一种可切换成型尺寸的缸体装置的制作方法

文档序号:37017832发布日期:2024-02-09 13:09阅读:104来源:国知局

本申请涉及增材制造的,特别是一种可切换成型尺寸的缸体装置。


背景技术:

1、激光选区熔化增材制造技术是一种以粉末为原材料,以激光为热源,在计算机程序控制下逐层选择性扫描熔化沉积成形的数字化制造技术。具有数字化、智能化、高度柔性和适应性、直接cad模型驱动、快速响应、材料类型丰富多样等特点,由于其不受零件形状复杂程度的限制,不需要任何的工装模具,在航空航天领域实现了较广泛的应用。

2、随着我国航天产品性能的逐步提升,舱段、舵翼、支架等金属结构件逐渐向结构功能一体化、大型化、复杂化方向发展,制造难度增加,对制造工艺提出了更高要求。随着激光选区熔化增材制造技术的发展,为上述产品的整体化制造提供了新的解决方案。激光选区熔化增材制造装备已由250mm×250mm幅面提升至了1200mm×1200mm,大幅拓展了技术适用范围。但目前所有激光选区熔化增材制造装备均采用固定成形缸方案,即成形幅面固定,当采用同一装备制造不同尺寸零件时,投入(损耗)的粉末量和铺粉时间是一致的,这就导致采用大幅面设备成形小尺寸零件时,会造成较大的资源浪费,使得大尺寸设备的应用场景受限。


技术实现思路

1、本申请提供一种可切换成型尺寸的缸体装置,目的是使得激光选区熔化增材制造装备可根据待成形零件尺寸自由更换成形缸体,用于在产品尺寸变化时,适应性地调整设备成形幅面,实现经济制造。

2、第一方面,提供了一种可切换成型尺寸的缸体装置,包括第一成型缸活塞、第一环形缸体总成、活塞提升机构、第二成型缸活塞、第二环形缸体总成;所述活塞提升机构设置于整机底部机架,用于配套安装第一成型缸活塞、第一环形缸体总成,或者配套安装第二成型缸活塞、第二环形缸体总成,第一成型缸活塞、第一环形缸体总成用于打印的工件尺寸大于第二成型缸活塞、第二环形缸体总成用于打印的工件尺寸。

3、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述活塞提升机构可以包括底座、伺服电机、滚珠丝杆、导向轴、顶升板;所述底座用于固定环形缸体总成;所述伺服电机用于为所述顶升板的升降运动提供驱动力;所述滚珠丝杆用于传动所述顶升板的升降运动;所述导向轴用于所述顶升板的升降运动的导向;所述顶升板用于与成型缸活塞连接。

4、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述底座与环形缸体总成通过定位销导向、螺钉固定安装。

5、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述装置还包括防倾装置,所述防倾装置围绕环形缸体总成设置。

6、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述防倾装置和所述第二环形缸体总成之间通过补偿块抵接,补偿块的尺寸和所述第二环形缸体总成的尺寸配套设置。

7、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述防倾装置采用焊接机架制作。

8、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,环形缸体总成包含缸体顶升板、顶升花键、顶升电气限位、顶升电缸、顶升伺服电机、环形缸体;所述缸体顶升板安装在环形缸体总成顶部,用于与打印腔室的密封;所述顶升花键用于与打印腔室密封升降时的导向作用;所述电气限位用于与打印腔室密封升降时的电气保护作用;所述电缸用于与打印腔室密封升降时的传动;所述伺服减速电机用于与打印腔室密封升降时的驱动;所述环形缸体为打印工件的成型腔。

9、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,成型缸活塞包括活塞底板、活塞密封结构、加热板、烧结基板;成型缸活塞通过所述活塞底板与所述活塞提升机构连接;所述活塞密封结构采用橡胶密封圈与毛毡密封圈组合进行密封;所述加热板里面预埋电阻丝加热管,用于保证设备生产过程的工艺要求;所述烧结基板材料与设备打印生产的工件材料保持一致。

10、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述活塞底板采用铸铁件材料制作,所述加热板采用316材料制作。

11、结合第一方面,在第一方面的某些实现方式中,所述橡胶密封圈采用y型带唇边硅橡胶材料制作,毛毡密封圈通过采用弹簧预紧装置固定,预留适当的压缩量来保证成型缸活的密封性。

