一种多工位激光加载成形微体积零件的自动化装置及其方法与流程

本发明属于激光先进制造微零件领域和自动化加工领域，尤其是一种多工位激光加载成形微体积零件的自动化装置及其方法。

背景技术：

随着现代工业技术的快速发展，科学技术的日新月异，先进制造理念的推陈出新，亦随着市场对科技产品要求的精益求精，在诸如航空航天、精密仪器、生物医疗等领域，微器件的应用越来越广泛，产品的微型化成为了工业制造业发展的一个重要趋势，推动了对微器件的加工工艺的探索。

现如今面向微机电系统的微机械加工技术和工艺是在集成电路的基础上发展起来的，主要依赖liga、蚀刻、微铣削、微细电火花等微细加工技术，受到加工效率低、成本高以及环境污染等问题的限制，不能形成大批量的自动化生产。因此，微成形工艺得到了重点关注。然而，传统的微成形工艺存在微模具制造困难、对中精度难以保证等问题。由此，一种全新的工艺——激光加载微成形技术具有很大的优势，其精度较高、成本低廉、易于实现批量化和自动化生产。

激光加载微成形是一种新型的微金属零部件成形技术，即通过激光冲击加载的方式产生高压冲击波，高压冲击波向材料内部传播,使得材料在微型模具内产生超快塑性变形，从而实现工件在微模具中的精确成形。申请号201010505869.3的中国专利介绍了应用激光加载微成形技术进行微金属器件冲裁的工艺过程，利用此专利的方法可以在一次脉冲激光中进行批量化冲裁，方便有效。申请号201610384092.7的中国专利介绍了一种应用激光加载微成形技术成形高精度碟形零件装置，其可以克服传统成形碟形零件的工艺中存在的不足。

目前激光加载微成形技术主要应用于薄板微成形，其成形零件大都是薄板零件。然而，很多微零件的制造都需要使用体积成形技术，微体积成形技术在微零件的制造领域应用广泛。申请号为200810023264.3的中国专利提出了一种激光冲击微体积成形技术，但是其装置复杂繁琐，且使用飞片作为间接加载源，难以保证凸模获得足够的动能；使用顶杆顶出成形后的零件，一方面需要很大的动力，另一方面也容易损坏零件表面；另外，其自动化的程度也不高。

技术实现要素：

针对现有的激光加载成形微零件技术中存在的上述问题，本发明提供了一种多工位激光加载成形微体积零件的自动化装置及其方法，提高了加工能力和产品质量。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种多工位激光加载成形微体积零件的自动化装置，包括激光发射系统、控制系统、加载成形系统和放置转换系统；

所述激光发射系统包括脉冲激光器、反射镜、可调聚焦透镜、透镜支架和基座；所述透镜支架垂直安装在基座上，透镜支架上安装有可调聚焦透镜，可调聚焦透镜将经过反射镜反射的来自脉冲激光器的激光聚焦；

所述动态加载成形系统包括模具系统、自动开合模装置和三坐标移动平台；所述三坐标移动平台置于基座上方；所述模具系统包括第一凸模、第二凸模、第三凸模和组合凹模；工作时，所述第一凸模、第二凸模、第三凸模均和组合凹模间隙配合；第一凸模、第二凸模、第三凸模上端均设有圆形凹腔，圆形凹腔用以放置约束层和吸收层；所述组合凹模设置在底座上；组合凹模由结构相同的两个凹模组件对接而成，且底部设有矩形槽和对称分布的四个限位块；所述矩形槽位于两个凹模组件连接处，所述限位块分别位于两个凹模组件上；

所述自动开合模装置包括底座、第一液压缸、连接块、短杆和长杆；所述底座为齿形结构，且底座垂直的两侧面底端通过螺钉设置在三坐标移动平台上，底座上对称安装有第一液压缸，第一液压缸的活塞杆与连接块相连接，连接块通过销轴与两个短杆铰接，短杆通过销轴与长杆中心位置铰接，长杆一端通过销轴安装在底座上，另一端与安装在组合凹模开设的第一圆孔内的销轴相连接；底座平行于三坐标移动平台的面上设置有定位块，该定位块安装在组合凹模下侧的矩形槽内，底座上、定位块的两侧，且垂直于定位块对称开设有限位槽，该限位槽用来安装限位块；

