一种SLM设备成型模具的嫁接装置及嫁接方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开的一种SLM设备成型模具的嫁接装置，包括嫁接基材，嫁接基材底面通过定位销钉和紧固螺钉A固定在加工平台上，嫁接基材表面通过定位孔销和紧固螺钉B固定在模具基座。嫁接基材上采用阵列式的定位销孔以增加普遍适用性；嫁接基材上所有的阵列式的定位销孔整体旋转5°‑30°，降低了SLM模型预处理难度；嫁接基材依旧沿用螺钉固定方式，降低了嫁接基材在打印过程中因为热传递而产生的热变形，间接保证了模具嫁接打印的精度。本发明专利技术还公开了使用该嫁接装置的嫁接方法，该方法操作简单，加工过程结合增材和减材两种方式，当零件打印完后，整个模具从嫁接基板上取下，不需要切割分离这一工序。

A Grafting Device and Grafting Method for Molding Die of SLM Equipment

The invention discloses a grafting device for forming die of SLM equipment, which comprises a grafting base material. The bottom surface of the grafting base material is fixed on the processing platform by a positioning pin and a fastening screw A, and the surface of the grafted base material is fixed on the die base by a positioning pin and a fastening screw B. Array positioning pin holes are used on grafted substrates to increase general applicability; all array positioning pin holes on grafted substrates rotate 5 30, which reduces the difficulty of SLM model pretreatment; and the grafted substrates still use screw fixation method, which reduces the thermal distortion caused by heat transfer in the printing process and indirectly ensures the accuracy of die grafting printing. The invention also discloses a grafting method using the grafting device. The method is simple in operation, and the processing process combines two ways of increasing material and reducing material. When the parts are printed, the whole die is removed from the grafting substrate without cutting and separating.

【技术实现步骤摘要】
一种SLM设备成型模具的嫁接装置及嫁接方法
本专利技术属于增材制造加工
，具体涉及一种SLM设备成型模具的嫁接装置，还涉及使用该嫁接装置的嫁接方法。
技术介绍
