一种增材制造模具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种增材制造模具，包括搅拌头，所述搅拌头的外壁上固定安装有连接法兰，连接法兰上开设有若干个定位销孔和螺栓固定孔；搅拌头的中心处设置有中心孔，中心孔的内壁上开设有若干个镶嵌槽，镶嵌槽内安装有石墨块。本实用新型专利技术通过在镶嵌槽内安装有石墨块，利用石墨的润滑性能，在待增材的棒材的外表面与石墨接触后能够在待增材的棒材材料的表面增加一层石墨层，从而形成一层牢固的润滑薄膜，能够起到润滑作用，减小待增材的棒材材料与中心孔内壁的摩擦力，便于待增材的棒材沿着中心孔的轴线方向移动，从而减小对压力装置的阻力，进而降低对压力装置的要求。进而降低对压力装置的要求。进而降低对压力装置的要求。

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造模具


[0001]本技术属于增材制造领域，具体地，涉及一种增材制造模具。

技术介绍

[0002]搅拌摩擦增材制造技术是基于搅拌摩擦焊原理的一种新型增材制造技术，这项技术主要技术途径是以输粉搅拌摩擦沉积技术为基础，通过重复地进行搅拌摩擦沉积予以增材，并获得具有预定厚度和形状的零件。搅拌摩擦增材是由固相粉末成型为固相增材层，无材料的熔化和凝固过程，因而不会产生裂纹、气孔等缺陷，能有效解决现有增材制造技术中易出现的孔隙、裂纹以及由此导致的增材结构强度较低等难以克服的问题。搅拌摩擦增材制造具有增材速度快，强度高，应力小等优势，在大型结构件的增材制造上具有极大的应用优势。
[0003]在增材制造的过程中，待增材的棒材材料通过压力装置，穿过模具中心孔作用在基板上，在模具旋转作用下塑化材料，使得材料沉积在基板上；待增材的棒材的一端不断的塑化并沉积在基板上，待增材的棒材是不断地消耗的，棒材的长度不断减小，因此，需要待增材的棒材不断移动。
[0004]但是在制造过程中，由于模具摩擦产生热量，中心孔内部的待增材的棒材材料受到热量的上传发生膨胀，会增加压力装置的阻力，同时由于待增材的棒材需要穿过中心孔，待增材的棒材的外表面与中心孔的内壁相接触，在待增材的棒材发生膨胀的情况下，待增材的棒材表面与中心孔内部的摩擦力增大，继而也会增加压力装置的阻力，这就对压力装置提出较高的要求，需要压力装置提供更高的推力，但是增加推力需要增加推杆的直径，也需要增加推力装置的尺寸，进而需要增加主轴部分重量，也需要对装置进行重新设计，还会增加设备体积，在实际生产制造过程中存在困难。
[0005]因此，本技术提出一种增材制造模具，在增材制造的过程中能够减小待增材材料受热膨胀带来的阻力，降低对压力装置的要求。