所述多工位移动平台包括承载台、导轨、移动板支承、步进电机、联轴器、轴支架、第一销钉、连杆、半圆盘、三工位分度盘和移动板；

所述承载台固定在三坐标移动平台中央；所述承载台上安装有两条导轨，且该导轨平行布置，导轨上沿左右方向安装有移动板支承，移动板支承上设置有移动板；移动板下表面正中央固定有t型结构的三工位分度盘；所述三工位分度盘上间隔设置有三个圆弧槽a和四条矩形槽b；

第一销钉一端和半圆盘的背面都加工有螺纹孔，连杆的两端加工有通孔、中间加工有螺纹孔，第一销钉和半圆盘通过螺钉与连杆两端的通孔相连、且所述第一销钉与半圆盘圆心的距离与矩形槽b到圆形槽a圆心的距离相等，第一销钉的直径小于矩形槽的宽度；所述三工位分度盘的圆弧槽a中均设置有半圆盘、且半圆盘与圆弧槽a相配合；步进电机与轴支架固定安装在承载台上；步进电机通过联轴器与转动轴相连，转动轴穿过轴支架与连杆中间的螺纹孔相连；

所述放置转换系统包括转换底座、转换电机、转换支架、伸缩气缸、棒料自动夹取装置和凸模自动夹取装置和转换平台；所述棒料自动夹取装置和凸模自动夹取装置两者的结构相同，均包括第二液压缸、第二滑块、右曲杆、右直杆、第二销钉、左直杆和左曲杆；

所述转换平台固定安装在转换支架上，转换平台的中轴线上加工有销钉孔和矩形孔，矩形孔的两侧内壁开有滑槽；所述第二滑块两侧设有厚度小于矩形块的滑轨，第二滑块两侧的滑轨与转换平台上的滑槽进行间隙配合；第二液压缸位于转换平台的矩形孔处、并固定在转换平台上，第二液压缸的活塞杆与第二滑块相连；第二销钉安装在转换平台上的销钉孔内，右直杆、左直杆的一端共同装在第二销钉上，并均可绕第二销钉进行转动；右曲杆、左曲杆的一端共同铰接于第二滑块上，右直杆、左直杆的另一端分别铰链于右曲杆、左曲杆上。

优选的，所述的组合凹模尺寸为2cm×6cm×2cm。

优选的，所述组合凹模的两个凹模组件上分别设有一个位于同一平面内的第一圆孔，两者关于中轴线对称；底座上设有两个位于同一平面内的第二圆孔，且两者关于底座的中轴线对称；所述第一圆孔、第二圆孔相平行，第一圆孔、第二圆孔内均穿有一根轴，轴与第一圆孔过渡配合，与第二圆孔过渡配合；位于所述底座正面与背面的长杆的两端分别与轴连接、且均可绕轴转动。

优选的，所述右曲杆和左曲杆的连接部位为直线型，夹取部位为圆形，且凸模自动夹取装置中右曲杆和左曲杆的夹取部位直径等于凸模直径，棒料自动夹取装置中右曲杆和左曲杆的夹取部位直径等于棒料直径。

优选的，该装置还包括控制系统，该控制系统包括激光控制器、计算机、步进电机控制器、液压控制系统、三坐标移动平台控制器；激光控制器、步进电机控制器、液压控制系统、三坐标移动平台控制器均与计算机连接；所述激光控制器与脉冲激光器相连接，用于控制脉冲激光器的工作状态；三坐标移动平台控制器与三坐标移动平台相连，用于控制其作平面移动；所述液压控制系统与第一液压缸第二液压缸相连，用于控制第一液压缸第二液压缸的伸缩；所述步进电机控制器与步进电机、转换电机、伸缩气缸相连，用于控制步进电机和转换电机的转动以及伸缩气缸的上下移动。