模具是强迫金属或非金属成型的工具，是工业生产中必不可少的关键工艺装配。使用模具批量生产的制件具有高效率、高一致性、低耗能耗材、精度和复杂程度较高等优点，因而被广泛的运用于机械、电子、汽车、信息等行业。根据加工对象和加工工艺的不同，模具可以分为冲压模具、塑料模具、铸造模具、锻压模具等。传统的模具是利用普通机床或数控机床进行减材制造而成，当面临内部构造极为复杂的模具时，传统加工方式不仅加工周期长，成本高，而且受加工技术自身特点限制，模具本身不能设计过于复杂，如包含曲形特征的流道结构，或者要在牺牲一定性能或寿命的条件下才能完成生产，不仅降低了模具所生产产品的成品率，也降低了模具本身的使用寿命。今年来，基于SLM成型工艺的金属3D打印技术被逐渐应用于模具制造，特别是注塑模具领域，针对传统模具材料18NI300的3D打印应用越来越广泛。这种基于SLM成型工艺的模具加工技术不仅使得模具设计者的设计思路更广，从而设计出兼顾效率和寿命的高品质模具，而且可以大大缩短模具的研发周期以及加工周期，进而提升了整个模具行业链的整体效率，节约了时间成本。目前，市场上利用金属3D打印技术制造模具主要分为两种方式。一种是模具整体打印，即整个模具在SLM设备加工平台全尺寸打印；另一种方案是模具嫁接打印，即利用传统减材加工方式预先加工结构简单的基座，然后利用SLM设备在基座上嫁接打印。这种结合了减材制造和增材制造的方案有效降低了模具制造对金属3D打印设备或减材制造设备的过渡依赖，降低了模具加工的风险，也一定程度降低了整个模具的加工成本，并提升了整体加工效率。然而，目前市场上现有的SLM设备尚未针对模具提出有效的模具嫁接装置，传统SLM设备加工零件时，零件直接在基材上直接生长和基材最终是一个整体，待加工完成再利用电锯或线切割等方法切割分离。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种SLM设备成型模具的嫁接装置，当零件打印完后，整个模具从嫁接基板上取下，不需要切割分离这一工序。本专利技术的另一目的是提供一种SLM设备成型模具的嫁接装置的嫁接方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种SLM设备成型模具的嫁接装置，包括嫁接基材，嫁接基材底面通过定位销钉和紧固螺钉A固定在加工平台上，嫁接基材表面通过定位孔销和紧固螺钉B固定在模具基座上。本专利技术的其他特点还在于，嫁接基材表面边缘处开有两个圆柱销孔，每个圆柱销孔中插入定位销钉。嫁接基材表面贯穿开有多个阵列式排布的定位销孔，用于放置定位孔销。定位孔销内部中空，且沿轴向的剖切面呈“凸”字型，用于紧固螺钉B穿过定位孔销中心将嫁接基材和模具基座连接。嫁接基材的相对的两侧边缘还开有矩形缺口，用于嫁接基材整体叉装或叉取。紧固螺钉A采用内六角圆柱头螺钉。本专利技术的另一技术方案是，一种SLM设备成型模具的嫁接装置的嫁接方法，具体的操作步骤如下：步骤1，安装好嫁接装置，嫁接装置包括嫁接基材，嫁接基材底面通过定位销钉和紧固螺钉A定位并固定在加工平台上，嫁接基材表面通过定位孔销和紧固螺钉B固定在模具基座上；嫁接基材表面边缘处开有两个圆柱销孔，每个圆柱销孔中插入定位销钉；嫁接基材表面贯穿开有多个阵列式排布的定位销孔，用于放置定位孔销；定位孔销内部中空，且沿轴向的剖切面呈“凸”字型，用于紧固螺钉B7穿过定位孔销中心将嫁接基材和模具基座连接；嫁接基材的相对的两侧壁上还开有矩形缺口，用于嫁接基材整体叉装或叉取；步骤2，将嫁接装置的模具基座的三维模型导入SLM工艺预处理软件中，利用剖分软件剖分模具基座顶面的轮廓；步骤3，按照材料打印工艺需求，铺一个层厚的金属粉末，设置SLM加工参数，打印模具基座的剖分文件；步骤4，在步骤3打印的轮廓上选取至少3个特征点，通过游标卡尺测量所选特征点的偏差，根据得到的偏差值计算SLM设备打印的模具基座的轮廓相对于实际模具基座顶部轮廓的偏移量，然后根据偏移量计算旋转量；步骤5，将步骤4得到的偏移量和旋转量导入SLM工艺预处理软件中，重新剖分出模具基座顶面的轮廓，重复步骤2-5，如果测量的偏差满足精度要求，则执行步骤6，否则重复执行步骤2-5；步骤6，将最终计算的偏移量和旋转量导入SLM工艺预处理软件中，对待打印模型进行整体剖分，利用SLM设备进行打印作业；步骤7，零件打印完成后，利用拔销器将定位销钉2取出，然后拆卸紧固螺钉A6，将嫁接基材1、模具基座3和打印完成的零件利用叉车取出；拆卸连接嫁接基材1和模具基座3之间的定位孔销4和紧固螺钉B7，最后进行必要的零件后处理。本专利技术的有益效果是，一种SLM设备成型模具的嫁接装置及嫁接方法，相比于传统SLM设备加工零件时，零件直接在基材上直接生长和基材最终是一个整体，待加工完成再利用电锯或线切割等方法切割分离。本申请的嫁接装置加工零件时，是在已经加工好的模具基座上打印，模具基座是整个模具的一部分，当零件打印完后，整个模具从嫁接基板上取下，不需要切割分离这一工序。