一种基于超声振动的金属3D打印零部件应力消除装置的制作方法

一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置
技术领域
1.本发明涉及3d打印技术领域，尤其涉及一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置。


背景技术：

2.在信息化的今天，笔记本外壳亟需用金属来代替塑件，但金属成型主要有板材冲压成型与金属热熔浇注成型，但金属板材易被腐蚀成为阻碍金属笔记本电脑面壳的一大难题，且金属外观表面处理也引发了各种难度高的工艺。
3.在对笔记本外壳进行增材3d打印时，打印的增材上会产生一定的应力，在与打印台分离时，增材内的残余应力被释放出来，会使其发生很大的翘曲，现有的处理方式多仅仅采用对打印的增材进行热处理，将其内部的应力释放出来一部分再与基板分离，然而，当增材内部结构复杂，容易产生较多的残余应力，热处理不能完全解决问题。
4.为此，我们提出来一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中对笔记本外壳增材3d打印完成后残余应力不能清除容易导致其产生变形的问题，而提出的一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置，包括超声振动机构，超声振动机构包括回型板，所述回型板的上方设有打印台，所述回型板上设有用于对打印台进行升降的升降机构，所述回型板的下端左右两侧均固定连接有撑板，两块所述撑板的前后两侧均固定连接有两块连接板，两块所述连接板之间滑动连接有横板，所述横板的上方设有安装板，所述安装板的上端安装有超声振动控制器，所述横板上设有用于对安装板进行抬升的抬升机构。
8.优选地，所述升降机构包括两个设置在回型板上端的升降槽，两个所述升降槽内均转动连接有第一双向螺纹杆，两根所述第一双向螺纹杆外均螺纹套设有两块升降块，四块所述升降块分别与两个升降槽内侧壁滑动连接，四块所述升降块的上端均转动连接有转动板，四块所述转动板的上端均与打印台的下端转动连接，两根所述第一双向螺纹杆的一端均转动贯穿回型板并通过第一传动机构传动连接，所述回型板的侧壁固定连接有第一电机，所述第一电机的驱动轴转动贯穿回型板并与第一双向螺纹杆同轴固定连接，所述打印台的下端固定连接有两根第一限位杆，两根所述第一限位杆的下端均滑动贯穿回型板设置。
9.优选地，所述第一传动机构包括两个第一皮带轮，两个所述第一皮带轮之间通过第一皮带传动连接，两个所述第一皮带轮分别与两根第一双向螺纹杆同轴固定连接。
10.优选地，所述抬升机构包括设置在横板上端的抬升槽，所述抬升槽内转动连接有第二双向螺纹杆，所述第二双向螺纹杆外螺纹套设有两块抬升板，所述抬升槽内固定连接有第二电机，所述第二电机的驱动轴与第二双向螺纹杆同轴固定连接，所述抬升板的上端转动连接有两块偏转板，两块所述偏转板的上端均滑动连接有滑块，所述安装板的下端设有滑槽，两块所述滑块均与滑槽滑动连接，两块所述偏转板呈交错转动连接，所述安装板的下端固定连接有两根第二限位杆，两根所述第二限位杆的下端均滑动贯穿横板设置，所述撑板的侧壁固定连接有第五电机，所述第五电机的驱动轴转动贯穿撑板并同轴固定连接有第三螺纹杆，所述第三螺纹杆远离第五电机的一端螺纹贯穿横板并与撑板转动连接。
11.优选地，还包括加热机构，所述加热机构包括两块固定板，两块所述固定板之间滑动连接有调节板，两块所述固定板之间设有用于对调节板进行移动的第一移动机构，所述调节板的上端固定连接有移动板，所述移动板的上端滑动连接有加热板，所述移动板内设有用于对加热板进行移动的第二移动机构。
12.优选地，所述第一移动机构包括两个设置在固定板相对侧壁上的移动槽，两个所述移动槽内均转动连接有第一螺纹杆，两根所述第一螺纹杆外均螺纹套设有移动块，两块所述移动块分别与两个移动槽内侧壁滑动连接，两根所述第一螺纹杆的一端转动贯穿固定板和撑板并通过第二传动机构传动连接，其中一块所述撑板的侧壁固定连接有第三电机，所述第三电机的驱动轴转动贯穿撑板和固定板并与其中一根第一螺纹杆同轴固定连接。
13.优选地，所述第二传动机构包括两个第二皮带轮，两个所述第二皮带轮之间通过第二皮带传动连接，两个所述第二皮带轮分别与两根第一螺纹杆同轴固定连接。
14.优选地，所述第二移动机构包括设置在移动板上端的滑动槽，所述滑动槽内转动连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆外螺纹套设有螺纹块，所述螺纹块与移动板的下端固定连接，所述滑动槽内固定连接有第四电机，所述第四电机的驱动轴与第二螺纹杆同轴固定连接。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
