一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，包括成型框和激光发射机构，成型框的内侧开设有成型升降槽，成型升降槽配合有成型升降筒，成型升降筒包括成型底板和位于成型升降槽内的成型侧板，成型底板与成型框底部设置的成型升降装置连接，左右侧的成型侧板包括侧板腔块，且侧板腔块的内侧设置有腔体开合装置，成型底板上开设有与侧板腔块连通的且向内下倾斜的出料口，成型底板的下方设置有与出料口配合且为倒锥形的出料导向筒，成型框上部左右侧设置有可穿入到其内部并与腔体开合装置位置配合的刮料装置，本实用新型专利技术采用筒式升降结构，能够将多余的粉末收集到成型框的下部，实现了多余金属粉末的收集，节省了占地空间。

A 3D printer with the shape cooling channel of the self collecting die with the surplus materials

【技术实现步骤摘要】
一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机
本专利技术涉及模具随形冷却水道成型设备领域，尤其涉及一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机。
技术介绍
模具被称为工业之母，20世纪90年代提出的随形冷却技术，水路依据制品外形变化，可实现均匀冷却，能显著改善制品的品质，减少冷却时间，具有很强的适用性。随形冷却虽然具有传统冷却水道不可比拟的优势，但采用传统的加工方式难以实现，一定程度上限制了随形冷却的运用，随着3D打印技术的出现，SLM(Selectivelasermelting选择性激光熔化）3D成型很适合随形模具的成型，SLM3D成型采用的是逐层成型，能够适合各种复杂的结构成型，大多都包括成型升降块和可以发射任意部位激光的激光发射器，通过控制器控制激光发射器的激光熔化区域，进而实现复杂形状的成型，在金属粉末进料铺设的过程中，必不可少的会有金属粉末余料，需要通过刮料装置进行刮出，现有的3D打印机大多都会外设余料收集装置，增大了余料收集的成本和设备的整体占用面积。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，采用筒式升降结构，能够将多余的粉末收集到成型框的下部，即实现了多余金属粉末的收集，同时不会影响到成型部分的成型，节省了占地空间。为了实现以上目的，本专利技术采用的技术方案为：一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，包括成型框及其上部的激光发射机构，所述的成型框的内侧开设有成型升降槽，所述的成型升降槽配合有成型升降筒，所述的成型升降筒包括成型底板和位于成型升降槽内的成型侧板，所述的成型底板与成型框底部设置的成型升降装置连接，左右侧的成型侧板包括侧板腔块，且侧板腔块的内侧设置有腔体开合装置，所述的成型底板上开设有与侧板腔块连通的且向内下倾斜的出料口，所述的成型底板的下方设置有与出料口配合且为倒锥形的出料导向筒，所述的成型框上部左右侧设置有可穿入到其内部并与腔体开合装置位置配合的刮料装置。优选的，所述的成型底板位于成型升降槽内的部位的下方连接有竖直走向且一直处于压缩状态的成型升降弹簧，所述的成型升降弹簧的下端连接有嵌入在成型框内的压力测量器。优选的，所述的成型升降装置包括设置在成型框底部的成型气缸安装套，所述的成型气缸安装套内设置有竖直走向的成型升降气缸，所述的成型升降气缸上方设置有成型升降顶块，所述的成型底板的下方设置有与成型升降顶块配合的成型气缸保护套，所述的成型气缸保护套的下方始终与成型气缸安装套套接配合。优选的，所述的成型气缸安装套的外侧沿竖直走向均的设置信号发出触片，所述的成型气缸保护套的内侧设置有与信号发出触片配合的信号接收触片，相邻信号发出触片之间的距离与单次激光熔化成型的厚度一致。优选的，所述的侧板腔块的内侧沿竖直方向均匀的设置有不少于三个腔体开合装置，且相邻的腔体开合装置底部之间的距离与单次选择性激光熔化成型的厚度一致。优选的，所述的腔体开合装置包括通过开合连接杆与侧板腔块内腔壁连接的开合固定块，所述的开合固定块铰接有开合转块，且开合转块通过开合弹簧与侧板腔块内腔壁连通，所述的开合转块的下部与相邻的开合固定块的上部为斜面配合，且开合转块连接有开合弹簧的一侧为下部斜面最低点。优选的，所述的刮料装置包括设置在成型框左右外侧且穿入到成型框内的刮料活动气缸，所述的刮料活动气缸连接有刮料活动块，所述的刮料活动块为向下开口的腔体块，且刮料刮料活动块内设置有可完全收入到其腔体内能够多级伸缩的刮料升降气缸，所述的刮料升降气缸连接有刮料组件，所述的刮料活动块能够收缩至成型升降槽内。优选的，所述的刮料活动块的外侧固连有可穿出成型框的刮料活动支撑块，且刮料活动支撑块穿出成型框的一段设置有刮料活动限位块。优选的，所述的刮料组件包括与刮料升降气缸连接的刮料安装块，所述的刮料安装块的外侧设置有与开合转块配合的刮料顶块、外侧下部设置有刮料块，所述的刮料块的内侧为向内上倾斜的斜面。附图说明图1为一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机去掉激光发射机构的结构示意图；图2为成型升降框和成型升降装置配合的结构示意图；图3为成型侧板的结构示意图；图4为相邻两个腔体开合装置的结构示意图；图5为图2中A的局部放大图；图6为刮料装置的结构示意图；图7为刮料组件的结构示意图。图中所示文字标注表示为：1、成型框；2、成型升降槽；3、成型升降装置；4、成型底板；5、成型侧板；6、刮料装置；7、侧板腔块；8、腔体开合装置；9、开合连接杆；10、开合固定块；12、开合转块；13、开合弹簧；14、出料口；15、出料导向筒；16、成型升降弹簧；17、压力测量器；21、刮料活动气缸；22、刮料活动块；23、刮料升降气缸；24、刮料组件；25、刮料活动支撑块；26、刮料活动限位块；27、刮料安装块；28、刮料块；29、刮料顶块；31、成型升降气缸；32、成型升降顶块；33、成型气缸安装套；34、成型气缸保护套；35、信号接收触片；36、信号发出触片。具体实施方式为了使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本专利技术的保护范围有任何的限制作用。如图1-2所示，本专利技术的具体结构为：一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，包括成型框1及其上部的激光发射机构，所述的成型框1的内侧开设有成型升降槽2，所述的成型升降槽2配合有成型升降筒，所述的成型升降筒包括成型底板4和位于成型升降槽2内的成型侧板5，所述的成型底板4与成型框1底部设置的成型升降装置3连接，左右侧的成型侧板5包括侧板腔块7，且侧板腔块7的内侧设置有腔体开合装置8，所述的成型底板上开设有与侧板腔块7连通的且向内下倾斜的出料口14，所述的成型底板4的下方设置有与出料口14配合且为倒锥形的出料导向筒15，所述的成型框1上部左右侧设置有可穿入到其内部并与腔体开合装置8位置配合的刮料装置6。首先将打印机准备好，之后通过成型升降装置3带动成型升降筒升降到初始位置，之后往成型升降筒内放入金属成型粉末，之后通过刮料装置6将成型升降筒内的物料刮平，并且将多余的金属粉末刮到腔体开合装置8处，然后控制腔体开合装置8开启，进而使多余的金属粉末进入到侧板腔块7内，如此完成刮料操作，进入到侧板腔块7内的金属粉末会沿着出料口14下滑，进而经过出料导向筒15的导向作用进入到成型框1的底部，即完成了多余物料的收集，又不会影响到成型升降筒内的金属粉末成型，之后再通过激光发射机构按照设定的轨迹发射激光，进而对成型底板4上的金属粉末进行选择性激光熔化，如此完成一层物料的打印，之后通过成型气缸3带动成型升降筒下降，重复上述金属粉末的放入刮料和成型步骤，如此完成全部打印过程，其中的动力元件，可以是单个操控部件进行单个控制，也可以依托集成控制电路进行协同控制，实现自动化的SLM3D打印。如图1-2所示，所述的成型底板4位于成型升降槽2内的部位的下方连接有竖直走向且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，包括成型框（1）及其上部的激光发射机构，其特征在于，所述的成型框（1）的内侧开设有成型升降槽（2），所述的成型升降槽（2）配合有成型升降筒，所述的成型升降筒包括成型底板（4）和位于成型升降槽（2）内的成型侧板（5），所述的成型底板（4）与成型框（1）底部设置的成型升降装置（3）连接，左右侧的成型侧板（5）包括侧板腔块（7），且侧板腔块（7）的内侧设置有腔体开合装置（8），所述的成型底板上开设有与侧板腔块（7）连通的且向内下倾斜的出料口（14），所述的成型底板（4）的下方设置有与出料口（14）配合且为倒锥形的出料导向筒（15），所述的成型框（1）上部左右侧设置有可穿入到其内部并与腔体开合装置（8）位置配合的刮料装置（6）。/n

