用于增材制造结构的机械零件保持特性制造技术

技术编号:37297674 阅读:13 留言:0更新日期:2023-04-21 22:44
本发明专利技术公开了一种零件保持特征,其用于在施加粘合剂时和/或在粘合剂由于随后的固化过程而经历膨胀时固定增材制造的(AM)零件或用于将AM零件与另一部件,比如节点、面板、管、挤压件等固定。本文所述的保持特征可以用于一个或更多个AM零件的环境中,使得用于容纳保持特征的元件(例如,凹槽、孔口、弹性元件等)可以有利地与AM零件共同打印,从而去除制造步骤。保持特征也可以制成比现有解决方案更平坦的轮廓,使得整体结构更小并且减少复杂的组装。使得整体结构更小并且减少复杂的组装。使得整体结构更小并且减少复杂的组装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于增材制造结构的机械零件保持特性
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年8月21日提交的名称为“MECHANICAL PART RETENTION FEATURES FOR ADDITIVELY MANUFACTURED STRUCTURES(用于增材制造结构的机械零件保持特征)”的美国专利申请No.16/999,494的权益,其全部内容通过引用并入本文。


[0003]本公开总体上涉及车辆、飞机和其他运输结构,并且更具体地,涉及用于增材制造结构的机械零件保持特征。

技术介绍

[0004]增材制造(AM)为车辆和其他运输结构的开发和制造提供了重要的演变步骤。在引入AM之前的近一个世纪中,制造商已降级到使用传统的机械加工来构造和组装车辆零件的车辆生产的装配线技术。由于机加工零件通常专用于车辆模型设计,并且由于获得新的工具构造改进零件可能成本过高,因此制造商对已建立的车辆设计进行改进的灵活性有限。因此,制造工厂通常使用仅限于生产单一车辆模型的装配线。
[0005]当粘合剂最初施加在两个零件之间时,粘合剂的力产生正压力,该正压力倾向于分离两个零件。这种分离可能对所产生的连接的完整性产生不利影响,例如,在制造过程中分离可能导致零件移位。即使以不会导致零件分离或错位的方式正确地施加粘合剂,粘合剂在固化时也经常膨胀或移位。粘附零件的最终位置可能不符合最初预期的连接。

技术实现思路

[0006]下文将参考本公开的各个说明性方面更全面地描述多个方面。
[0007]在本公开的一个方面,一种设备包括:第一增材制造(AM)零件,其被配置为经由在第一零件和第二零件之间的界面处施加的粘合剂连接到第二零件;以及保持元件,其被布置成穿过界面放置并且被配置为至少在粘合剂的施加或粘合剂的固化期间固定第一零件和第二零件。
[0008]在本公开的另一方面,增材制造(AM)节点包括第一部分,该第一部分被配置为经由施加到节点和另一零件之间的界面的粘合剂连接到另一零件,以及至少一个保持元件,该至少一个保持元件被布置成穿过界面放置并且被配置为至少在粘合剂的施加或粘合剂的固化期间固定节点和另一零件。
[0009]在本公开的又一方面,一种设备包括:第一增材制造(AM)零件,其被配置为经由施加在第一零件和第二零件之间的界面处的粘合剂连接到第二AM零件;以及保持元件,其被布置成穿过界面放置并且在粘合剂的固化期间固定第一零件和第二零件。
[0010]应当理解,基于以下详细描述,本公开的其他方面对于本领域技术人员将变得清楚,其中其仅在多个实施例中以说明的方式示出和描述。如本领域技术人员将理解的,在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下,这些特征、结构、方法和技术可以通过其他实施例来实
现。因此,附图和详细描述本质上被认为是说明性的而非限制性的。
附图说明
[0011]现在将在附图中通过示例性而非限制性的方式在详细描述中呈现本公开的各方面的各种示意图,其中:
[0012]图1是具有保持卡环的凹槽的AM零件的前视图。
[0013]图2是经由卡环连接在零件界面处联结的两个零件的前视图。
[0014]图3是使用螺钉和垫片在零件界面处联结的两个零件的前视图。
[0015]图4A是使用卡环在界面处联结的两个AM零件的侧视图。
[0016]图4B是图4A的两个AM零件的俯视图。
[0017]图5是具有附加卡环的图4A的AM零件之一的仰视图。
[0018]图6是使用冲刺加载夹作为零件保持特征联接在一起的四个零件的俯视图。
[0019]图7是使用夹作为零件保持特征联接在一起的两个零件的局部透视图。
[0020]图8是与另一零件上的接收器滑动接合的卡扣状零件保持特征的概念性侧视图。
[0021]图9是与另一零件上的接收器滑动接合的卡扣状零件保持元件的侧视图。
[0022]图10是在3D打印之后附接到AM零件的端部以形成卡扣状零件保持元件的夹的侧视图。
[0023]图11

