由金属或塑料材料增材制造的带有标准螺纹的部件制造技术

一种由金属或塑料材料制成的增材制造部件制造的部件结合体，该部件结合体具有内部收容空间，该空间在至少一侧的部件开口处敞开，其可从部件一侧进入，并在轴向截面上构型成蘑菇状，其中，所述收容空间包括至少一个面向部件开口的加宽的成型部分和至少一个背离部件开口的圆柱形的支撑部分，其中，盲铆螺母或盲铆螺栓通过延伸进入成型部分的盲铆螺母或盲铆螺栓的压缩珠固定在收容空间内。铆螺栓的压缩珠固定在收容空间内。铆螺栓的压缩珠固定在收容空间内。

【技术实现步骤摘要】
由金属或塑料材料增材制造的带有标准螺纹的部件


[0001]本专利技术涉及一种由金属或塑料材料增材制造的部件，其适于接收盲铆螺母或类似的螺纹元件，以提供符合量规的螺纹，特别是标准螺纹。此外，本专利技术还涉及一种部件结合体，其包括增材制造部件，以及在增材制造部件中提供符合量规的(true
‑
to
‑
gauge)螺纹、特别是标准螺纹的盲铆螺母或盲铆螺栓或螺纹套筒。再者，本专利技术还涉及一种能够接收上述螺纹元件之一的部件的增材制造方法，以及一种具有符合量规的螺纹、特别是标准螺纹的增材制造部件的制造方法，其中上述螺纹元件之一被固定地布置在增材制造部件中。

技术介绍

[0002]由于设计的自由度的提升，由塑料材料或金属增材制造的部件在实践中变得越来越有吸引力。然而，直接增材制造的螺纹是这些部件的缺点。这种螺纹通常需要进行后处理，以便能够在相应的部件中提供标准化的螺纹(其中螺纹与量规相符)，即与已知标准相对应的螺纹，如DIN规范等。因为在部件的增材制造中，由于工艺引起的制造公差，标准化的螺纹迄今还无法实现。
[0003]另一选择是随后通过加工工艺步骤在增材制造部件中生成螺纹。然而，如果增材制造部件的材料是难以加工的材料，例如镍基合金或钛，则螺纹的生成往往需要付出巨大的额外努力。
[0004]如果部件是直接制造的，即不使用增材方法，则诸如医疗技术和航空航天技术的敏感领域仍有保留意见。因为在部件螺纹的常规制造中，使用的冷却剂和润滑剂只能通过高仪器和及时的努力才能从制造的部件中清除。这同样适用于目前的芯片，前提是在螺纹的制造中使用加工方法。
[0005]因此，增材制造带螺纹的部件对这些敏感领域也变得越来越重要。
[0006]欧洲专利申请EP3434916A1描述了一种具有用于螺纹元件的保持装置的部件的增材制造。该保持装置例如形成爪的形状，其固定在增材制造部件中。不同尺寸的螺纹元件可脱离地紧固在该爪中，以便为增材制造部件提供螺纹。然而，这种结构的缺点在于，首先辅助部件(在这种情况下为上述爪)必须固定在增材制造部件中。只有这样之后，才有可能将必要的螺纹元件与该部件连接。这种多个构造步骤以及螺纹元件相对于增材制造部件的可剥离性在实践中带来了不同的问题。
[0007]中国专利申请CN101530919A描述了用金属粉末和粘结剂制造增材制造部件。为了在部件中提供内螺纹，将螺纹套筒浇注到粘结剂溶液中，从而形成带有螺纹套筒的胚体。随后，粘合剂从胚体中烧掉，且金属粉末被固化，以提供带螺纹套筒的成品部件。这种制造方法的缺点是，在制造胚体的过程中以及在后来的部件制造过程中，必须确保螺纹套筒在待烧结的胚体中的相互连接或紧固。为了能够有效地确保螺纹套筒相对于增材制造部件的足够的抗拔力，为此所需的结构和化学要求并非易事。
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[0008]在欧洲专利申请EP3584454A2中，制造了具有布置于其中的可移动螺母元件的固位凸缘。这种布置的优点是，螺母元件的角度取向可在凸缘的周向延伸的定位腔中改变，从
而能够在不同的取向上与螺纹螺栓建立连接。然而，关于螺母元件的增材制造，螺母元件的内螺纹具有何种质量的问题仍未解决。由于在这种增材制造方法中，制造螺纹时也适用相同的公差，因此可以假定，所披露的螺纹需要通过适当的后处理步骤进行再加工，以便能够与具有标准螺纹的螺纹螺栓建立适当的连接。因此，该文件也没有为增材制造部件配备螺纹元件提供可靠的可能性。
[0009]因此，本专利技术的目的是提供一种增材制造部件，其具有标准螺纹，以便能够可靠地连接该部件。