【技术特征摘要】
1.一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，包括成型框（1）及其上部的激光发射机构，其特征在于，所述的成型框（1）的内侧开设有成型升降槽（2），所述的成型升降槽（2）配合有成型升降筒，所述的成型升降筒包括成型底板（4）和位于成型升降槽（2）内的成型侧板（5），所述的成型底板（4）与成型框（1）底部设置的成型升降装置（3）连接，左右侧的成型侧板（5）包括侧板腔块（7），且侧板腔块（7）的内侧设置有腔体开合装置（8），所述的成型底板上开设有与侧板腔块（7）连通的且向内下倾斜的出料口（14），所述的成型底板（4）的下方设置有与出料口（14）配合且为倒锥形的出料导向筒（15），所述的成型框（1）上部左右侧设置有可穿入到其内部并与腔体开合装置（8）位置配合的刮料装置（6）。


2.根据权利要求1所述的一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，其特征在于，所述的成型底板（4）位于成型升降槽（2）内的部位的下方连接有竖直走向且一直处于压缩状态的成型升降弹簧（16），所述的成型升降弹簧（16）的下端连接有嵌入在成型框（1）内的压力测量器（17）。


3.根据权利要求2所述的一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，其特征在于，所述的成型升降装置（3）包括设置在成型框（1）底部的成型气缸安装套（33），所述的成型气缸安装套（33）内设置有竖直走向的成型升降气缸（31），所述的成型升降气缸（31）上方设置有成型升降顶块（32），所述的成型底板（4）的下方设置有与成型升降顶块（32）配合的成型气缸保护套（34），所述的成型气缸保护套（34）的下方始终与成型气缸安装套（33）套接配合。


4.根据权利要求3所述的一种余料自收式模具随形冷却水道的3D打印机，其特征在于，所述的成型气缸安装套（33）的外侧沿竖直走向均的设置信号发出触片（36），所述的成型气缸保护套（34）的内侧设置有与信号发出触片（36）配合的信号接收触片（35），相邻信号发出触片（36）之间的距离与单次激光熔化成型的厚度一致。

【专利技术属性】
技术研发人员：邓君，刘洋，陈磊，张玉勋，孙振忠，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：新型
国别省市：广东;44