[发明专利]一种航空多流道管件电磁脉冲增材装置及方法

说明书

本发明公开了一种航空多流道管件电磁脉冲增材装置及方法，包括机架、移动平台和电磁脉冲控制模块，机架上设置有用于夹持多流道管件的卡盘，机架上的驱动装置能够驱动卡盘及被卡盘夹持的多流道管件绕卡盘的轴线转动，移动平台和电磁脉冲控制模块分别与机架滑动配合，移动平台上设置有机器人，机器人夹持有摩擦棒，机器人能够驱动摩擦棒紧贴多流道管件的外壁；电磁脉冲控制模块朝向卡盘的一侧固设有顶杆，顶杆靠近卡盘的一端内置有电磁线圈，机架上还设置有能够驱动电磁脉冲控制模块滑动使顶杆与多流道管件紧密贴合的推杆；移动平台上还固设有一竖直的能够夹持增材薄片支架。本发明提高了消除电磁脉冲增材界面处的微裂纹、空洞等缺陷的效率。

技术领域

本发明涉及增材制造技术领域，特别是涉及一种航空多流道管件电磁脉冲增材装置及方法。

背景技术

如图1所示的航空多流道管件，其中a为多流道管件，a1为流道，由于管内流道弯曲复杂，采用传统的方法制造相对困难，粉末3D打印技术由于需要逐层熔覆，易产生气孔、成分偏析等制造缺陷，直接影响了增材构件的力学性能。电磁脉冲焊接增材技术作为一种新型、环保、高效的固相连接技术，在航空航天和汽车行业都具有非常大的应用前景。

为了消除电磁脉冲增材界面处的微裂纹、空洞等缺陷，专利：一种用于在增材制造工艺中使用冲击焊接成形的方法(ZL201780007332.4)中通过夹断线材的方式减小增材面积，提高增材件的性能，该方法包括提供具有位于护套内的粉末填充金属芯的线材，然后将线材插入具有开口的导管内。之后提供一个能量脉冲(电磁脉冲或激光脉冲)与护套相互作用以夹断线材的一段，其中能量脉冲使段以足够的速度朝向基底推进，粉末填充金属芯焊接至基底；但这种增材方法效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空多流道管件电磁脉冲增材装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高消除电磁脉冲增材界面处的微裂纹、空洞等缺陷的效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种航空多流道管件电磁脉冲增材装置，包括机架、移动平台和电磁脉冲控制模块，所述机架上设置有用于夹持多流道管件的卡盘，所述机架上的驱动装置能够驱动所述卡盘及被所述卡盘夹持的多流道管件绕所述卡盘的轴线转动，所述移动平台和所述电磁脉冲控制模块分别与所述机架滑动配合，所述移动平台上设置有机器人，所述机器人夹持有摩擦棒，所述机器人能够驱动所述摩擦棒紧贴所述多流道管件的外壁，所述移动平台位于所述卡盘和所述电磁脉冲控制模块之间；所述电磁脉冲控制模块朝向所述卡盘的一侧固设有顶杆，所述顶杆靠近所述卡盘的一端内置有电磁线圈，所述机架上还设置有能够驱动所述电磁脉冲控制模块滑动使所述顶杆与所述多流道管件紧密贴合的推杆，所述推杆位于所述电磁脉冲控制模块远离所述卡盘的一侧；所述移动平台上还固设有一竖直的支架，所述支架的顶部能够夹持用于对所述多流道管件增材的增材薄片，且被所述支架夹持的所述增材薄片正对所述多流道管件远离所述卡盘的一端。

优选的，所述电磁脉冲控制模块通过滑板与所述机架滑动配合，所述机架上设置有滑轨，所述滑板的底面上对应所述滑轨设置有凹槽，所述滑轨与所述凹槽滑动配合。

优选的，所述滑板靠近所述推杆的一端还固设有推架，所述推杆的伸缩杆的自由端与所述推架固连。

优选的，所述机架对应所述移动平台设置有导轨和丝杆，所述丝杆与所述机架转动配合，所述丝杆与所述移动平台螺纹连接，所述机架上还设置有能够驱动所述丝杆转动的驱动电机，所述移动平台与所述导轨滑动配合。

优选的，所述顶杆正对所述多流道管件，所述电磁线圈电连接有电容和放电电路。

优选的，所述移动平台和所述电磁脉冲控制模块相对所述机架滑动的方向与所述卡盘的轴向相同。

本发明还提供一种航空多流道管件电磁脉冲增材方法，基于上述航空多流道管件电磁脉冲增材装置，包括以下步骤：

(1)首先将待增材的多流道管件夹持在卡盘上；