[发明专利]一种非晶合金颅骨修护体的柔性成形装置及其成形方法

权利要求书

1.一种非晶合金颅骨修护体的柔性成形装置，其特征在于，该装置包括夹持单元和成形单元，其中，

夹持单元对称设置在成形单元的侧面，用于夹持待加工非晶合金板材并保持其在加工过程中位置不变；

成形单元包括工具头(5)和激光器(6)，工具头(5)设置在待加工非晶合金板材(3)的上方，其上端沿圆周方向均匀设置有多个激光器，该激光器用于在工具头对该工具头下方的待加工区域加工前对该加工区域进行加热，使得该待加工区域的非晶合金板材处于玻璃化转变温度与起始晶化温度之间的过冷液相区，即使得待加工区域处于超塑性状态，工具头沿预设轨迹逐层碾压成形待加工非晶合金板材，以此实现待加工非晶合金板材的柔性成形。

2.如权利要求1的一种非晶合金颅骨修护体的柔性成形装置，其特征在于，装置还包括与工具头相对设置的定支撑模具(9)，一方面用于支撑待加工非晶合金板材，一方面作为加工该待加工非晶合金板材的凹模。

3.如权利要求1所述的一种非晶合金颅骨修护体的柔性成形装置，其特征在于，每个所述激光器(6)形成的加热区域不小于工具头截面面积的2倍，保证工具头(5)移动至下一位置时该位置已被加热至超塑性状态。

4.如权利要求1所述的一种非晶合金颅骨修护体的柔性成形装置，其特征在于，成形单元还包括箱体(1)，该箱体中通入有惰性气体，用于避免加工过程中待加工非晶合金板材的加工区域氧化。

5.如权利要求1所述的一种非晶合金颅骨修护体的柔性成形装置，其特征在于，工具头中设置有冷却流道(501)，一方面用于降低工具头的温度，避免过热，另一方面快速冷却已经成形的区域。

6.如权利要求1所述的一种非晶合金颅骨修护体的柔性成形装置，其特征在于，夹持单元包括垫板(2)和压板(4)，待成形非晶合金置于垫板和压板之间。

7.一种利用权利要求1-6任一项非晶合金颅骨修护体的柔性成形装置的成形方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)扫描所需颅骨修护体的三维结构和曲面参数，根据该三维结构和曲面参数构建颅骨修护体的三维结构模型，将该三维结构模型按照预设层高进行切片，以此获得在每个切片层中所需颅骨修护体的外部轮廓，根据该轮廓生成工具头的加工路径；

(b)工具头下降与待加工非晶合金板材接触，同时激光器加热待成形区域至超塑性状态，工具头按照加工路径碾压非晶合金板材，以此实现一层切片层的加工；

(c)工具头下降一个预设层高，重复步骤(b)直至完成所有切片层的加工，由此获得所需颅骨修护体。