【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固相增材制造，具体涉及一种动轴肩搅拌摩擦增材装置。
技术介绍
1、目前的搅拌摩擦增材方案有流动摩擦增材制造装置、增材摩擦搅拌沉积机、短棒物料增材制造机构、预置异质金属夹层、热丝摩擦微锻、消耗搅拌摩擦工具、施加冷却的增材装置、半固态增材装置(粉末、丝材)、使用搅拌摩擦增材制造搅拌头焊接叠加板材、颗粒式增材装置等。搅拌摩擦增材技术是通过填料(包括粉末、丝、条、板材等)使所填材料与基材融合从而进行增材制造的过程，将三维复杂形状构件制造为简单的二维平面形状的逐层往复叠加，避免了传统机械加工减材制造中存在的大量材料和能源浪费。同时该技术能大幅度缩短生产周期、降低生产成本和加工制造费用，有望实现制造业的产业变革，在重大国防武器装备的研发、生产与维护修复等方面具有巨大应用价值和广阔应用前景。此外，增材制造在复杂零件的成型制造以及缩短零件制造周期上的明显优势。
2、但是目前的搅拌摩擦增材装置，增材后需要打磨，生产效率低，形成的材料容易产生夹杂气泡、小孔等缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种动轴肩搅拌摩擦增材装置，用以解决现有增材制造生产效率低，形成的材料容易产生夹杂气泡、小孔等缺陷的问题。
2、本专利技术实施例提供了一种动轴肩搅拌摩擦增材装置，包括：
3、动轴肩，所述动轴肩至少包括第一端面，以及背离所述第一端面的第二端面，所述第二端面用于朝向待增材的基材表面，所述动轴肩的内部形成有通孔；
4、所述通孔包括中间段通孔
5、其中，所述中间段通孔的孔壁上设有第一螺纹；
6、搅拌针，所述搅拌针的第一端分别穿过所述进料孔和中间段通孔，且端部置于所述中间段通孔内，所述搅拌针的侧壁上设有与所述第一螺纹匹配的第二螺纹，所述第一螺纹与所述第二螺纹配合，将所述增材材料破碎；
7、套筒，所述套筒上自第一端向内凹陷形成安装槽，所述动轴肩的设有第二端面的一端套设于所述安装槽内，所述套筒的第二端设有出口，所述出口与所述安装槽连通，所述套筒的一部分自所述第二端的端面沿轴向方向缩进，形成一出料空腔，以使经过剪切的材料经过出口后聚集在所述出料空腔，并从所述出料空腔出料。
8、根据本申请的一个实施例，所述进料孔形成漏斗结构，所述漏斗结构的宽口径的开口设于所述第一端面，窄口径与所述中间段通孔的第一端孔径尺寸相同。
9、根据本申请的一个实施例，所述搅拌针的第一端的端面形成圆锥状，所述圆锥状的搅拌针的锥尖对应所述出料孔，所述中间段通孔与所述搅拌针的第一端相对的一端形成锥面，所述锥面与所述搅拌针的圆锥状的第一端的端面之间设有间距。
10、根据本申请的一个实施例，所述第二端面上设有用于搅拌切割后的增材材料的凸起，所述凸起的顶端突出于所述套筒的第二端。
11、根据本申请的一个实施例，所述凸起至少设有两个，且至少两个所述凸起均匀分布在所述出料孔的外周。
12、根据本申请的一个实施例，所述凸起在第二端面与套筒的第二端面之间的部分形成圆柱状，突出套筒第二端面的部分形成半球形。
13、根据本申请的一个实施例，所述出料空腔为扇形体结构，所述扇形体的出料空腔较小的一端朝向所述搅拌针设置。
14、根据本申请的一个实施例，装置还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述搅拌针连接，用于驱动所述搅拌针转动；
15、第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述动轴肩连接，用于驱动所述动轴肩转动，以使所述第一螺纹和所述第二螺纹对增材材料进行碎化。
16、根据本申请的一个实施例，装置还包括第三驱动机构，所述第三驱动机构用于驱动所述动轴肩、所述搅拌针和所述套筒整体移动。
17、本专利技术至少具有以下有益效果：
18、根据本专利技术实施例的动轴肩搅拌摩擦增材装置，通过设置动轴肩、搅拌针和套筒，以及在套筒上设置出料空腔，从而有利于破碎后的材料集中从出料空腔挤出，当增材制造完成时，制造件的最上表面由于是套筒的出料空腔进行挤压成形，故不再需要进行减材，即打磨工序，提高生产效率。且增材后的材料都会从出料空腔流出，而不会从别的地方流出，形成的材料比较紧密，从而不容易产生夹杂气泡、小孔等缺陷。通过进料孔添加原料，可使用多种增材材料，如丝材、圆柱状、粉末、碎屑、片材和条等材料，选材多样化、灵活可控，且填料较为便利。
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1.一种动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，所述动轴肩的第二端面上设有用于搅拌切割后的增材材料的凸起，所述凸起的顶端突出于所述套筒的第二端。
5.根据权利要求4所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，所述凸起至少设有两个，且至少两个所述凸起均匀分布在所述出料孔的外周。
6.根据权利要求5所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，所述凸起在第二端面与套筒的第二端面之间的部分形成圆柱状，突出套筒第二端面的部分形成半球形。
7.根据权利要求1所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，所述出料空腔为扇形体结构，所述扇形体的出料空腔较小的一端朝向所述搅拌针设置。
8.根据权利要求1所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，还包括第一驱动机构，所述第一驱动机构与所述搅拌针连接，用于驱动所述搅拌针转动；
9.
...【技术特征摘要】
1.一种动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，
4.根据权利要求2所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，所述动轴肩的第二端面上设有用于搅拌切割后的增材材料的凸起，所述凸起的顶端突出于所述套筒的第二端。
5.根据权利要求4所述的动轴肩搅拌摩擦增材装置，其特征在于，所述凸起至少设有两个，且至少两个所述凸起均匀分布在所述出料孔的外周。
6.根据权利要求5所述的动轴肩搅拌摩擦增材装...
【专利技术属性】
技术研发人员：张华，李会朝，王彩妹，常志龙，黄诚，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：
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