一种用于双丝电弧增材制造的送丝夹具的制作方法

本发明涉及双丝电弧增材制造技术领域，特别是涉及一种用于双丝电弧增材制造的送丝夹具。

背景技术：

3d打印(增材制造)起源于19世纪末的美国，并且在20世纪80年代得以发展和推广。经过三十多年的发展，3d打印技术已经在工业制造领域有很大的应用空间。该技术充分利用了数字化技术、机械加工技术和材料科学等现代科技成果，通过cad设计数据，全程由计算机控制将材料逐层累加制造实体零件，相较于传统的材料去除(切削加工)技术，3d打印是一种“自下而上”材料累加的制造方法。因为成型过程的不同，3d打印的加工效率以及材料利用率相较传统技术也得到了很大的提高。目前，国际上发展起来的增材制造技术主要包括光固化成形(sla)、选区激光烧结(sls)以及熔丝堆积成形(fdm)等。增材制造技术因为加工效率高，加工零件可塑性好而受到了广泛的关注。

但3d打印使用的材料是限制3d打印发展的主要瓶颈，同时也是3d打印突破创新的关键点和难点所在。目前3d打印使用的材料主要包括聚合物材料、金属材料、陶瓷材料和复合材料等。在这些材料中，金属高性能增材制造技术被业内普遍认为是增材制造技术领域最具难度的前沿发展方向，也是最直接的可服务于装备制造业的成型技术。与传统的“减材制造”(切削、磨削、腐蚀等)相比，增材制造过程对零件的尺寸及复杂程度要求低。特别是对于一些内部结构复杂，并且需要专用刀具和卡具加工的零件的制造，增材制造有着巨大的优势。而就加工制造的物理概念而言，焊接就是增材制造的典范，无论是用焊条修复堆焊，还是用数控自动化的焊接技术以小拼大的制造结构，其物理本质都是增材制造。而从加工经济成本考虑，电弧丝材增材制造技术(wireandarcaddictivemanufacture，waam)是成本最低，同时加工效率最高的一种加工方法。

钨极气体保护焊(gastungstenarcwelding，gtaw)比一般的熔化极气体保护焊(gasmetalarcwelding，gmaw)具有较低的能量输入、不易飞溅、组织形貌稳定性高等特点，因此与其他弧焊方法相比，用gtaw进行电弧增材制造成形美观，同时性能良好。国内外已经对利用gtaw进行电弧增材制造进行了很多研究，针对铁基合金，镍基合金，钛合金以及铝合金等金属进行了电弧增材制造。

随着电弧增材制造技术的不断发展，单一材料的电弧增材制造技术趋于成熟。而现代工业对复合材料、梯度材料的应用需求越来越大，因此利用电弧增材制造技术制造复合材料、梯度材料是一个非常重要的研究方向。若要利用gtaw进行复合材料、梯度材料的制备，必须为gtaw的焊枪配备相应的送丝装置。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种用于双丝电弧增材制造的送丝夹具。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

本发明的一种用于双丝电弧增材制造的送丝夹具，包括：

焊枪固定部，包括第一夹持部、第二夹持部，所述第一夹持部、第二夹持部围合形成夹紧焊枪的圆形固定孔位，所述第一夹持部、第二夹持部由螺钉固定连接，所述第二夹持部的右端设有第一连接部，所述第二夹持部的底端设有第二连接部；

第一调节臂，包括第一连接件和第一固定件，所述第一连接件的近端通过第一调节螺栓铰接在第一连接部上，所述第一固定件的近端通过第一铰接螺栓铰接在第一连接件的远端，所述第一固定件的远端设有用于固定送丝管的第一圆孔；

第二调节臂，包括第二连接件和第二固定件，所述第二连接件的近端通过第二调节螺栓铰接在第二连接部上，所述第二固定件的近端通过第二铰接螺栓铰接在第二连接件的远端，所述第二固定件的远端设有用于固定送丝管的第二圆孔。