优选的，所述与第一凸模、第二凸模相配合的组合凹模的形状为阶梯孔状，且在阶梯孔连接处为倒v字形，与第三凸模相配合的组合模具的形状为鼓型；所述第一凸模结构为圆柱型，第二凸模结构为圆柱型，且在第二凸模下端中心位置开设有渐扩孔，第三凸模为圆柱型结构，且在第三凸模下端开设有键。

基于一种多工位激光加载成形微体积零件的自动化装置的方法，具体包括如下步骤：

s1.将激光控制器、步进电机控制器、液压控制系统、三坐标移动平台控制器与计算机连接；将脉冲激光器与激光控制器连接；

s2.将多工位移动平台中的承载台固定安装在三坐标移动平台上，导轨安装在承载台的两侧，步进电机通过联轴器与转动轴相连，转动轴穿过轴支架与连杆相连，步进电机与轴支架通过紧固螺钉安装在承载台上，三工位分度盘固定安装在移动板的下表面正中央，三工位分度盘的圆弧槽与半圆盘相配合，移动板固定安装在导轨的移动板支承上；

s3.通过螺钉将自动开合模装置中的底座紧固在多工位移动平台上，两个第一液压缸分别安装在底座的正面与背面的中间位置，两个所述第一液压缸的活塞杆分别与一个连接块相连；组合凹模上的限位块放入底座上表面的限位槽、使矩形槽紧贴定位块，放置在底座上；在底座和组合凹模的通孔中插入轴，长杆的两端铰接于轴上；两个短杆的一端分别与中间两个长杆通过铰链相连接，另一端通过销钉共同与连接块相连；利用计算机通过三坐标移动平台控制器控制三坐标移动平台的移动，使得组合凹模的第一工位的凹模腔中心位于激光光路上；

s4.使用螺钉将放置转换系统固定在三坐标移动平台上，此时组合凹模的凹模腔中心应位于转换平台长轴方向的中垂线上；将棒料自动夹取装置和凸模自动夹取装置中的第二滑块与第二液压缸相连后，滑块装入转换平台上的滑槽中，第二液压缸放置在转换平台上的矩形孔处，使用螺钉将第二液压缸固定在转换平台上，第二销钉装入转换平台的销钉孔中，直杆和曲杆通过铰链相连后，将两个直杆的一端通过第二销钉铰接于转换平台上，两个曲杆的一端铰接于滑块；

s5.计算机通过液压控制系统控制第二液压缸的活塞杆顶着第二滑块向前运动，第二滑块带动右曲杆、左曲杆，使右曲杆、左曲杆、右直杆、左直杆构成的平面连杆机构协同作用，使得右曲杆和左曲杆张开；在第一凸模的凹腔中放入约束层和吸收层，并将第一凸模和棒料分别放置在凸模自动夹取装置以及棒料自动夹取装置的右曲杆和左曲杆之间；计算机向液压控制系统发出指令，液压控制系统控制第二液压缸与第二滑块一起向后运动，平面连杆机构协同作用，使得右曲杆和左曲杆将第一凸模和棒料夹住；

s6.计算机控制液压控制系统，液压控制系统控制第一液压缸的活塞杆顶着连接块向上运动，即控制组合凹模的两个凹模组件一起向上运动，打开组合凹模；

s7.计算机向步进电机控制器发出指令，步进电机控制器先控制放置转换系统的转换电机沿顺时针旋转90度，再控制放置转换系统的伸缩气缸向下运动到贴近组合凹模的上表面处；计算机通过液压控制系统控制打开自动夹取装置，棒料和第一凸模进入组合凹模的第一个凹模腔中；步进电机控制器控制放置转换系统的伸缩气缸向上运动到原位置，再控制放置转换系统的转换电机沿顺时针旋转90度；

s8.计算机向液压控制系统发出指令，液压控制系统控制第一液压缸与连接块一起向下运动，控制自动开合模装置自动关闭组合凹模；

s9.调整反射镜与可调聚焦透镜，将脉冲激光器发出的激光透过约束层聚焦到吸收层上，吸收层表面部分被汽化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体快速地向外喷溅膨胀，其反作用力可形成强冲击波，在强冲击波与第一凸模、组合凹模的共同作用下，棒料发生高速塑性变形，从而完成激光加载成形微体积零件的第一步工序；