16.1、通过设置超声振动机构，通过第一电机带动两根第一双向螺纹杆升降，两根第一双向螺纹杆带动四块升降块相对移动，四块升降块通过四块转动板带动打印台升降，直至合适位置，通过第二电机带动第二双向螺纹杆转动，第二双向螺纹杆带动两块抬升板相对移动，两块抬升板通过两块偏转板带动安装板和超声振动控制器升降，直至合适位置，此时通过第五电机带动第三螺纹杆转动，第三螺纹杆带动横板移动，横板通过偏转板带动安装板和超声振动控制器移动即可对打印台的各个位置进行超声振动，去除笔记本增材的残余应力，对残余应力的消除效果较好；
17.2、通过设置加热机构，调节打印台的高度，使其与加热板相抵接触，然后通过第三电机带动两根第一螺纹杆带动两块移动块移动，两块移动块带动调节板移动，调节板通过移动板带动加热板左右移动，通过第四电机带动第二螺纹杆转动，第二螺纹杆带动螺纹块移动，螺纹块带动加热板前后移动，即可对打印台的各个位置进行预加热，在打印时即可消去一部分应力，再由超声振动控制器消去残余应力，对应力的消除效果较好。
18.本发明通过热处理首先消除一部分应力，再通过超声振动消除残余应力，对笔记本增材的3d打印应力消除效果较好。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置的正面结构透视图；
20.图2为图1中a-a向剖视图；
21.图3为图1中b-b向剖视图；
22.图4为本发明提出的一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置的侧面结构透视图；
23.图5为本发明提出的一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置中回型板的俯视结构示意图；
24.图6为本发明提出的一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置中回型板的结构立体图。
25.图中：1回型板、2打印台、3升降机构、4撑板、5连接板、6横板、7安装板、8超声振动控制器、9抬升机构、10升降槽、11第一双向螺纹杆、12升降块、13转动板、14第一传动机构、15第一电机、16第一限位杆、17第一皮带轮、18抬升槽、19第二双向螺纹杆、20抬升板、21第二电机、22偏转板、23滑块、24滑槽、25第二限位杆、26固定板、27调节板、28第一移动机构、29移动板、30加热板、31第二移动机构、32移动槽、33第一螺纹杆、34移动块、35第二传动机构、36第三电机、37第二皮带轮、38滑动槽、39第二螺纹杆、40螺纹块、41第四电机、42第五电机、43第三螺纹杆。
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.参照图1-6，一种基于超声振动的金属3d打印零部件应力消除装置，包括超声振动机构，超声振动机构包括回型板1，回型板1的上方设有打印台2，回型板1上设有用于对打印台2进行升降的升降机构3，具体的，升降机构3包括两个设置在回型板1上端的升降槽10，两个升降槽10内均转动连接有第一双向螺纹杆11，两根第一双向螺纹杆11外均螺纹套设有两块升降块12，需要说明的是，位于同一根第一双向螺纹杆11外的两块升降块12上均设有与第一双向螺纹杆11相匹配的螺纹孔，两个螺纹孔内的螺纹旋向相反，四块升降块12分别与两个升降槽10内侧壁滑动连接，四块升降块12的上端均转动连接有转动板13，四块转动板13的上端均与打印台2的下端转动连接，两根第一双向螺纹杆11的一端均转动贯穿回型板1并通过第一传动机构14传动连接，需要说明的是，第一传动机构14包括两个第一皮带轮17。
29.本发明中，两个第一皮带轮17之间通过第一皮带传动连接，两个第一皮带轮17分别与两根第一双向螺纹杆11同轴固定连接，回型板1的侧壁固定连接有第一电机15，需要说明的是，第一电机15可采用型号为plx的步进电机，且已于外部电源电性连接，为现有技术，具体不做赘述，第一电机15的驱动轴转动贯穿回型板1并与第一双向螺纹杆11同轴固定连
接，打印台2的下端固定连接有两根第一限位杆16，两根第一限位杆16的下端均滑动贯穿回型板1设置，回型板1的下端左右两侧均固定连接有撑板4，两块撑板4的前后两侧均固定连接有两块连接板5，两块连接板5之间滑动连接有横板6，横板6的上方设有安装板7，安装板7的上端安装有超声振动控制器8。
