[发明专利]一种3D打印机金属重件成形缸

说明书

本发明公开了一种3D打印机金属重件成形缸，由扎箍框和置于扎箍框腹腔内的第一缸板、第二缸板、第三缸板和第四缸板构成，扎箍框的扎箍片在水平面内是板状结构，所以，在水平方向能够承受更大的载荷，以至于尺寸增加到足够大时，仍然具有很强的抗变形能力；另外，矩形孔的加工面积小、加工工艺性好，制造成本低，极易获得高精度；同时，各缸板间紧密贴合，各缸板背面能够紧贴扎箍片的内面，因此，不漏粉，不变形，刚性高，稳定性好。

技术领域

本发明涉及增材制造领域，尤其涉及一种3D打印机重件成形缸。

背景技术

采用不同的材料、或不同的成型工艺，3D打印机的结构和原理也有所不同，逐层铺粉烧结成型、或逐层铺粉固化成型的3D打印机，是目前结构较为成熟的3D打印机之一，包括金属粉和非金属粉3D打印机，这类打印机，通常其成形缸为圆形、或矩形截面的桶状结构，如图1所示，圆形截面的成形缸称为圆形成形缸，矩形截面的成形缸称为矩形成形缸，目前公知的矩形成形缸有整体型和组装型两种结构形式，如图2所示。一般圆形成形缸、整体型矩形成形缸多用于较小、较轻零件的3D打印设备，大多零件尺寸(长×宽×高)＜300×300×300mm、零件重量＜100kg；组装型矩形成形缸多用于较大零件的非金属3D打印设备，一般零件尺寸(长×宽×高)＞300×300×300mm、零件重量＜100kg，原因是大尺寸成形缸的刚度较差。而对于金属零件，当零件尺寸(长×宽×高)＞300×300×300mm、零件重量＞100kg时，由于零件尺寸、重量加大，所以粉末对成形缸的作用负荷也急剧加大，使成形缸缸壁严重变形，因此，当前结构的成形缸不能满足金属重件打印设备的要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种3D打印机金属重件成形缸；3D打印机金属重件成形缸由扎箍框和置于扎箍框腹腔内的第一缸板、第二缸板、第三缸板和第四缸板构成；如图所示，所述扎箍框至少包括2片扎箍片，扎箍片中间设有矩形孔，上下片扎箍片之间隔有前立板和后立板，前立板与后立板组合为T形结构，前立板和后立板的组合在每一层至少有4组，各组分散布置，前立板的前面与扎箍片矩形孔靠近的孔侧面平行，并且，前立板的前面与扎箍片矩形孔的孔侧面保留1～3mm的距离，扎箍片与前立板、后立板通过螺钉固装、或焊接成整体框架结构；所述第一缸板、第二缸板、第三缸板和第四缸板通过首尾依次相接的方式固定装配，具体：第一缸板的前端面紧贴在第二缸板尾端的内面、第二缸板的前端面紧贴在第三缸板尾端的内面、第三缸板的前端面紧贴在第四缸板尾端的内面、第四缸板的前端面紧贴在第一缸板尾端的内面。

优选地，扎箍片是板状结构，整体板材切割、再二次加工而成，为整体结构，该结构强度高、刚性好，中部是矩形孔，矩形孔的四个角开有大于π/2弧度且小于3π/2弧度的圆弧缺口，圆弧缺口的半径为16～40mm；扎箍片四边的宽度和板厚根据成形缸的刚度需求和材料决定；圆弧缺口的作用有两点，一是避免应力集中；二是便于矩形孔的精加工。

优选地，第一缸板、第二缸板、第三缸板和第四缸板每块缸板的前端面上设有至少2个螺纹孔，第一缸板、第二缸板、第三缸板和第四缸板每块缸板尾端的外面设有至少2个螺钉沉孔，螺钉沉孔的数量、大小和位置分别与螺纹孔的数量、大小和位置相匹配，通过第二螺钉把第一缸板、第二缸板、第三缸板和第四缸板的首尾缝合紧固。

优选地，第一缸板、第二缸板、第三缸板和第四缸板的背面设有螺纹孔，扎箍框的前立板上设有螺钉沉孔，通过第一螺钉将第一缸板、第二缸板、第三缸板和第四缸板与扎箍框紧固，使每一块缸板都能够紧贴在扎箍片矩形孔的内面上，避免缸板变形，以保证金属重件成形缸精度和性能的稳定性。

优选地，在扎箍框1的下面设有钩板，钩板与最下端的扎箍片固定连接，每块缸板下方至少2件钩板，用于作为缸板的辅助支承。

本发明的有益效果是，该结构由扎箍框和缸板构成，扎箍框的扎箍片在水平面内是板状结构，所以，在水平方向能够承受更大的载荷；另外，矩形孔的加工面积小、加工工艺性好，制造成本低，极易获得高精度；同时，各缸板间紧密贴合，各缸板背面能够紧贴扎箍片的内面，因此，不漏粉，不变形，刚性高，稳定性好。