附图说明图1是本专利技术的一种SLM设备成型模具的嫁接装置的结构示意图；图2是本专利技术的一种SLM设备成型模具的嫁接装置的剖面图；图3是嫁接方法的流程图。图中，1.嫁接基材，2.定位销钉，3.模具基座，4.定位孔销，5.加工平台，6.紧固螺钉A，7.紧固螺钉B。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术的一种SLM设备成型模具的嫁接装置，如图1和图2所示，包括嫁接基材1，嫁接基材1底面通过定位销钉2和紧固螺钉A6定位并固定在加工平台5上，嫁接基材1表面通过定位孔销4和紧固螺钉B7固定在模具基座3。嫁接基材1表面边缘处开有两个圆柱销孔，每个圆柱销孔中插入定位销钉2，用于和SLM设备加工平台5定位，嫁接基材1的边缘其他三个角通过紧固螺钉A6固定在加工平台5上。嫁接基材1表面贯穿开有多个阵列式排布的定位销孔，用于放置定位孔销4，这些孔用于和不同模具基座3进行定位连接。定位销孔沿轴向的剖切面呈“凸”字型。定位销孔的整体排布方式相对于嫁接基材的中心轴线旋转5o-30o。定位孔销4内部中空，且沿轴向的剖切面呈“凸”字型，用于所紧固螺钉B7穿过定位孔销4中心将嫁接基材1和模具基座3连接。嫁接基材1的相对的两侧壁上还开有矩形缺口，用于嫁接基材整体叉装或叉取。紧固螺钉A6采用内六角圆柱头螺钉。定位销钉2是普通内螺纹圆柱销钉，起定位作用，一般采用拔销器取出。模具基座3是模具加工商提供模具的一部分，一般用数控机床加工而成。SLM设备加工平台5指的是设备Z轴平台，包含多个零部件，一般最上层是加热板或密封板。本专利技术的使用该嫁接装置的嫁接方法，如图3所示，具体加工方法包括如下步骤：步骤1，安装好嫁接装置；步骤2，将嫁接装置的模具基座3的三维模型导入SLM工艺预处理软件中，利用剖分软件剖分模具基座3顶面的轮廓；步骤3，按照材料打印工艺需求，铺一个层厚的金属粉末，设置SLM加工参数，打印模具基座3的剖分文件；步骤4，在步骤3打印的轮廓上选取至少3个特征点，通过游标卡尺测量所选特征点的偏差，根据得到的偏差值计算SLM设备打印的模具基座3的轮廓相对于实际模具基座3顶部轮廓的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SLM设备成型模具的嫁接装置，其特征在于，包括嫁接基材(1)，所述嫁接基材(1)底面通过定位销钉(2)和紧固螺钉A(6)定位并固定在加工平台(5)上，所述嫁接基材(1)表面通过定位孔销(4)和紧固螺钉B(7)固定在模具基座(3)上。

【技术特征摘要】
1.一种SLM设备成型模具的嫁接装置，其特征在于，包括嫁接基材(1)，所述嫁接基材(1)底面通过定位销钉(2)和紧固螺钉A(6)定位并固定在加工平台(5)上，所述嫁接基材(1)表面通过定位孔销(4)和紧固螺钉B(7)固定在模具基座(3)上。2.如权利要求1所述的一种SLM设备成型模具的嫁接装置，其特征在于，所述嫁接基材(1)表面边缘处开有两个圆柱销孔，每个所述圆柱销孔中插入所述定位销钉(2)。3.如权利要求1所述的一种SLM设备成型模具的嫁接装置，其特征在于，所述嫁接基材(1)表面贯穿开有多个阵列式排布的定位销孔，用于放置所述定位孔销(4)。4.如权利要求3所述的一种SLM设备成型模具的嫁接装置，其特征在于，所述定位孔销(4)内部中空，且沿轴向的剖切面呈“凸”字型，用于所述紧固螺钉B(7)穿过定位孔销(4)中心将所述嫁接基材(1)和所述模具基座(3)连接。5.如权利要求1所述的一种SLM设备成型模具的嫁接装置，其特征在于，所述嫁接基材(1)的相对的两侧壁上还开有矩形缺口，用于嫁接基材整体叉装或叉取。6.如权利要求1所述的一种SLM设备成型模具的嫁接装置，其特征在于，所述紧固螺钉A(6)采用内六角圆柱头螺钉。7.一种SLM设备成型模具的嫁接装置的嫁接方法，其特征在于，具体的操作步骤如下：步骤1，安装好嫁接装置，所述嫁接装置包括嫁接基材(1)，所述嫁接基材(1)底面通过定位销钉(2)和紧固螺钉A(6)固定在加工平台(5)上，所述嫁接基材(1)表面通过定位孔销(4)和紧固螺钉B(7)固定在模具基座(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡小全，杜晓婷，王延，杨东辉，薛蕾，
申请(专利权)人：西安铂力特增材技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61