[发明专利]一种基于3D打印的复合制造精细结构工装

说明书

本发明涉及一种基于3D打印复合制造精细结构工装，涉及3D打印设备技术领域。本发明是采用在传统结构件上激光选区熔化复合制造精细结构的思路，对制造平台工装进行设计，实现工装的快速装卡与定位。原始加工方案需要将基体同步打印出来，以满足后续机加装卡，成形效率较低的要求，平均单个产品打印时间约为2小时；采用复合制造思路，提前将机加卡头加工到位，安装在专用工装上，这样避免了机加卡头的打印，极大的降低打印时间，提高效率，并且卡头基体可重复使用，极大程度上节约制造成本。

技术领域

本发明涉及3D打印设备技术领域，具体涉及一种基于3D打印复合制造精细结构工装。

背景技术

3D打印技术是一种基于离散-堆积原理，综合计算机图形处理、数字化信息和控制、机电控制技术和材料技术，采用材料逐层累加的方法实现零件快速自由成形制造的技术。3D打印技术能够很大程度上降低产品制造的复杂程度，扩大了生产制造的范围，然而针对航空航天等领域的一些关键结构件采用激光选区熔化成形效率以及成本仍然满足不了型号产品的研制需求。采用3D打印与传统制造相结合，在传统铸、锻、机加件上复合制造复杂精细结构已成为趋势。利用传统加工方法制造厚大基体部位，采用3D打印成形局部精细结构，能够综合发挥传统方法制造简单特征和3D打印制造精细特征的效率和成本优势，是解决3D打印增材制造难以兼顾高效率低成本瓶颈的有效措施。采用激光选区熔化复合制造精细结构属于高精度加工，后续可不再进行机加工，因此对基体部位与成形精细结构连接定位精度要求较高，需针对产品特征设计专用或通用工装。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何对现有型号产品外套螺母激光选区熔化成形方法进行优化与改进，提供一种激光选区熔化复合成形精细结构工装设计，提高基体与复合制造精细结构定位精度。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于3D打印复合制造精细结构工装，包括：成形基板1，台阶孔2，中心定位孔3，边缘定位孔4，四个螺钉孔5，成形基体6和固定螺钉7；成形基板1上均匀分布多个尺寸为φ22.5mm台阶孔2，数量由激光选区熔化成形程序确定；成形基体6底部加工内螺纹，成形基体6放入台阶孔2中，成形基体6底端采用固定螺钉7固定；成形基板1中心位置以及边缘位置分别加工一个中心定位孔3和一个边缘定位孔4，分别起定位作用；成形基板1四个角位置分布四个螺钉孔5，通过四个螺钉孔5与设备成形平台连接固定，整个工装安装完成后可在成形基体6上采用激光选区熔化成形程序制造外套螺母8，外套螺母8直径与台阶孔2、成形基体6直径相同，且具有内外双层螺纹。

优选地，所述台阶孔2尺寸为φ22.5mm。

优选地，所述成形基体6尺寸为φ22.5mm，长度为50mm

优选地，所述成形基体6底部加工直径φ8mm，深10mm的内螺纹。

优选地，所述成形基板1中心位置以及边缘位置加工一个φ8mm的中心定位孔3。

优选地，所述成形基板1边缘位置加工一个φ8mm的边缘定位孔4。

(三)有益效果

本发明是采用在传统结构件上激光选区熔化复合制造精细结构的思路，对制造平台工装进行设计，实现工装的快速装卡与定位。原始加工方案需要将基体同步打印出来，以满足后续机加装卡，成形效率较低的要求，平均单个产品打印时间约为2小时；采用复合制造思路，提前将机加卡头加工到位，安装在专用工装上，这样避免了机加卡头的打印，极大的降低打印时间，提高效率，并且卡头基体可重复使用，极大程度上节约制造成本。

附图说明

图1是本发明的各个方向视图；

图2是可采用本发明的工装制造的外套螺母的各个方向视图