13是使用卡扣状保持元件与面板接合以便能够使粘合剂施加和/或固化的AM节点的透视图。
[0024]图14是压配合到AM零件中以在粘合剂注射和固化期间保持零件的销的侧视图。
[0025]图15是用作AM零件的保持特征的圣诞树形紧固件的侧视图。
[0026]图16是使用磁体作为保持特征的AM零件的侧视图。
[0027]图17是与凸榫和凹槽连接对准的两个AM零件的前视图,并且在粘合剂施加之前使用科力库柏作为零件保持元件。
[0028]图18是用于将AM结构与另一结构粘合的示例性过程的流程图。
具体实施方式
[0029]以下结合附图阐述的详细描述旨在提供对本专利技术的示例性实施例的描述。该描述并不旨在表示可以实施本专利技术的唯一实施例。贯穿本公开使用的术语“示例性的”和“示例”意味着“用作示例、实施例或说明”,并且不应该被解释为比本公开中呈现的其他实施例更优选或更有利。出于提供彻底和完整公开的目的,详细描述包括具体细节,其向本领域技术人员充分传达了本专利技术的范围。然而,可以在没有这些具体细节的情况下实践本专利技术。在一些情况下,众所周知的结构和部件可以以框图形式示出,或者可以不按比例示出,或者完全省略,以便避免模糊贯穿本公开所给出的各种概念。
[0030]本公开涉及机械零件保持特征,其用于在用于将结构结合在一起的主粘合剂的施加和固化中的至少一个过程中将结构保持在适当位置。在一些实施例中,零件保持特征可以是暂时的,并且可以在结构之间的主粘合剂结合之后被移除。待结合在一起的结构可以包括例如两个(或更多个)AM零件、AM零件和管、面板、挤压件或任何其他类型的传统制造零件,或者COTS零件。本公开涵盖了使用任何粘合剂来结合零件,包括常规粘合剂,并且还包
括密封剂或其他可能具有粘合特性的材料。
[0031]作为非特定设计,AM能够构造几乎无限多种具有不同几何形状和材料性能的结构。不同的AM打印机可以使用各种材料提供这些结构,其包括金属、合金和热塑性塑料。在本文提出的新基础设施中,AM可以用于设计和构建定制零件。经由传统的机械加工和铸造制成的零件,连同广泛可获得的商业现货(COTS)零件,可以经由这些定制的AM结构以模块化形式链接在一起,从而形成车辆的底盘、飞机的机身、海船的主体等。也可以打印形成运输结构的内部的AM模块零件。设计改进是直接的并且可以通过打印改进的AM结构来实现,这避免了获得新工具的费用。
[0032]此外,单独的AM结构通常需要连接在一起,或者连接到机加工或COTS零件,以提供组合结构,例如,从而实现上述模块化网络或在车辆中形成复杂内部组件。示例包括节点到节点的连接、节点到面板的连接、节点到管的连接和节点挤压件连接等。为了将AM联结构件与车辆本体面板联结,例如,可以使用机械连接件(例如,螺钉、夹具等)。此外,在一些实施例中,可以使用粘合剂来形成牢固的结合。为本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备,其包括:第一增材制造(AM)零件,其被配置为经由施加在所述第一零件和第二零件之间的界面处的粘合剂连接到第二零件;以及保持元件,其被布置成穿过所述界面放置并且至少在所述粘合剂的施加或所述粘合剂的固化期间固定所述第一零件和第二零件。2.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第一AM零件包括第一界面特征,所述第一界面特征被配置为连接到所述第二零件的第二界面特征,并且其中,所述界面至少部分地由所述第一界面特征和第二界面特征限定。3.根据权利要求1所述的设备,其中,所述保持元件包括第一构件,所述第一构件从所述第一AM零件突出并且被配置为连接到从所述第二零件突出的第二构件。4.根据权利要求1所述的设备,其中,所述第一零件和第二零件各自包括突出部,每个突出部具有大致平坦的部分,当所述第一零件和第二零件定位成经由所述粘合剂连接时,对应于第一零件的突出部的平坦部分齐平地、至少部分地抵靠对应于所述第二零件的突出部的平坦部分,其中,所述保持元件包括卡环,并且其中,所述突出部还包括大致连续的凹槽,所述凹槽的形状被构造成接收卡环。5.根据权利要求4所述的设备,其中,每个突出部从其相应零件开始的长度包括与所述卡环的厚度相当的值并且仅大到足以容纳所述卡环。6.根据权利要求1所述的设备,还包括连接到所述保持元件的垫片。7.根据权利要求6所述的设备,其中,所述垫片包括绝缘材料,所述绝缘材料被配置为在所述第一零件和第二零件之间提供电绝缘。8.根据权利要求7所述的设备,其中,所述螺钉包括电绝缘或导电材料中的一种,以便响应所述第一零件和第二零件的所需电性能。9.根据权利要求1所述的设备,其中,所述保持元件包括夹,所述夹还包括预加载的弹性元件,以便沿着固定所述第一零件和第二零件的方向施加力。10.根据权利要求9所述的设备,其中,所述第一零件和第二零件包括多个相应的孔口,所述多个孔口沿着所述界面的相应侧边分布,并且包括所述弹性元件的夹插入到所述孔口中。11.根据权利要求1所述的设备,其中,所述保持元件包括联接到所述第一零件并且被配置为接合所述第二零件上的相应接收器的卡扣特征。12.根据权利要求11所述的设备,其中,当所述第二零件首次与所述第一零件接触时,所述卡扣特征偏转从而越过所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员:楚科武布凯姆
申请(专利权)人:戴弗根特技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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