s10.完成第一步成形工序后，多工位移动平台中的半圆盘在步进电机的驱动下进行间歇性正向转动，将模具系统的位置调至下一工位，重复以上五个步骤，依次完成第二步成形工序和第三步成形工序；

s11.完场三步成形工序后，计算机控制液压控制系统，液压控制系统控制第一液压缸的活塞杆顶着连接块向上运动，即控制组合凹模的两个凹模组件一起向上运动，打开组合凹模；取出加工完成的成品件；

s12.多工位移动平台中的半圆盘在步进电机的驱动下进行间歇性正向转动，将模具系统的位置调回第一工位，由此进入下一个多工位激光加载成形微体积零件周期。

本发明的有益效果是：

本发明采用激光作为成形动力源，实现了多工位激光加载成形微体积零件工艺及其自动化，可进行微体积零件的高效率、高精度、大批量生产。多工位移动平台实现了微体积零件的多步成形，提高了成形精度，降低了模具的复杂程度。自动开合模装置实现了凹模的自动打开和闭合，便于放置棒料和取出微零件，提高了工作效率，且不易损坏成形零件的表面质量；在凹模闭合时，该装置有自锁功能，保证了成形零件的精度。利用放置转换系统实现了棒料、零件和凸模的自动化放置与存取，保证了生产效率，提高了生产安全性。无需制作复杂的模架，装置简单易行。

附图说明

图1是本发明多工位激光加载成形微体积零件的自动化装置的结构示意图；

图2是本发明中模具系统的三维结构示意图；

图3是本发明中凸模、棒料、约束层、吸收层和组合凹模装配的剖视图；

图4是本发明中自动开合模装置的三维结构示意图；

图5是本发明中多工位移动平台上半部分的三维结构示意图；

图6是本发明中多工位移动平台下半部分的三维结构示意图；

图7是本发明中放置转换系统的三维结构示意图；

图8是本发明中凸模自动夹取装置的结构示意图；

图9是本发明中最终成品件的三维结构示意图。

附图标记如下：

1-脉冲激光器；2-反射镜；3-可调聚焦透镜；4-透镜支架；5-基座；6-模具系统；7-自动开合模装置；8-多工位移动平台；9-三坐标移动平台；10-放置转换系统；11-三坐标移动平台控制器；12-液压控制系统；13-步进电机控制器；14-计算机；15-激光控制器；16-约束层；17-吸收层；18-凸模1；19-凸模2；20-凸模3；21-棒料；22-组合凹模；23-限位块；24-底座；25-第一液压缸；26-连接块；27-短杆；28-长杆；29-承载台；30-导轨；31-移动板支承；32-步进电机；33-联轴器；34-轴支架；35-第一销钉；36-三工位分度盘；37-移动板；38-转换底座；39-转换电机；40-转换支架；41-伸缩气缸；42-棒料自动夹取装置；43-凸模自动夹取装置；44-转换平台；45-第二液压缸；46-第二滑块；47-右曲杆；48-右直杆；49-第二销钉；50-左直杆；51-左曲杆；52-第一圆孔；53-定位块；54-矩形槽；55-限位槽；56-第二圆孔；57-连杆；58-半圆盘；59-成品件。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

本发明所述的一种多工位激光加载成形微体积零件装置的结构如图1所示，包括激光发射系统、控制系统、加载成形系统和放置转换系统。

所述激光发射系统包括脉冲激光器1、反射镜2、可调聚焦透镜3、透镜支架4、基座5；透镜支架4固定在基座5上，可调聚焦透镜3安装在透镜支架4上、并位于经过反射镜2反射后的激光光路上；脉冲激光器1发出的激光经过反射镜2的反射作用以及可调聚焦透镜3的聚焦作用，辐照到吸收层17表面；透镜支架4的竖直杆与水平杆通过紧固螺钉连接，拧松螺钉后水平杆可沿着竖直杆方向移动，从而实现调整激光光斑大小的目的。

