一种增材制造设备制造技术

本发明专利技术提供了一种增材制造设备，它包括自上往下依序布置的液压系统、旋压系统、供料系统、主轴转动系统和控温系统，液压系统用于对旋压系统施加竖向载荷，旋压系统的旋压杆抵接棒料顶端，旋压系统用于传递载荷并与棒料同步旋转，供料系统用于进行棒料供应，主轴转动系统用于带动棒料进行转动，控温系统用于对主轴转动系统和棒料进行温度调节，主轴转动系统下端设置工具头组件。采用本发明专利技术的方案，只需要施加相对较小的载荷和转速就能够顺利、快速促进上一根棒料的残余材料消耗，解决了增材过程中切换棒料时存在的卡滞问题，同时避免了增材衔接区域层间出现褶皱、隆起的问题，还具有结构简单、紧凑、占地面积小、稳定性和灵活性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及搅拌摩擦增材成形，具体涉及一种增材制造设备。

技术介绍

1、利用棒料进行搅拌摩擦增材制造技术，是通过搅拌摩擦挤压的方式使棒料在低于自身熔点的温度下发生塑化并结合成形，具有低温、低缺陷率以及效率高等特点。所使用的搅拌摩擦增材设备主要是通过电机带动压力杆，使压力杆在电机的带动下和搅拌针共同旋转，同时通过压力杆向棒材施加压力并前移，从而实现增材成形。

2、现有文献cn114523189a公开了一种棒料搅拌摩擦增材制造装置，包括框架，搅拌摩擦组件包括传动机构、中空转轴机构和锻压套，中空转轴机构内设置有贯穿的轴孔，传动机构和中空转轴机构安装在框架上，传动机构驱动中空转轴机构相对框架旋转，中空转轴机构伸出框架的一端连接锻压套，供料组件包括顶杆机构和装料机构，顶杆机构相对中空转轴机构安装于框架上，装料机构设置于顶杆机构与中空转轴机构之间，装料机构上设置有贯穿的出料口，装料机构包括对应出料口设置的推料部，顶杆机构、出料口和轴孔同轴设置。使用时，当一根棒料消耗完后，将顶杆机构收回，推料部将下一根棒料推至出料口。然而，在实际操作过程中，一旦顶杆机构收本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增材制造设备，其特征在于：它包括自上往下依序布置的液压系统、旋压系统、供料系统、主轴转动系统和控温系统，液压系统用于对旋压系统施加竖向载荷，旋压系统的旋压杆（53）抵接棒料顶端，旋压系统用于传递载荷并与棒料同步旋转，供料系统用于进行棒料供应，主轴转动系统用于带动棒料进行转动，控温系统用于对主轴转动系统和棒料进行温度调节，主轴转动系统下端设置工具头组件。

2.根据权利要求1所述的增材制造设备，其特征在于：供料系统包括设置在旋转主轴（1）上方用于暂存矩形棒料（4）的储料仓（2），旋转主轴（1）上轴向设置有矩形料孔（3），在储料仓（2）侧方设置有第一推料气缸组件（10）和第...

【技术特征摘要】

1.一种增材制造设备，其特征在于：它包括自上往下依序布置的液压系统、旋压系统、供料系统、主轴转动系统和控温系统，液压系统用于对旋压系统施加竖向载荷，旋压系统的旋压杆（53）抵接棒料顶端，旋压系统用于传递载荷并与棒料同步旋转，供料系统用于进行棒料供应，主轴转动系统用于带动棒料进行转动，控温系统用于对主轴转动系统和棒料进行温度调节，主轴转动系统下端设置工具头组件。

2.根据权利要求1所述的增材制造设备，其特征在于：供料系统包括设置在旋转主轴（1）上方用于暂存矩形棒料（4）的储料仓（2），旋转主轴（1）上轴向设置有矩形料孔（3），在储料仓（2）侧方设置有第一推料气缸组件（10）和第二推料气缸组件（11），第一推料气缸组件（10）与第二推料气缸组件（11）相互垂直，矩形料孔（3）位于第二推料气缸组件（11）正前方靠下的位置，第一推料气缸组件（10）用于将矩形棒料（4）推移至第二推料气缸组件（11）正前方，第二推料气缸组件（11）用于将矩形棒料（4）推移至矩形料孔（3）正上方；在第二推料气缸组件（11）与矩形料孔（3）之间设置有中转料仓，中转料仓包括固定板（5），固定板（5）其中一侧面设置有带有u形槽的活动部件（7），由u形槽的三个侧壁和固定板（5）其中一个侧面共同围合成位置可变的活动料孔（8），活动料孔（8）内刚好能够容纳单根矩形棒料（4），活动料孔（8）能够移动至矩形料孔（3）正上方；在旋转主轴（1）顶面的同一直线上间隔设置有三个传感器感应点（12），该直线与矩形料孔（3）的其中一顶边平行，在旋转主轴（1）上方固定设置有三个并排布置的距离传感器（13），每个距离传感器（13）对应一个传感器感应点（12），且三个距离传感器（13）到相应传感器感应点（12）的距离相同；当三个传感器感应点（12）所在直线与矩形料孔（3）正上方的活动料孔（8）其中一个边沿平行时，活动料孔（8）正对矩形料孔（3）；第一推料气缸组件（10）、第二推料气缸组件（11）、距离传感器（13）和旋转主轴（1）的驱动系统均连接控制系统；第一推料气缸组件（10）和第二推料气缸组件（11）卧式安装在同一台面（9），三个距离传感器（13）安装在台面（9）侧方的立板上；储料仓（2）呈条形结构，用于储放单排、多个矩形棒料（4），活动料孔（8）下端与旋转主轴（1）顶面的距离不大于20mm。

3.根据权利要求1所述的增材制造设备，其特征在于：控温系统包括在旋转主轴（1）上设置的轴向支撑轴承组件（40），在旋转主轴（1）上且位于轴向支撑轴承组件（40）下方套设有第一控温组件（41），在旋转主轴（1）内部轴向设置有控温通道（42），第一控温组件（41）上设置有控温流体进口和控温流体出口，第一控温组件（41）的内腔与控温通道（42）相通；旋转主轴（1）运行过程中，控温通道（42）随着旋转主轴（1）转动，第一控温组件（41）相对于旋转主轴（1）保持静止；第一控温组件（41）的内腔环向包覆在旋转主轴（1）上且位于轴向支撑轴承组件（40）下端与工具头护套（48）之间；控温通道（42）覆盖区域位于工具头护套（48）与轴向支撑轴承组件（40）上端之间；第一控温组件（41）包括套设在旋转主轴（1）的上密封圈（43）和下密封圈（44），上密封圈（43）上端抵靠挡环一（45），下密封圈（44）下端抵靠挡环二（46），在上密封圈（43）与下密封圈（44）外围套设有套筒（47），由上密封圈（43）、下密封圈（44）、旋转主轴（1）和套筒（47）共同围合成的所述内腔用于储存控温流体；控温通道（42）在旋转主轴（1）内部布置有多条，相邻两条控温通道（42）相互平行，由所有控温通道（42）及其连接通道共同构成单向通道；在旋转主轴（1）旋转的过程中，所述的控温流体进口能够在某时刻正对控温通道（42）入口；上密封圈（43）和下密封圈（44）均呈环状的u形结构。

4.根据权利要求1所述的增材制造设备，其特征在于：主轴转动系统包括旋转主轴（1），旋转主轴（1）通过带轮组件连接驱动...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶健全，向林，孙际鹏，陈强，冉旭东，雷伟，
申请(专利权)人：中国兵器装备集团西南技术工程研究所，
类型：发明
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