模蒸汽管道连接，所述二号控制阀的一端与主蒸汽管道连接，所述二号控制阀的另一端与一号半模蒸汽管道连接，所述一号控制阀和二号控制阀并联布置；所述二号半模控制系统包括三号控制阀和四号控制阀，所述三号控制阀的一端与主蒸汽管道连接，所述三号控制阀的另一端与二号半模蒸汽管道连接，所述四号控制阀的一端与主蒸汽管道连接，所述四号控制阀的另一端与二号半模蒸汽管道连接，所述三号控制阀和四号控制阀并联布置。

7.根据权利要求5所述的数字化自动快速成型机，其特征在于，所述加热管道为直径是125毫米的大口径管道；所述加热管道的进气口安装有减压阀，所述减压阀的口径为100毫米；所述加热管道与胶管连接，所述胶管的直径为50毫米；所述胶管与一号半模或二号半模的蒸汽入口连接，所述一号半模和二号半模的蒸汽入口口径为40毫米。

8.一种如权利要求1-7任一项权利要求所述的数字化自动快速成型机的运行方法，其特征在于，所述运行方法的步骤如下：

第一步：启动驱动装置，使移动框向固定框的方向水平移动，待一号半模和二号半模之间形成一个入料间隙，移动框停止移动，此时一号半模和二号半模之间形成料腔；

第二步：使物料从进料储料桶进入第一步中的料腔内；

第三步：开启双阀控制系统，蒸汽通过加热管道进入料腔内加热物料；首先，启动一号半模控制系统对一号半模进行加热，先打开一号控制阀和二号控制阀对一号半模进行快速加热，数秒后关闭二号控制阀，数秒后再关闭一号控制阀；对一号半模进行加热过程所需时间为5-7秒，此过程中热量从一号半模贯穿至二号半模，对物料的内部进行加热；然后，启动二号半模控制系统对二号半模进行加热，先打开三号控制阀和四号控制阀对二号半模进行快速加热，数秒后关闭四号控制阀，数秒后再关闭三号控制阀；对二号半模进行加热过程所需时间为2-3秒，此过程中热量从二号半模贯穿至一号半模，对物料的内部进行加热；最后，同时启动一号半模控制系统和二号半模控制系统，对一号半模和二号半模同时加热，1-2秒后停止加热，此过程对物料的表面进行加热；

第四步：打开排气阀门进行排气；

第五步：启动水冷装置，使料腔内的热气从排污管道排走，用于降温的水通过小口径的喷淋水入口对热气进行喷雾降温，并从排水口排出；数秒后打开模具热气进口的阀门，使料腔内的热气进入真空冷却筒中，热气通过模具热气进口进入铜管中，并从模具热气出口排出；在此过程中，冷却水通过真空进水口进入储水腔内对铜管进行冷却；此时，料腔内的物料温度为80-95℃，在负压的环境中，物料表面水分蒸发，并带走热量，物料被降温；

第六步：启动驱动装置，使移动框与固定框相远离，通过顶杆将物料顶出。