一种多喷头复合成形装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及精密成形技术领域，尤其涉及一种多喷头复合成形装置，包括：基板和用于容纳一种或多种成形材料的多个容器，基板能够在三维空间内自由移动；多个容器设于基板的上方，每个容器的底端均设有喷头，容器内的成形材料能够从喷头喷射到基板上形成熔覆层。利用不同成形材料的性能，可分别将不同成形材料经不同的容器和喷头挤出，在移动的基板上形成熔覆层，根据成形构件的不同要求，选用不同的成形材料，设定不同的挤出压力，使不同成形材料的挤出速度不同，从而形成不同结构、性能的成形构件。该装置成本低，产品质量优良，有利于提高成形构件的性能和成形效率，且重复性好，适用于成形构件的批量生产。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及精密成形
，尤其涉及一种多喷头复合成形装置。
技术介绍
多喷头复合成形是一种新型的成形技术，涉及到机、电、材料、检测与控制等多学科，是传统制造方法不能完成的一种全新加工制造技术，是国家重点支持和推动的一项高新技术。目前，国内外很多科研院所，如国内清华大学、西安交通大学以及MicroFab商业公司、加拿大多伦多大学等，对于多喷头复合成形多自由度构件技术的研究主要集中在激光熔覆机理、驱动方式选择和金属多喷头成形过程的热状态分析等方面，而对于用这种方法进行复合成形的研究较少。构件的精度、原材料的性能和加工效率是制约成形工艺及其应用的三个重要因素。一直以来成形精度和成形效率始终是一对矛盾的，提高成形效率势必要降低成形精度，提高成形精度势必要降低成形效率。在多喷头成形多自由度构件过程中，因为必须把复杂的三维加工转化为一系列简单二维成形的叠加，所以，成形产品精度主要取决于二维X—Y平面上的加工精度和高度Z方向上的一系列叠加精度。从多喷头成形多自由度构件的系统本身考虑，完全能够把X，Y，Z三个方向的运动位置精度控制在较高的水平，所以，从理论上考虑能够取得高精度的原型。但是，影响成形产品最终精度的因素不只是挤出成形装置本身的精度，还有其它的因素，并且这些因素更加的不易控制。多喷头复合成形多自由度构件是一个涉及机械设计制造、CAD软件、数控、材料、成形工艺参数和产品后处理等因素的集成制造系统，每一环节均可能造成一些误差的产生，这就会严重影响挤出成形构件的精度并且成形效率极低。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供一种成形效率高且成形构件性能好的多喷头复合成形装置。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种多喷头复合成形装置，包括：基板和用于容纳一种或多种成形材料的多个容器，基板能够在三维空间内自由移动；多个容器设于基板的上方，每个容器的底端均设有喷头，容器内的成形材料能够从喷头喷射到基板上形成熔覆层。根据本技术，还包括对熔覆层进行表面修整的修形机构。根据本技术，修形机构为修形刀具。根据本技术，多个容器的喷头的喷射轨迹平行或相交。根据本技术，多个容器固定设于基板的上方。根据本技术，还包括加热机构，加热机构对多个容器进行加热。根据本技术，还包括驱动机构，驱动机构驱动基板在三维空间内移动。根据本技术，成形材料为金属材料或非金属材料。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有如下优点：本技术的多喷头复合成形装置，利用不同成形材料的性能，可分别将不同成形材料经不同的容器和喷头挤出，在移动的基板上形成熔覆层，根据成形构件的不同要求，选用不同的成形材料，设定不同的挤出压力，使不同成形材料的挤出速度不同，从而形成不同结构、性能的成形构件。该装置成本低，产品质量优良，有利于提高成形构件的性能和成形效率，不需要大量的工装，只需要控制成形工艺就可以达到，且重复性好，适用于成形构件的批量生产。附图说明图1是本技术实施例多喷头复合成形装置的结构示意图。图中：1：基板；21：第一容器；22：第二容器；31：第一喷头；32：第二喷头；41：第一喷射轨迹；42：第二喷射轨迹；5：成形构件；6：修形刀具；A、B：成形材料。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，本技术多喷头复合成形装置的一种实施例。本实施例的多喷头复合成形装置包括：基板1和容器。