技术实现思路

[0010]上述目的通过根据本专利技术的由金属或塑料材料制造的增材制造部件、通过根据本专利技术的由增材制造部件和螺纹元件组成的部件结合体、通过根据本专利技术的用于部件的增材制造方法、以及通过根据本专利技术用于带有标准螺纹的增材制造部件的制造方法得以解决。本专利技术的有利实施例和进一步扩展源于以下描述、附图以及所附权利要求。
[0011]本专利技术为一种由金属或塑料材料制造的具有内部收容空间的增材制造部件，该收容空间在至少一侧的部件开口处敞开，其可从部件一侧进入，并在轴向截面构型成蘑菇状，其中收容空间包括至少一个面向部件开口的加宽的成型部分(molding portion)以及至少一个背离部件开口的圆柱形支撑部分，特别是相对于圆柱形支撑部分的径向加宽的成型部分。
[0012]本专利技术提供一种增材制造部件，该部件配备有符合量规的弹性螺纹，优选地配置有标准螺纹。为实现这一目标，从而为上述目标提供解决方案，本专利技术公开了一种组合部件，其包括借助于增材制造方法制造的部件，该部件中布置有具有符合量规的螺纹的现有盲铆螺母、盲铆螺栓、螺纹套筒或类似的现有元件。对于如下将更详细介绍的这种部件结合体的前提条件首先是由塑料材料或金属组成的增材制造部件。
[0013]增材制造方法在本领域中是众所周知的。因此，部件借助于塑料颗粒分层构造，与例如借助注塑或机械加工的方法相比，能实现更复杂的构造。同样地，也有可能在增材制造方法中加工金属粉末以形成部件。这种已知的增材制造方法的前提条件是将三维部件的结构转换为计算机辅助的层模型。随后，实际部件借助于该层模型进行分层构造。
[0014]为了能够给本专利技术的增材制造部件配备符合量规的螺纹元件，在增材制造部件中设有横截面呈蘑菇状的收容空间。可通过部件表面的部件开口进入该收容空间。因此，可通过部件开口将符合量规的螺纹元件插入蘑菇状的部件开口中。蘑菇状截面是由于面向部件开口的加宽成型部分的组合而产生的。圆柱形的接收或支持部分连接到该加宽的成型部分。因此，优选地，成型部分相对于部件的中心纵轴在径向上加宽，且还相比于支撑部分的径向扩张量加宽。这两部分的目标可基于盲铆螺母的示例性接收来解释，因为盲铆螺母在圆柱形部分提供其内螺纹，该内螺纹至少部分地被增材制造部件的圆柱形支撑部分接收。
[0015]为了以已知的方式将盲铆螺母紧固在板材部件上，对盲铆螺母进行轴向压缩。然后，这种压缩导致轴部分产生径向压缩珠或径向向外延伸的折叠，该压缩珠或折叠优选地径向延伸超出圆柱形支撑部分的外侧。
[0016]为了能够将盲铆螺母紧固在增材制造部件中，提供了加宽的成型部分，因为在具有压缩部分的盲铆螺母或盲铆螺栓或螺纹套筒的压缩紧固期间，压缩珠或折叠在增材制造
部件的成型部分中变形，并被接收在其中。因此，增材制造部件提供了蘑菇状的收容空间，以用于增材制造部件与螺纹元件之间的定位、紧固以及耦合。
[0017]为了给压缩珠或折叠提供收容空间，成型部分的形状设计可自由设计，只要成型部分径向延伸超过支撑部分即可。根据本专利技术的不同优选实施例，为了能够为螺纹元件的压缩部分接收必要的收容体积，扩张的成型部分被构造成珠状或环状或多面体或椭圆体或三角形、四边形或五边形或圆柱形或截锥形。
