[发明专利]一种实现丝材电弧熔铸增材制造的装置

摘要

一种实现丝材电弧熔铸增材制造的装置，属于先进制造技术领域，解决丝材电弧增材制造时样品尺寸精度及表面质量差，热输入受限、成形效率不高的问题。装置包括成形模具、连接杆、伸长杆、支架、辅助夹具及其连接用螺栓螺母。成形模具安装于连接杆上，连接杆与伸长杆通过螺栓轴、螺母连接，并可绕螺栓轴相对转动，伸长杆穿过支架竖直杆底部孔并利用螺母夹紧固定，支架固定于焊枪上。增材制造过程中始终保持成形模具成形面与熔池金属接触，约束并冷却熔池金属，使熔池金属在模具约束下连续微熔铸凝固成形，从而实现丝材电弧熔铸增材制造，提高样品的尺寸精度和表面质量，并且电弧线能量不再因熔池流淌而受限，从而可提高成形效率。

主权项

一种实现丝材电弧熔铸增材制造的装置，整体结构呈“［”形，包括成形模具、连接杆、伸长杆、支架、辅助夹具及其连接用螺栓螺母，该装置固定于焊枪上，在增材制造过程中始终保持成形模具的成形面与熔池金属接触，约束并冷却熔池金属，使熔池金属在模具约束下连续微熔铸凝固成形，从而实现丝材电弧熔铸增材制造，本发明装置特征在于：所述成形模具通过螺纹连接安装于连接杆上，连接杆与伸长杆通过螺栓轴连接，并可绕螺栓轴相对转动，伸长杆穿过支架竖直杆底部孔并利用螺母夹紧固定，支架利用辅助夹具及螺栓螺母夹紧固定于焊枪上；单道薄壁样品成形时采用双侧成形装置，两套上述装置相对于熔池对称安装；厚大样品成形时除每层的第一道外，熔池单侧采用上述成形装置；通过调整支架在焊枪上的夹持位置可以调整增材制造时焊枪喷嘴距样品表面的距离，或调整成形模具与熔池在电弧轴线方向的相对位置；通过调整伸长杆在支架上的位置，可以调整模具成形面距电弧中心的距离，从而调整焊道宽度；所述连接杆相对于伸长杆可以绕其连接轴转动，从而调整模具成形面的倾角；根据制造样品的结构及成形过程中电弧移动路径的不同，成形模具采用不同的结构设计，成形面可以是平面，也可以是弧形面或其他不规则形状；采用的成形模具内部通水冷却，一是防止模具的过热，二是加强对熔池的冷却，促进熔池的凝固成形。