作为优选方式，所述第一连接部与第二连接部之间的夹角为90°。

作为优选方式，所述圆形固定孔位的内径为10-14cm，优选为12cm。

所述第一圆孔的内径为4-5cm，优选为4.5cm，所述第二圆孔的内径为4-5cm，优选为4.5cm。

作为优选方式，所述第二夹持部的长度为50-60cm，优选为60cm。

作为优选方式，所述第一调节臂的长度为90-100cm。

作为优选方式，所述第二调节臂的长度为90-100cm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)实现gtaw焊接过程中双丝的同时送进，并且能够调整送丝速度以及送丝与水平面的夹角角度；

(2)两种焊丝距离电弧的距离可以调节，避免焊接过程中双丝的相互干渉；

(3)能够适用于多种直径的焊丝，通过更换夹具前端送丝嘴实现；

(4)方便拆卸，能够用于多种gtaw焊接场合。

附图说明

图1所示为送丝夹具的结构示意图。

图2是利用本装置焊接成型制品图。

其中：1-第一夹持部，2-第二夹持部，3-圆形固定孔位，4-第一连接部，5-第二连接部，6-第一调节螺栓，7-第一连接件，8-第一铰接螺栓，9-第一固定件，10-第一圆孔，11-第二调节螺栓，12-第二铰接螺栓，13-第二铰接螺栓，14-第二固定件，15-第二圆孔。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一种用于双丝电弧增材制造的送丝夹具，包括：

焊枪固定部，包括第一夹持部1、第二夹持部2，所述第一夹持部1、第二夹持部2围合形成夹紧焊枪的圆形固定孔位3，所述第一夹持部1、第二夹持部2由螺钉固定连接，所述第二夹持部2的右端设有第一连接部4，所述第二夹持部的底端设有第二连接部5；

第一调节臂，包括第一连接件7和第一固定件9，所述第一连接件7的近端通过第一调节螺栓6铰接在第一连接部上，所述第一固定件的近端通过第一铰接螺栓8铰接在第一连接件的远端，所述第一固定件的远端设有用于固定送丝管的第一圆孔10；

第二调节臂，包括第二连接件12和第二固定件14，所述第二连接件的近端通过第二调节螺栓11铰接在第二连接部上，所述第二固定件的近端通过第二铰接螺栓13铰接在第二连接件的远端，所述第二固定件的远端设有用于固定送丝管的第二圆孔15。

作为优选方式，所述第一连接部与第二连接部之间的夹角为90°。

作为优选方式，所述圆形固定孔位的内径为10-14cm，优选为12cm。

所述第一圆孔的内径为4-5cm，优选为4.5cm，所述第二圆孔的内径为4-5cm，优选为4.5cm。

作为优选方式，所述第二夹持部的长度为50-60cm，优选为60cm。

作为优选方式，所述第一调节臂的长度为90-100cm。

作为优选方式，所述第二调节臂的长度为90-100cm。

圆形固定孔位3为一个可拆卸圆孔，上下两部分通过左右两个螺栓连接，用于将送丝夹具固定在焊枪的合适位置，同时方便拆卸，可将该送丝夹具用于不同的焊枪。

第一调节螺栓、第一铰接螺栓、第二调节螺栓、第二铰接螺栓一方面起到固定作用，另一方面通过螺栓部位的旋转可以实现送丝角度和送丝位置的调节。分别在第一圆孔、第二圆孔处旋入送丝管，实现gtaw焊接过程中双丝的同时送进。

装配时，分别将两个送丝软管旋入第一圆孔、第二圆孔内，并通过螺栓固定送丝管的位置，固定时，两个螺栓分别装配在第一圆孔、第二圆孔的上下两端，焊接过程中通过送丝机持续送进焊丝，可以实现双丝的同时送进。

利用本装置，可根据焊接工艺的不同，调节送丝角度和送丝位置，提高焊接质量，提高焊接的安全性能。

将本发明的送丝夹具固定在松下gtaw机器人焊枪处，调整好送丝角度，并将送丝软管固定在夹具上，按照预定的路径完成双丝电弧增材制造，成型制品如图2所示。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。