[0018]这是由于加宽的成型部分不仅为示例性使用的盲铆螺母或盲铆螺栓提供必要的变形空间。更确切的说，加宽的成型部分还优选地用于在增材制造部件和压缩变形的螺纹元件之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种由金属或塑料材料制造的增材制造部件(10、30、50)，其具有内部收容空间(12)，该收容空间在至少一侧的部件开口(11)处敞开，其可从部件一侧进入并在轴向截面构型成蘑菇状，其中所述收容空间(12)包括至少一个面向所述部件开口(11)的加宽的成型部分(14)以及至少一个背离所述部件开口(11)的圆柱形的支撑部分(16)。2.根据权利要求1所述的增材制造部件(10、30、50)，其中所述成型部分(14)的直径(D1)大于所述支撑部分(16)的直径(D2)。3.根据权利要求1或2所述的增材制造部件(10、30、50)，其中所述支撑部分(16)包括周向内壁，所述周向内壁通过所述支撑部分(16)的直径变化沿周向构造。4.根据权利要求1或2所述的增材制造部件(10、30、50)，其中所述成型部分(14)包括周向内壁，该圆周内壁通过所述成型部分(14)的直径变化沿周向构造。5.根据权利要求1或2所述的增材制造部件(10、30、50)，其中所述成型部分(14)的直径D1与所述支撑部分(16)的直径D2的关系符合0.6≤D2/D1≤0.95。6.根据权利要求1或2所述的增材制造部件(10、30、50)，其中所述成型部分(14)具有在0.5mm≤h
E
≤10mm范围内的轴向延伸量h
E
。7.根据权利要求1或2所述的增材制造部件(10、30、50)，其中在所述部件开口(11)和所述成型部分(14)之间布置有径向向内突出的轴向保持凸缘(13)，该凸缘作为轴向夹持部分，具有在0.5mm≤h
K
≤5mm范围内的轴向厚度h
K
。8.根据前述权利要求1所述的增材制造部件(10、30、50)，其中在所述部件表面和所述成型部分(14)之间布置有轴向台阶(34)。9.根据权利要求8所述的增材制造部件(10、30、50)，其中圆柱状的支撑部分(16)包括内螺紋(32)。10.一种部件结合体(A、B)，包括根据前述权利要求1
‑
8之一所述的增材制造部件(10)，以及盲铆螺母(20)或盲铆螺栓(22)，所述盲铆螺母(20)或盲铆螺栓(22)各自被固定在所述收容空间(16)中，所述盲铆螺母(20)或所述盲铆螺栓(22)的压缩珠(27)延伸进入所述加宽的成型部分(14)。11.一种部件结合体(C)，包括根据权利要求9所述的增材制造部件(30)，以及螺纹套筒(40)，所述螺纹套筒具有径向外侧的紧固螺纹(42)和径向内侧的符合量规的螺纹(25)，所述螺纹套筒(40)被紧固在所述收容空间(12)中，其中所述螺纹套筒(40)的压缩珠(27
’
)延伸进...

【专利技术属性】
技术研发人员：托尔斯滕，
申请(专利权)人：伯尔霍夫连接技术有限公司，
类型：发明
国别省市：