[发明专利]一种基于随形基板的金属增材制造支撑方法及装置

权利要求书

1.一种基于随形基板的金属增材制造支撑方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将成型件的三维模型导入magics软件，根据零件的结构形状、尺寸大小，确定三维模型的摆放位置，进一步判断出需要添加随形成型基板的支撑区域，并将支撑区域按照不同复杂程度的结构形状进行划分成多个区域，为便于后续随形成型基板的设计调整；

S2、设计随形成型基板：利用三维设计软件，导入成型件的三维模型，将划分好的支撑区域，向成型时固定基板方向投影，以投影轮廓创建随形基板的基本形状，同时沿投影轮廓边缘向外补偿0.5-1mm，将最终成型的轮廓面拉伸成体，拉伸厚度为0.5-3mm；

S3、添加随形支撑：将设计好的随形成型基板三维模型导入magics软件，通过成型件支撑区域和随形支撑高度确定随形成型基板摆放位置，并在生成支撑菜单栏中创建随形支撑，所述支撑高度为成型件支撑区域距随形成型基板之间距离，高度范围为2-6mm；

S4、确定随形辅助基板的数量：将固定基板与随形成型基板的距离作为基板支撑总高度，并将其分成若干等份，以确定随形辅助基板的数量；所述基板支撑总高度范围为10-250mm；

S5、设计随形辅助基板：通过三维设计软件，以随形成型基板的轮廓面向成型时固定基板方向投影，创建随形辅助基板的基本形状，并拉伸成体，拉伸厚度为0.5-3mm，为便于设计调整，通常随形辅助基板和随形成型基板使用相同大小的形状轮廓；

S6、创建基板支撑：将多块随形辅助基板导入magics，按照划分的基板支撑总高度确定相应的基板支撑高度，并摆放至相应的位置，在支撑列表中，选择各随形辅助基板的支撑面创建基板支撑；

同时在支撑列表中，选择固定基板支撑区域的支撑面创建基板支撑；所述基板支撑高度为相邻两随形辅助基板支撑面之间距离，和随形辅助基板与相邻固定基板间距离；所述固定基板支撑区域为不需要添加随形基板的支撑区域。

2.如权利要求1所述的一种基于随形基板的金属增材制造支撑方法的装置，其特征在于，所述装置包括固定基板、基板支撑、随形基板和随形支撑；

所述固定基板为金属增材制造机器中成型仓内工作台上装有作为加工平台的基板；

通过判断需要添加支撑的零件结构的高度和要添加支撑截面的结构形状确定随形基板的形状大小与数量；包括随形成型基板和随形辅助基板，所述随形成型基板是靠近支撑区域，结合随形支撑保证成型件支撑区域成型质量；所述随形辅助基板是结合基板支撑保证整体支撑的稳定性和强度；

所述基板支撑为金属增材制造机器固定基板与随形辅助基板之间的支撑和各相邻随形基板之间的支撑，以及不需要添加随形基板的支撑区域与固定基板之间的支撑；

所述随形支撑是随形成型基板与支撑区域间的支撑。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述随形基板的设计是根据需要添加支撑的区域的结构形状，向固定基板方向的投影轮廓为基础，创建随形基板的基本形状，根据支撑区域的结构形状设计多边形形状，并具有一定厚度的板状结构，同时随形基板外缘沿支撑区域投影轮廓边缘向外补偿一定距离。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述随形基板的数量，包括所述随形成型基板和所述随形辅助基板的数量，根据需要添加支撑的区域确定所述随形成型基板的数量，再通过判断各所述随形成型基板与距所述固定基板的垂直高度差，将其分成若干份后确定所述随形辅助基板的数量。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述基板支撑为锥形支撑或树状支撑，根据基板的形状、大小及位置选择的支撑类型。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述随形支撑为锥形支撑或树状支撑，根据需要添加支撑的零件底面形状、大小及位置选择支撑类型。

7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述树状支撑是树状的柱形结构，包括树干和树枝，所述的树干根据需要添加支撑的区域确定支撑高度、支撑间距、树干底部直径和顶部直径，所述的树枝根据需要添加的支撑区域确定树枝数量、树枝底部直径和顶部直径。

8.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述锥形支撑是以底部和顶部直径一定的锥台型支撑，根据支撑区域确定锥形支撑间距、支撑高度、支撑底部直径和顶部直径。