技术实现思路

[0006]为解决现有技术中的待增材的棒材受热发生膨胀，待增材的棒材表面与中心孔内部的摩擦力增大，增加压力装置的阻力，对压力装置有较高要求的技术问题，本技术提供了一种增材制造模具。
[0007]本技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种增材制造模具，包括搅拌头，所述搅拌头的外壁上固定安装有连接法兰，连接法兰上开设有若干个定位销孔和螺栓固定孔；搅拌头的中心处设置有中心孔，中心孔的内壁上开设有若干个镶嵌槽，镶嵌槽内安装有石墨块。
[0009]进一步地，所述中心孔为方形通道，待增材棒材为方形棒材。
[0010]进一步地，所述中心孔的内壁设置有电镀的铜层。
[0011]本技术的有益效果：
[0012]1、本技术通过在镶嵌槽内安装有石墨块，利用石墨的润滑性能，在待增材的棒材的外表面与石墨接触后能够在待增材的棒材材料的表面增加一层石墨层，从而形成一层牢固的润滑薄膜，能够起到润滑作用，减小待增材的棒材材料与中心孔内壁的摩擦力，便于待增材的棒材沿着中心孔的轴线方向移动，从而减小对压力装置的阻力，进而降低对压力装置的要求；
[0013]2、本技术通过在中心孔的内壁设置有电镀铜层，电镀铜层能够降低待增材棒材材料与中心孔内壁之间的摩擦系数，从而降低因材料受热膨胀产生的与中心孔内壁之间的摩擦力，减小对压力装置的阻力，进而降低对压力装置的要求，从而能够降低对设备体积与各参数需求。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本技术的整体结构示意图；
[0016]图2为本技术的内部结构示意图；
[0017]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0018]1、搅拌头；2、连接法兰；21、定位销孔；22、螺栓固定孔；3、镶嵌槽；4、中心孔。
具体实施方式
[0019]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，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]请参阅图1
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图2所示，一种增材制造模具，包括搅拌头1，搅拌头1的外壁上固定安装有连接法兰2，连接法兰2上开设有若干个定位销孔21和螺栓固定孔22，连接法兰2用于将搅拌头1与工作设备连接，搅拌头1的中心处设置有中心孔4，中心孔4用于安装待增材的棒材；
[0021]在增材制造的过程中，将待增材的棒材安装于中心孔4内，待增材棒材的一端受到压力装置的压力作用，并穿过模具中心孔4作用在基板上，工作设备带动搅拌头1旋转，并带动中心孔4内部的待增材棒材转动，在搅拌头1的旋转作用下塑化材料，使得材料沉积在基板上，搅拌头1一边旋转一边按照设定的轨迹运行，在搅拌头1旋转移动的过程中，塑化后的材料一层一层的沉积并结合成型；
[0022]优选的，本技术中的中心孔4为方形通道，待增材棒材为方形棒材，便于待增材材料在中心孔4内跟随搅拌头1转动。
[0023]中心孔4的内壁上开设有若干个镶嵌槽3，镶嵌槽3内用于安装石墨块；
[0024]在增材制造的过程中，待增材的棒材安装于中心孔4内，待增材的棒材的外表面与镶嵌槽3内安装的石墨块相接触，而石墨具有片状晶体结构，摩擦系数小，润滑性能良好；在
待增材的棒材的外表面与石墨接触后能够在待增材的棒材材料的表面增加一层石墨层，从而形成一层牢固的润滑薄膜，能够起到润滑作用，减小待增材的棒材材料与中心孔4内壁的摩擦力，便于待增材的棒材沿着中心孔4的轴线方向移动，从而减小对压力装置的阻力，进而降低对压力装置的要求；
[0025]优选的，中心孔4的内壁设置有电镀的铜层，能够降低待增材棒材材料与中心孔4内壁之间的摩擦系数，从而降低因材料受热膨胀产生的与中心孔4内壁之间的摩擦力，进一步地降低对压力装置的要求。
[0026]本技术的工作原理以及工作过程如下：
[0027]首先通过定位销孔21和螺栓固定孔22将连接法兰2与工作设备连接固定，从而使得搅拌头1能够固定安装于工作设备上，将待增材的棒材安装于中心孔4内；
[0028]在增材制造的过程中，压力装置作用于待增材的棒材的一端，待增材棒材受到压力装置的压力作用穿过模具中心孔4作用在基板上，工作设备带动搅拌头1旋转，并带动中心孔4内部的待增材棒材转动，在搅拌头1的旋转作用下塑化材料，使得材料沉积在基板上，搅拌头1一边旋转一边按照设定的轨迹运行，在搅拌头1旋转移动的过程中，塑化后的材料一层一层的沉积并结合成型；
[0029]在待增材的棒材材料不断地消耗的过程中，棒材的长度不断减小，压力装置推动待增材的棒材沿着中心孔4的轴线方向移动；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增材制造模具，其特征在于，包括搅拌头(1)，所述搅拌头(1)的外壁上固定安装有连接法兰(2)，连接法兰(2)上开设有若干个定位销孔(21)和螺栓固定孔(22)；搅拌头(1)的中心处设置有中心孔(4)，中心孔(4)的内壁上开设有若干个镶嵌槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：万龙，温琦，
申请(专利权)人：安徽万宇机械设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：