为了适应小批量、多样化发展等市场需求,本文针对热塑性聚合物柔性制造技术,系统研究采用单点渐进成形(SPIF)技术成形聚氯乙烯(polyvinyl chloride,简称PVC)板料的可行性。优化选择润滑剂。采用UMT测量摩擦系数实验。以变角度圆锥杯最大成形深度作为指标,对比皂液、机油、聚四氟乙烯脂、锂基高温润滑脂、水五种不同润滑剂的润滑效果。结果表明:五种润滑剂对成形制件成形性能的影响程度由大到小为:皂液>机油>聚四氟乙烯脂>水>锂基高温润滑脂。水做润滑剂时,摩擦系数由小增大,基底暴露,起屑严重,制件表面粗糙;当机油、聚四氟乙烯脂和锂基高温润滑脂分别做润滑剂时,制件表面有轻微刀痕;选用皂液作为润滑剂成形性能和表面质量最好。因此皂液为最合适的润滑剂。采用正交实验的方法研究板厚、进给速度、主轴转速、Z轴进给量和工具头直径五种工艺参数及其交互作用对PVC板料成形性能的影响,以变角度圆锥最大成形角为实验指标。结果表明:进给速度和主轴转速×工具头直径对PVC板料成形性能的影响非常显著。进给速度较小,板料成形性能相对较好;Z轴进给量越大,成形性能越好;工具头越大,成形性能越好;主轴转速过高产生磨损现象;板厚的影响可以忽略不计。选择不同进给速度、主轴转速、层进给量和工具头直径进行试验,研究四种工艺参数对PVC板料成形过程中温升的影响。结果表明:进给速度减小,工具头与板料接触的时间增加,温升增加;主轴转速增加,摩擦产生的热量增加,温升增加;层进给量和工具头直径增加,工具头与板料接触面积增加,摩擦产生的热量增加,温升增加。研究不同进给速度成形50°方锥件的成形精度。利用Geomagic软件将实测制件外轮廓拟合曲面与理论外轮廓曲面进行对比;测量计算方锥件的径向偏差。结果表明:进给速度增加,高度偏差增加,成形精度降低。成形后的制件存在三种主要问题:由于制件内部沿厚度方向应力分布不均匀,产生的侧壁鼓凸;残余应力的积累导致回弹;扭曲与切向力有关。采用交替工具路径可以消除扭曲现象。为了研究各工艺参数对PVC板料成形后微观结构的影响,采用S-3500N扫描电镜对成形后50°方锥件变形区进行观察,发现三种现象:连接相相容性得到改善;分散相被拉伸变长形成空穴;在空穴边缘存在应力发白现象,且其周围有很多银纹。随进给速度的减小、主轴转速的增大、工具头直径的增加、层进给量增加到1.0mm时,连接相相容性得到越来越好的改善;空穴越来越大;空穴附近应力发白减少。