30.本发明中，横板6上设有用于对安装板7进行抬升的抬升机构9，需要注意的是，抬升机构9包括设置在横板6上端的抬升槽18，抬升槽18内转动连接有第二双向螺纹杆19，第二双向螺纹杆19外螺纹套设有两块抬升板20，需要说明的是，两块抬升板20上均设有与第二双向螺纹杆19相匹配的螺纹孔，两个螺纹孔内的螺纹旋向相反，抬升槽18内固定连接有第二电机21，需要说明的是，第二电机21可采用型号为plx的步进电机，且已于外部电源电性连接，为现有技术，具体不做赘述，第二电机21的驱动轴与第二双向螺纹杆19同轴固定连接，抬升板20的上端转动连接有两块偏转板22，两块偏转板22的上端均滑动连接有滑块23，安装板7的下端设有滑槽24，两块滑块23均与滑槽24滑动连接，两块偏转板22呈交错转动连接，安装板7的下端固定连接有两根第二限位杆25。
31.本发明中，两根第二限位杆25的下端均滑动贯穿横板6设置，撑板4的侧壁固定连接有第五电机42，需要说明的是，第五电机42可采用型号为plx的步进电机，且已于外部电源电性连接，为现有技术，具体不做赘述，第五电机42的驱动轴转动贯穿撑板4并同轴固定连接有第三螺纹杆43，第三螺纹杆43远离第五电机42的一端螺纹贯穿横板6并与撑板4转动连接，需要说明的是，还包括加热机构，加热机构包括两块固定板26，两块固定板26之间滑动连接有调节板27，两块固定板26之间设有用于对调节板27进行移动的第一移动机构28，进一步的，第一移动机构28包括两个设置在固定板26相对侧壁上的移动槽32，两个移动槽32内均转动连接有第一螺纹杆33。
32.本发明中，两根第一螺纹杆33外均螺纹套设有移动块34，两块移动块34分别与两个移动槽32内侧壁滑动连接，两根第一螺纹杆33的一端转动贯穿固定板26和撑板4并通过第二传动机构35传动连接，更进一步的，第二传动机构35包括两个第二皮带轮37，两个第二皮带轮37之间通过第二皮带传动连接，两个第二皮带轮37分别与两根第一螺纹杆33同轴固定连接，其中一块撑板4的侧壁固定连接有第三电机36，需要说明的是，第三电机36可采用型号为plx的步进电机，且已于外部电源电性连接，为现有技术，具体不做赘述，第三电机36的驱动轴转动贯穿撑板4和固定板26并与其中一根第一螺纹杆33同轴固定连接。
33.本发明中，调节板27的上端固定连接有移动板29，移动板29的上端滑动连接有加热板30，移动板29内设有用于对加热板30进行移动的第二移动机构31，值得一提的是，第二移动机构31包括设置在移动板29上端的滑动槽38，滑动槽38内转动连接有第二螺纹杆39，第二螺纹杆39外螺纹套设有螺纹块40，螺纹块40与移动板29的下端固定连接，滑动槽38内固定连接有第四电机41，需要说明的是，第四电机41可采用型号为plx的步进电机，且已于外部电源电性连接，为现有技术，具体不做赘述，第四电机41的驱动轴与第二螺纹杆39同轴固定连接。
34.本发明中，通过第一电机15带动其中一根第一双向螺纹杆11转动，其中一根第一双向螺纹杆11通过两个第一皮带轮17和第一皮带带动另一根第一双向螺纹杆11升降，两根第一双向螺纹杆11带动四块升降块12相对移动，四块升降块12通过四块转动板13带动打印台2升降，直至与加热板30相抵接触，然后通过第三电机36带动其中一根第一螺纹杆33转
动，其中一根第一螺纹杆33通过两个第二皮带轮37和第二皮带带动另一根第一螺纹杆33转动，两根第一螺纹杆33带动两块移动块34移动，两块移动块34带动调节板27移动，调节板27通过移动板29带动加热板30左右移动，通过第四电机41带动第二螺纹杆39转动，第二螺纹杆39带动螺纹块40移动，螺纹块40带动加热板30前后移动，即可对打印台2的各个位置进行预加热，在打印时即可消去一部分应力，消去一部分应力后，通过第二电机21带动第二双向螺纹杆19转动，第二双向螺纹杆19带动两块抬升板20相对移动，两块抬升板20通过两块偏转板22带动安装板7和超声振动控制器8升降，直至合适位置，此时通过第五电机42带动第三螺纹杆43转动，第三螺纹杆43带动横板6移动，横板6通过偏转板22带动安装板7和超声振动控制器8移动即可对打印台2的各个位置进行超声振动，去除笔记本增材的残余应力。
35.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
36.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。