所述加载成形系统包括模具系统6、自动开合模装置7、多工位移动平台8、三坐标移动平台9；三坐标移动平台9放置于基座5上方；多工位移动平台8通过定位螺钉紧固在三坐标移动平台9中央；自动开合模装置7中的底座24通过定位螺钉紧固在多工位移动平台8的移动板37上；组合凹模22通过对称分布的两个通孔与自动开合模装置7中的轴相连；

结合附图2所示，组合凹模22的尺寸为2cm×6cm×2cm，由两个凹模组件组成，所述组合凹模22底部设有四个对称的限位块23和一个矩形槽54，所述矩形槽54位于两个凹模组件的连接处，所述四个对称的限位块23分别位于两个凹模组件上。

结合附图4所示，所述的自动开合模装置7包括底座24、第一液压缸25、连接块26、短杆27、长杆28；底座24的底部通过螺钉紧固在多工位移动平台8上，底座24的上表面开有四条限位槽55，每两条在同一条直线上，以及一个与所述限位槽55垂直、并位于两条限位槽55之间的定位块53。

所述组合凹模22的四个限位块23分别装于所述底座24上的限位槽55中，用以确保组合凹模22反复开合后仍具有足够的配合精度，所述定位块53镶嵌在所述矩形槽54内，矩形槽54与自动开关模装置7上表面的定位块53相接触，保证组合凹模22定位准确。两个第一液压缸25分别安装在底座24的正面与背面，所述第一液压缸25的活塞杆分别与一个连接块26相连。连接块26为矩形块，底部有螺纹孔用来连接第一液压缸25的活塞杆，矩形块的中间位置加工有销钉孔，连接块26通过销钉与两个短杆27的一端相连，且短杆27可绕销钉转动。每个短杆27的另一端分别与一个长杆28的中间段铰接，构成前后两组完全对称的平面连杆机构；所述长杆28的一端与底座24铰接、另一端与组合凹模22铰接。

本实施例中，所述长杆28与底座24、组合凹模22之间的铰接通过贯穿于底座24、组合凹模22的轴来实现。具体的，所述组合凹模22的两个凹模组件上分别设有一个位于同一平面内的第一圆孔52，两者关于中轴线对称。底座24上设有两个位于同一平面内的第二圆孔56，且两者关于底座24的中轴线对称。所述第一圆孔52、第二圆孔56相平行。第一圆孔52、第二圆孔56内均穿有一根轴。装于第一圆孔52内的轴与第一圆孔52过渡配合。装于第二圆孔56内的轴与第二圆孔56过渡配合，轴的两端攻有螺纹并且设有台阶，即轴两端的直径小于轴中部的直径。位于所述底座24正面与背面的长杆28的两端设有圆孔、并与所述轴间隙配合，保证长杆28可绕轴转动，再在轴的两端安装锁紧螺母。轴两端的台阶、长杆28以及锁紧螺母之间留有空隙，所有长杆28均可以绕轴进行转动，通过锁紧螺母与轴两端的台阶确保长杆28始终在一个平面内运动。

自动开合模装置7将第一液压缸25中活塞杆的伸缩运动转变为长杆28的转动，长杆28的转动带动组合凹模22的两个凹模组件一起向上或向下运动，与此同时两个凹模组件之间的距离相应的增大或减小，且两个凹模组件在上升和下降的过程中始终保持在同一平面，从而实现自动控制组合凹模22的打开与闭合。组合凹模22闭合时，第一液压缸25使得自动开合模装置7具有自锁功能，保证了成形零件的精度。