12、与现有技术相比,本申请提供的方案至少包括以下有益技术效果:

13、本发明包括成型缸活塞、环形缸体总成、防倾装置、活塞提升机构等零部件组成。其中在切换成型缸体装置时需切换成型缸活塞与环形缸体总成,防倾装置与活塞提升机构固定在整机机架上面不需要更换。环形缸体总成包含缸体顶升板、顶升花键、顶升电气限位、顶升电缸、顶升伺服电机、环形缸体等零部件。

14、此装置结构简单、模块化设计、环形缸体总成底部有定位销孔便于大小成型缸的切换,安装方便;且属于开放式设计,维护简单。切换打印不同成型尺寸时只需更换此装置的部分结构部件,整机其他组件不需要更换,节省成本。



技术特征:

1.一种可切换成型尺寸的缸体装置,其特征在于,包括第一成型缸活塞、第一环形缸体总成、活塞提升机构、第二成型缸活塞、第二环形缸体总成;所述活塞提升机构设置于整机底部机架,用于配套安装第一成型缸活塞、第一环形缸体总成,或者配套安装第二成型缸活塞、第二环形缸体总成,第一成型缸活塞、第一环形缸体总成用于打印的工件尺寸大于第二成型缸活塞、第二环形缸体总成用于打印的工件尺寸。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述活塞提升机构可以包括底座、伺服电机、滚珠丝杆、导向轴、顶升板;所述底座用于固定环形缸体总成;所述伺服电机用于为所述顶升板的升降运动提供驱动力;所述滚珠丝杆用于传动所述顶升板的升降运动;所述导向轴用于所述顶升板的升降运动的导向;所述顶升板用于与成型缸活塞连接。

3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述底座与环形缸体总成通过定位销导向、螺钉固定安装。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括防倾装置,所述防倾装置围绕环形缸体总成设置。

5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述防倾装置和所述第二环形缸体总成之间通过补偿块抵接,补偿块的尺寸和所述第二环形缸体总成的尺寸配套设置。

6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述防倾装置采用焊接机架制作。

7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,环形缸体总成包含缸体顶升板、顶升花键、顶升电气限位、顶升电缸、顶升伺服电机、环形缸体;所述缸体顶升板安装在环形缸体总成顶部,用于与打印腔室的密封;所述顶升花键用于与打印腔室密封升降时的导向作用;所述电气限位用于与打印腔室密封升降时的电气保护作用;所述电缸用于与打印腔室密封升降时的传动;所述伺服减速电机用于与打印腔室密封升降时的驱动;所述环形缸体为打印工件的成型腔。

8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,成型缸活塞包括活塞底板、活塞密封结构、加热板、烧结基板;成型缸活塞通过所述活塞底板与所述活塞提升机构连接;所述活塞密封结构采用橡胶密封圈与毛毡密封圈组合进行密封;所述加热板里面预埋电阻丝加热管,用于保证设备生产过程的工艺要求;所述烧结基板材料与设备打印生产的工件材料保持一致。

9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述活塞底板采用铸铁件材料制作,所述加热板采用316材料制作。

10.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述橡胶密封圈采用y型带唇边硅橡胶材料制作,毛毡密封圈通过采用弹簧预紧装置固定,预留适当的压缩量来保证成型缸活的密封性。


技术总结
本发明公开了一种可切换成型尺寸的缸体装置,该缸体装置不仅结构简单、安装方便,而且是模块化设计,维护容易,更换方便。装置包括成型缸活塞、环形缸体总成、防倾装置、活塞提升机构。设备在烧结不同尺寸工件时,为防止多余粉末的浪费,针对不同尺寸的工件配套更换不同的环形缸体总成与成型缸活塞。当打印不同尺寸工件时只需更换成型缸活塞与环形缸体总成。因此激光选区熔化增材制造装备可根据待成形零件尺寸自由更换成形缸体,用于在产品尺寸变化时,适应性地调整设备成形幅面,实现经济制造。

技术研发人员:严振宇,罗志伟,董鹏,陈帅,梁晓康,冯晨,谢勇,周庆军,王国庆,刘琦,倪江涛,徐坤和,房冬青,白景彬,王福德,杜娟
受保护的技术使用者:首都航天机械有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/2/8
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