一种大尺寸零件的增材制造用工装及成形方法技术

本发明专利技术涉及一种大尺寸零件的增材制造用工装及成形方法，属于增材制造技术领域，该工装包括：定位基板，定位基板上开设有可使零件水平放置的凹槽一和可使零件竖直放置的凹槽二，凹槽二两端贯穿凹槽一；位于零件外围且可顶住零件的固定块，固定块至少为两个，固定块通过螺栓固定在定位基板上。其成形方法为：通过分析将零件模型分割成多个子零件模型，再通过激光选区熔化设备完成各子零件加工成形，再通过工装进行拼接定位，然后通过激光立体成形设备对拼接缝隙焊接成形；对焊接完的零件使用工装进行定位，然后进行热处理与热矫形，后冷却至室温。本发明专利技术采用激光选区熔化成形和激光立体成形结合方式，可得到结构复杂、精密且性能高的大尺寸零件。

A Tool and Forming Method for Adding Material for Large-Size Parts

The invention relates to a tooling and forming method for adding material manufacturing of large-size parts, belonging to the technical field of adding material manufacturing. The tooling includes: a positioning base plate, a groove on the positioning base plate which can make the parts horizontal and a groove two which can make the parts vertical, two ends of the groove penetrate the groove one, a fixing block which is located outside the part and can hold up the part, and the fixing block is at least one. Two fixing blocks are fixed on the positioning base plate by bolts. The forming methods are as follows: through analysis, the part model is divided into several sub-part models, then the sub-parts are processed and formed by laser selective melting equipment, then the sub-parts are spliced and positioned by fixture, and then the spliced gap is welded and formed by laser stereo forming equipment; the welded parts are positioned by fixture, then heat treatment and thermal correction are carried out, and then cooled to the chamber. Wen. The invention adopts the combination mode of laser selective melting forming and laser stereo forming, and can obtain large size parts with complex structure, precision and high performance.

【技术实现步骤摘要】
一种大尺寸零件的增材制造用工装及成形方法
本专利技术属于增材制造
，特别是涉及一种大尺寸零件的增材制造用工装及成形方法。
技术介绍
金属增材制造(3D打印)基于快速成形的基本思想，即逐层熔覆的增材制造方式，根据零件的三维模型，将模型按一定的厚度切片分层，将零件的三维形状信息转换成一系列二维轮廓信息，随后在数控系统的控制下，用激光通过阵镜控制来熔化金属粉末，直接成形具有特定几何形状的零件。目前工业应用的金属增材制造主流技术是利用激光为能量源将粉末熔化或粘结成型，例如激光选区熔化(SLM)和激光立体成形(LSF)技术。两种技术各有优缺点，对于激光选区熔化成形的零件，成形表面较为精细，不用机械加工可以直接使用，但其成形尺寸受设备成形幅面的制约，导致其很难成形幅面过大的零件，目前常用的设备成形幅面都在250mm*250mm左右；对于激光立体成形的零件，成形表面较为粗糙，成形后表面必须经过机械加工，但由于其结构为传统三坐标式机床结构，故成形幅面可以做的很大，目前常见的该类设备成形幅面均在1000mm*1000mm以上，同时该设备还能同步实现激光熔覆与激光焊接的工作。由于激光选区熔化技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大尺寸零件的增材制造用工装，其特征在于：包括：定位基板，所述定位基板上开设有可使零件水平放置的凹槽一和可使零件竖直放置的凹槽二，凹槽二的两端贯穿凹槽一；位于零件外围且可顶住零件的固定块，所述固定块至少为两个，所述固定块通过螺栓固定在定位基板上。

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸零件的增材制造用工装，其特征在于：包括：定位基板，所述定位基板上开设有可使零件水平放置的凹槽一和可使零件竖直放置的凹槽二，凹槽二的两端贯穿凹槽一；位于零件外围且可顶住零件的固定块，所述固定块至少为两个，所述固定块通过螺栓固定在定位基板上。2.根据权利要求1所述的一种大尺寸零件的增材制造用工装，其特征在于：所述固定块可置入凹槽二中。3.根据权利要求1所述的一种大尺寸零件的增材制造用工装，其特征在于：在零件水平放置时，所述零件的内侧还设置有可顶住零件的支撑块，所述支撑块可置入凹槽二中。4.根据权利要求1所述的一种大尺寸零件的增材制造用工装，其特征在于：在零件水平放置时，还包括可将零件均匀压住的若干个固定压板，所述固定压板通过螺栓固定在定位基板上。5.一种采用权利要求1-4中任一项所述的工装制造大尺寸零件的增材的成形方法，其特征在于：包括如下步骤：S1:将待制造的大尺寸零件模型进行结构分析，分割成适合在激光选区熔化设备的成形范围内成形的多个子零件模型；S2:将所述多个子零件模型通过激光选区熔化设备完成各子零件的加工成形；S3:将加工成形后的各子零件进行热处理、线切割、打磨和清洗处理；S4:设计用于拼接的工装，将经过处理的各子零件使用所述工装进行拼接定位，然后通过激光立体成形设备对零件的拼接缝隙进行焊接成形；S5:对焊接完的零件使用所述工装进行定位，然后进行热处理与热矫形，之后冷却至室温；S6:将冷却后的零件进行机械加工与打磨，得到大尺寸零件的增材。6.根据权利要求5所述的一种大尺寸零件的增材制造成形方法，其特征在于：所述步骤S1中，通过计算机分割的各子零件模型在连接处设置定位结构，使各子零件以唯一一种方式拼接为一整体。7.根据权利要求5所述的一种大尺寸零件的增材制造成形方法，其特征在于：所述步骤S2中，在加工之前，在计算机中对各子零件的三维模型进行合理摆放，并添加支撑结构，然后按一定的厚度切片分层，将零件的三维形状信息转换成一系列的二维轮廓信息，分次传送至激光选区熔化设备的数控系统；成形工艺参数为：设备激光输出功率150～350W，扫描速度500～2000mm/s，保护气为氩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会敏，程锦泽，李澄，李广生，谭鹏刚，
申请(专利权)人：天津镭明激光科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12