结合附图5和图6所示，所述多工位移动平台8包括承载台29、导轨30、移动板支承31、步进电机32、联轴器33、轴支架34、第一销钉35、连杆57、半圆盘58、三工位分度盘36、移动板37；承载台29固定在三坐标移动平台9的中央；两根导轨30分别固定安装在承载台29的两侧，每根导轨30上均装有两个移动板支承31，移动板支承31与导轨30之间为间隙配合，使移动板支承31能够在导轨30上滑动。移动板37固定在所述移动板支承31上；三工位分度盘36的翼板上加工有螺纹孔，三工位分度盘36通过翼板上的螺纹孔和螺钉固定在移动板37下表面正中央；所述三工位分度盘36的腹板上加工有3个圆弧槽a和4条矩形槽b，圆弧槽a与矩形槽b间隔分布；三个圆弧槽a对应着三个工位，从前至后依次为第一工位、第二工位和第三工位。所述第一销钉35一端和半圆盘58的背面都加工有螺纹孔，连杆57的两端加工有通孔、中间加工有螺纹孔，第一销钉35和半圆盘58通过螺钉与连杆57两端的通孔相连、且所述第一销钉35与半圆盘58圆心的距离与矩形槽到圆形槽圆心的距离相等，第一销钉35的直径小于矩形槽的宽度；半圆盘58置于三工位分度盘36的圆弧槽中、且与圆弧槽相配合；步进电机32与轴支架34固定安装在承载台29上；步进电机32通过联轴器33与转动轴相连，转动轴穿过轴支架34与连杆57中间的螺纹孔相连。转动轴与轴支架34之间为间隙配合，保证转动轴能够自由旋转。

放置转换系统10其三维结构示意图如图7所示。放置转换系统10包括转换底座38、转换电机39、转换支架40、伸缩气缸41、棒料自动夹取装置42、凸模自动夹取装置43；放置转换系统10通过转换底座38上的螺钉孔与三坐标移动平台9相连。

棒料自动夹取装置42和凸模自动夹取装置43两者结构相同。如图8所示为凸模自动夹取装置43的结构示意图。凸模自动夹取装置43包括转换平台44、第二液压缸45、第二滑块46、右曲杆47、右直杆48、第二销钉49、左直杆50、左曲杆51；转换平台44固定安装在转换支架40上，转换平台44的中轴线上加工有销钉孔和矩形孔，矩形孔的两侧内壁开有滑槽；第二滑块46两侧设有厚度小于矩形块的滑轨，第二滑块46两侧的滑轨与转换平台44上的滑槽进行间隙配合；第二液压缸45位于转换平台44的矩形孔处、并固定在转换平台上，第二液压缸45的活塞杆与第二滑块46相连；第二销钉49安装在转换平台44上的销钉孔内，右直杆48、左直杆50的一端共同装在第二销钉49上，并均可绕第二销钉49进行转动；右曲杆47、左曲杆51的一端共同铰接于第二滑块46上，右直杆48、左直杆50的另一端分别铰链于右曲杆47、左曲杆51上。

控制系统由激光控制器15、计算机14、步进电机控制器13、液压控制系统12、三坐标移动平台控制器11组成；激光控制器15、步进电机控制器13、液压控制系统12、三坐标移动平台控制器11均与计算机14连接；激光控制器15与脉冲激光器1相连接，用于控制脉冲激光器1的工作状态；三坐标移动平台控制器11与三坐标移动平台9相连，用于控制其作平面移动；液压控制系统12与液压缸25、45相连，用于控制第一液压缸25、第二液压缸45的伸缩；步进电机控制器13与步进电机32、转换电机39、伸缩气缸41相连，用于控制步进电机32和转换电机39的转动以及伸缩气缸41的上下移动。

多工位激光加载成形微体积零件成型方法，具体包括如下步骤：

s1.将激光控制器15、步进电机控制器13、液压控制系统12、三坐标移动平台控制器11与计算机14连接；将脉冲激光器1与激光控制器15连接；

s2.将多工位移动平台8中的承载台29固定安装在三坐标移动平台9上，导轨30安装在承载台29的两侧，步进电机32通过联轴器33与转动轴相连，转动轴穿过轴支架34与半圆盘58相连，步进电机32与轴支架34通过紧固螺钉安装在承载台29上，三工位分度盘36固定安装在移动板37的下表面正中央，三工位分度盘36的圆弧槽a与半圆盘58相配合，移动板37固定安装在导轨30的移动板支承31上；