其中，基板1能够在三维空间内自由移动，即基板1能够沿三维空间的X、Y和Z三个方向自由移动。容器设有多个，多个容器用于容纳一种或多种成形材料，即每个容器内可以容纳相同的成形材料，也可以分别容纳不同的成形材料。在本实施例中，容器内容纳的成形材料可以是金属材料，也可以是非金属材料。多个容器均固定设于基板1的上方，每个容器的底端均设有喷头，容器内的成形材料能够从喷头喷射到基板1上形成熔覆层，多层熔覆层叠加形成成形构件5。根据成形构件5结构、性能的需求，多个容器的喷头的喷射轨迹可以相互平行而使不同成形材料分别成形，也可以相交形成交叉区域而使不同材料混合成形。具体地，在本实施例中，设有第一容器21和第二容器22。第一容器21内容纳有成形材料A，第一容器21的底端设有第一喷头31，对第一容器21内的成形材料A施加压力，使成形材料A从第一喷头31挤出，并沿第一喷射轨迹41落到基板1上。第二容器22内容纳有成形材料B，第二容器22的底端设有第二喷头32，对第二容器22内的成形材料B施加压力，使成形材料B从第二喷头32挤出，并沿第二喷射轨迹42落到基板1上。本实施例中，对第一容器21内的成形材料A施加压力以及对第二容器22内的成形材料B施加压力，可以采用压力灌注的方法实现。通过改变施加压力的大小可以对喷射轨迹41和喷射轨迹42进行调节。图1中示出的本实施例的喷射轨迹41和喷射轨迹42相交形成交叉区域，在该交叉区域内成形材料A和成形材料B同时存在。当然，本技术的容器及喷头的数量并不局限于本实施例，而是根据实际成形构件的结构及性能要求进行选择设置。进一步，在本实施例中，还包括对熔覆层进行表面修整的修形机构。本实施例的修形机构为修形刀具6。修形刀具6可以随着成形构件5自由旋转，以对每层熔覆层进行表面修整，从而提高成形构件5的成形精度。并且，每成形一层熔覆层，都利用修行刀具6对成形表面进行修复，以提高制件的表面精度。进一步，在本实施例中，还包括加热机构和驱动机构。当容器中的成形材料需要加热后才能从喷头中挤出时，可以通过加热机构对多个容器进行加热。驱动机构则用于驱动基板在三维空间内移动。本实施例的多喷头复合成形装置在使用时，先根据成形构件5的结构和性能要求调节容器的数量和位置，并加以固定。根据成形构件5的复杂程度，增减喷头数量。如果采用需要加热才可以挤出的成形材料，则对容纳该成形材料的容器及喷头进行加热，如果采用不需要加热就可以挤出的成形材料，则可直接挤出成形。分别对容器内的成形材料施加一定的压力，使其通过喷头挤出。根据压力的大小可以对成形材料的喷射轨迹进行调节。根据成形构件5的形状，通过在X、Y方向移动基板1，在基板1的表面形成成形构件5的熔覆层，并利用修形刀具6对熔覆层进行表面修整。成形一层熔覆层后，基板1在Z方向上下移一定距离，然后重复喷射成形材料，从而在刚才基板1的熔覆层上形成一层新的熔覆层。通过熔覆层的层层累积，得到所需成形构件5。最后将成形构件5与基板1分离即可。本实施例的上述多喷头复合成形装置，利用不同成形材料的性能，可通过压力灌注的方法分别将不同成形材料经不同的容器和喷头挤出，在移动的基板1上形成熔覆层，根据成形构件5的不同要求，选用不同的成形材料，设定不同的挤出压力，使不同成形材料的挤出速度不同，从而形成不同结构、性能的成形构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多喷头复合成形装置，其特征在于，包括：基板和用于容纳一种或多种成形材料的多个容器，所述基板能够在三维空间内自由移动；所述多个容器设于所述基板的上方，每个所述容器的底端均设有喷头，所述容器内的所述成形材料能够从所述喷头喷射到所述基板上形成熔覆层。

【技术特征摘要】
1.一种多喷头复合成形装置，其特征在于，包括：基板和用于容纳一种或多种成形材料的多个容器，所述基板能够在三维空间内自由移动；所述多个容器设于所述基板的上方，每个所述容器的底端均设有喷头，所述容器内的所述成形材料能够从所述喷头喷射到所述基板上形成熔覆层。2.根据权利要求1所述的多喷头复合成形装置，其特征在于，还包括对所述熔覆层进行表面修整的修形机构。3.根据权利要求2所述的多喷头复合成形装置，其特征在于，所述修形机构为修形刀具。4.根据权利要求1所述的多喷头复合成形...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，张永军，李周平，王明哲，
申请(专利权)人：陕西国防工业职业技术学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61