[发明专利]一种金属结构件的制备装置及方法

权利要求书

1.一种金属结构件的制备装置，其特征在于，包括滑轨（1）和固定设于所述滑轨（1）上的一体化加工头，所述一体化加工头包括空气锤（2）、锻造头（3）、加热和送料装置（4）和加热和送料装置支架（5），所述锻造头（3）为中空结构且底部开设有通孔，所述加热和送料装置（4）用于加热和传送棒状料（6）；

所述空气锤（2）的一端固定于所述滑轨（1）的下端面，所述空气锤（2）的另一端连接于所述锻造头（3），所述加热和送料装置（4）设于所述锻造头（3）的内腔中，所述加热和送料装置（4）的一端连接所述加热和送料装置支架（5）的一端，所述加热和送料装置支架（5）的另一端固定于所述滑轨（1）的下端面；

所述加热和送料装置（4）包括储料匣（401）、送料滚轮（402）、感应熔炼线圈（403）和感应熔炼线圈外罩（404）；所述送料滚轮（402）设于所述储料匣（401）内，所述送料滚轮（402）用于传送所述棒状料（6）至所述感应熔炼线圈（403）内，所述感应熔炼线圈外罩（404）连接于所述储料匣（401）下端的出料口，所述感应熔炼线圈（403）设于所述感应熔炼线圈外罩（404）内；

所述储料匣（401）为弹夹式储料匣，多个所述棒状料（6）并排放置于所述弹夹式储料匣内的所述送料滚轮（402）上；

所述储料匣（401）在靠近所述加热和送料装置支架（5）的一端设有弹性元件（405），并排放置的多个所述棒状料（6）中最外侧的一个与所述弹性元件（405）抵触；

所述棒状料（6）的上端、下端分别设有第一凹槽（601）、第二凹槽（602），所述第一凹槽（601）内设有第一配合凹槽（603）与所述第二凹槽（602）内设有与所述第一配合凹槽（603）相配合的第一配合凸台（604）；

相邻的两个所述棒状料（6）通过其中一个所述棒状料（6）上的所述第一配合凹槽（603）及另一个所述棒状料（6）上的所述第一配合凸台（604）相互连接。

2.根据权利要求1所述的金属结构件的制备装置，其特征在于，所述感应熔炼线圈（403）为螺旋柱状且其高度大于所述棒状料（6）的长度。

3.根据权利要求1所述的金属结构件的制备装置，其特征在于，所述锻造头（3）为环状结构且其轴线与所述感应熔炼线圈（403）的轴线重叠。

4.一种基于权利要求1-3中任一项所述的金属结构件的制备装置的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

加工出棒状料（6）并对所述棒状料（6）进行酸洗；

将所述棒状料（6）放入到加热和送料装置（4）中进行熔炼，熔覆的液滴穿过锻造头（3）底部的通孔（301），铺覆到预制坯上并凝固形成固态金属材料；

通过空气锤（2）对铺覆在所述预制坯上的所述固态金属材料进行锻造；

按照轨迹逐层逐行地熔炼金属、铺覆金属、锻造刚刚凝固的金属材料，从而成形出具有一定形状的金属预制坯；

数控加工所述金属预制坯以形成金属结构件。

5.根据权利要求4所述的金属结构件的制备方法，其特征在于，所述将所述棒状料（6）放入到加热和送料装置（4）中进行熔炼，熔覆的液滴穿过锻造头（3）底部的通孔（301），铺覆到预制坯上并形成金属材料，具体为：

当所述加热和送料装置（4）包括储料匣（401）和送料滚轮（402）、感应熔炼线圈（403）和感应熔炼线圈外罩（404）时，通过所述送料滚轮（402）将所述储料匣（401）内的所述棒状料（6）向下移动，同时开启所述感应熔炼线圈（403）对所述棒状料（6）进行熔炼，熔覆的液滴穿过所述感应熔炼线圈外罩（404）、所述锻造头（3）底部的通孔，铺覆到所述预制坯上。