[发明专利]一种基于闭式挤压成形的大型模具激光立体修复装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种基于闭式挤压成形的大型模具激光立体修复装置及其使用方法，属于材料成型技术领域；该修复装置包括：由激光熔覆技术在大型模具上制备成型的修复体，所述修复体加工成型后留置于大型模具上侧；底端开口且通过开口竖直套装于修复体外侧的凹模箱；所述凹模箱的两侧壁上均设有一进模板；连接于每个所述进模板上侧的挤压凸模，两个所述挤压凸模相对设置于凹模箱的左、右两侧，所述凹模箱上与每个挤压凸模相对的一侧均设有一进模孔；每个所述挤压凸模均能够在与之相连接的进模板上直线滑动，并且其一端穿过对应的进模孔挤压凹模箱内腔中的修复体；本发明具有能够对修复体挤压塑形，形成细小等轴晶，使组织结构均匀化的优点。

技术领域

本发明涉及材料成型技术领域，尤其涉及一种基于闭式挤压成形的大型模具激光立体修复装置及其使用方法。

背景技术

激光立体成形技术是一种能够满足成形一体化需求的增材制造技术，大多数增材制造技术主要是用于快速原型制造，所以又被称为“快速原型”技术。增材成形原理绝非只能用于成形，也可以解决高性能的需求。激光立体成形技术是一种不仅能达到精确成形，也能达到高性能成形的制造技术。成形修复是激光立体成形技术的一个被高度重视的发展方向，工业界越来越关注激光立体成形技术作为一种高性能成形修复技术。不仅在航空航天领域，机械、能源、船舶等领域的大型装备的高性能快速修复也都对激光立体成形技术提出了迫切的需求。激光立体成形修复技术具有工艺灵活性和柔性化的特点，最为重要的是，激光立体成形修复技术可以把异质的材料结合成一个整体构件，结合成的梯度材料材质优越。传统激光修复技术一般使用激光熔覆技术将修复材料逐层累加到需要修复的位置，该技术工艺参数复杂，工艺稳定性一般，难以精确控制修复体的微观组织结构，修复累积得到的金属层易形成定向生长的树枝晶与柱状晶，且易出现孔洞、疏松等影响修复体致密度的缺陷，进而导致综合力学性能较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中提及的问题，提供一种基于闭式挤压成形的大型模具激光立体修复装置及其使用方法，该修复装置及其使用方法具有能够对修复体挤压塑形，形成细小等轴晶，使组织结构均匀化同时能够减小修复体与模具结合面受力的优点。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

本发明首先提供一种基于闭式挤压成形的大型模具激光立体修复装置，包括：

由激光熔覆技术在大型模具上制备成型的修复体，所述修复体加工成型后留置于大型模具上侧；底端开口且通过开口竖直套装于修复体外侧的凹模箱；所述凹模箱的两侧壁上均设有一进模板；连接于每个所述进模板上侧的挤压凸模，两个所述挤压凸模相对设置于凹模箱的左、右两侧，所述凹模箱上与每个挤压凸模相对的一侧均设有一进模孔；每个所述挤压凸模均能够在与之相连接的进模板上直线滑动，并且其一端穿过对应的进模孔挤压凹模箱内腔中的修复体；

其中每个所述挤压凸模的另一端均连接一斜楔机构；两个所述斜楔机构的上侧共同连接固定板，所述固定板的顶端与液压机的压力转换头相连接，以传递来自液压机的下行压力；所述固定板受压时，其下行运动能够通过两侧的斜楔机构转化为相应的挤压凸模向着凹模箱内腔方向前进的直线滑动，进而对修复体进行挤压塑形。

进一步地，所述斜楔机构包括设置于对应挤压凸模一端的滑块以及连接于固定板下侧的斜楔，所述斜楔与对应的滑块之间以斜面移动副相连接，所述斜楔受到来自固定板上传递的压力向下运动时，其能够通过所述斜面移动副将压力传递至对应的滑块上并且由对应的滑块推动挤压凸模向着凹模箱内腔直线滑动，以对凹模箱内的修复体进行挤压塑形。

进一步地，两个所述滑块与凹模箱之间均设有一水平的复位杆，在液压机上的压力从固定板撤去后，通过所述复位杆带动对应的挤压凸模及滑块复位；其中，所述复位杆采用液压缸。

进一步地，所述凹模箱的顶端与固定板之间还设有竖向缓冲机构；所述竖向缓冲机构包括设置于凹模箱顶端的连杆，所述连杆的顶端与固定板之间连接氮气弹簧。