s3.通过螺钉将自动开合模装置7中的底座24紧固在多工位移动平台8上，两个第一液压缸25分别安装在底座24的正面与背面的中间位置，两个所述第一液压缸25的活塞杆分别与一个连接块26相连；组合凹模22上的限位块23放入底座24上表面的限位槽55、使矩形槽54紧贴定位块53，放置在底座24上；在底座24和组合凹模22的通孔中插入轴，长杆28的两端铰接于轴上；两个短杆27的一端分别与中间两个长杆28通过铰链相连接，另一端通过销钉共同与连接块26相连；利用计算机15通过三坐标移动平台控制器11控制三坐标移动平台9的移动，使得组合凹模22的第一工位的凹模腔中心位于激光光路上；

s4.使用螺钉将放置转换系统10固定在三坐标移动平台9上，此时组合凹模22的凹模腔中心应位于转换平台44长轴方向的中垂线上；将棒料自动夹取装置42和凸模自动夹取装置43中的滑块46与第二液压缸45相连后，第二滑块46装入转换平台44上的滑槽中，第二液压缸45放置在转换平台44上的矩形孔处，使用螺钉将第二液压缸45固定在转换平台44上，第二销钉49装入转换平台44的销钉孔中，直杆和曲杆通过铰链相连后，将两个直杆的一端通过第二销钉49铰接于转换平台44上，两个曲杆的一端铰接于第二滑块46；

s5.计算机14通过液压控制系统12控制第二液压缸45的活塞杆顶着第二滑块46向前运动，第二滑块46带动右曲杆47、左曲杆51，使右曲杆47、左曲杆51、右直杆48、左直杆50构成的平面连杆机构协同作用，使得右曲杆47和左曲杆51张开；在凸模18的凹腔中放入约束层16和吸收层17，并将第一凸模18和棒料21分别放置在凸模自动夹取装置43以及棒料自动夹取装置42的右曲杆47和左曲杆51之间；计算机14向液压控制系统12发出指令，液压控制系统12控制第二液压缸45与滑块46一起向后运动，平面连杆机构协同作用，使得右曲杆47和左曲杆51将第一凸模18和棒料21夹住；

s6.计算机14控制液压控制系统12，液压控制系统12控制第一液压缸25的活塞杆顶着连接块26向上运动，即控制组合凹模22的两个凹模组件一起向上运动，打开组合凹模22；

s7.计算机14向步进电机控制器13发出指令，步进电机控制器13先控制放置转换系统10的转换电机39沿顺时针旋转90度，再控制放置转换系统10的伸缩气缸41向下运动到贴近组合凹模22的上表面处；计算机14通过液压控制系统12控制打开自动夹取装置，棒料21和第一凸模18进入组合凹模22的第一个凹模腔中；步进电机控制器13控制放置转换系统10的伸缩气缸41向上运动到原位置，再控制放置转换系统10的转换电机39沿顺时针旋转90度；

s8.计算机14向液压控制系统12发出指令，液压控制系统12控制第一液压缸25与连接块26一起向下运动，控制自动开合模装置7自动关闭组合凹模22；

s9.调整反射镜2与可调聚焦透镜3，将脉冲激光器1发出的激光透过约束层16聚焦到吸收层17上，吸收层17表面部分被汽化和电离后产生高温高压等离子体，等离子体快速地向外喷溅膨胀，其反作用力可形成强冲击波，在强冲击波与第一凸模18、组合凹模22的共同作用下，棒料发生高速塑性变形，从而完成激光加载成形微体积零件的第一步工序；

s10.完成第一步成形工序后，多工位移动平台8中的半圆盘58在步进电机32的驱动下进行间歇性正向转动，将模具系统的位置调至下一工位，重复以上五个步骤，依次完成第二步成形工序和第三步成形工序；

s11.完场三步成形工序后，计算机14控制液压控制系统12，液压控制系统12控制第一液压缸25的活塞杆顶着连接块26向上运动，即控制组合凹模22的两个凹模组件一起向上运动，打开组合凹模22；取出加工完成的成品件；

s12.多工位移动平台8中的半圆盘58在步进电机32的驱动下进行间歇性正向转动，将模具系统6的位置调回第一工位，由此进入下一个多工位激光加载成形微体积零件周期。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。