一种含肋板薄壁回转体壳体的增材轧制复合制造设备及方法技术

一种含肋板薄壁回转体壳体的增材轧制复合制造方法及设备，包括基体，基体上安装有进给装置，进给装置上连接有两个左右对称布置的侧向支撑板，侧向支撑板上安装有增材轧制复合结构；两个侧向支撑板之间的进给装置上连接有旋转升降平台，旋转升降平台上安装有支撑模具；旋转升降平台前后两侧的基体上安装有龙门支架，龙门支架上连接有液压缸；同步实现含肋板薄壁回转体壳体的增材制造及对沉积层进行微轧制，通过对沉积层的微轧制导致再结晶的发生，细化沉积层的晶粒，降低其各向异性；同时微轧制也可以促进增材过程中孔洞的闭合，从而综合改善增材制造的含肋板薄壁回转体壳体的微观组织和力学性能。观组织和力学性能。观组织和力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种含肋板薄壁回转体壳体的增材轧制复合制造设备及方法


[0001]本专利技术属于增材轧制复合制造
，特别涉及一种含肋板薄壁回转体壳体的增材轧制复合制造设备及方法。

技术介绍

[0002]薄壁回转体壳体构建广泛应用于航空航天、武器装备、石油化工等领域，该类构件受系统装配与结构稳定性需求，普遍须在内壁上设置内肋板。目前制造该类构件主要采用铸造与焊接装配的方法，该类方法的缺点是无法制造复杂的结构，铸造时存在晶粒粗大、易产生缩松与裂纹缺陷、力学性能不高等问题，同时在壳体内壁焊接内肋板时焊枪易干涉，焊接区域容易出现材料不均匀、应力集中以及焊接变形等问题，降低了构件的结构尺寸精度，限制了其性能的提高。
[0003]金属增材制造技术是以数字模型为基础，将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术，其高度柔性的特点可以实现高性能非平衡材料和复杂结构制造，成形构件具有无宏观偏析、成分均匀组织致密的快速凝固非平衡组织，综合力学性能优异。金属增材制造技术已广泛应用于航空航天和国防科技中高性能关键零部件的快速制造和修复，但由于强非平衡状态下复杂的合金相变和组织演化，通常增材制造的零件也存在柱状晶粒、各向异性以及孔洞缺陷等问题。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提出了一种含肋板薄壁回转体壳体的增材轧制复合制造设备及方法，同步实现含肋板薄壁回转体壳体的增材制造及对沉积层进行微轧制，通过对沉积层的微轧制导致再结晶的发生，细化沉积层的晶粒，降低其各向异性；同时微轧制也可以促进增材过程中孔洞的闭合，从而综合改善增材制造的含肋板薄壁回转体壳体的微观组织和力学性能。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]一种含肋板薄壁回转体壳体的增材轧制复合制造设备，包括基体1，基体1上安装有进给装置2，进给装置2上连接有两个左右对称布置的侧向支撑板3，侧向支撑板3上安装有增材轧制复合结构5；两个侧向支撑板3之间的进给装置2上连接有旋转升降平台4，旋转升降平台4上安装有支撑模具8；旋转升降平台4前后两侧的基体1上安装有龙门支架7，龙门支架7上连接有液压缸6。
[0007]所述的进给装置2包括第一伺服电机2
‑
1，第一伺服电机2
‑
1与双头丝杠2
‑
7输入端连接，双头丝杠2
‑
7安装在基体1上；双头丝杠2
‑
7两侧对称布置有第一导轨2
‑
6，第一导轨2
‑
6安装在基体1上；每侧的第一导轨2
‑
6上安装有第一滑块2
‑
8和第二滑块2
‑
11，两个第一滑块2
‑
8、两个第二滑块2
‑
11上分别安装一个侧向支撑板3，两个侧向支撑板3分别和双头丝杠2
‑
7上的第一进给螺母2
‑
9、第二进给螺母2
‑
12连接；每侧的第一导轨2
‑
6上安装有第三滑块2
‑
10，第三滑块2
‑
10设置在第一滑块2
‑
8和第二滑块2
‑
11之间，两个第三滑块2
‑
10上连接有
旋转升降平台4。
[0008]所述的侧向支撑板3上安装有第二导轨3
‑
1，第二导轨3
‑
1和旋转升降平台4配合连接。
[0009]所述的旋转升降平台4包括底板4
‑
1，底板4
‑
1经过剪切支撑结构和顶板4
‑
9连接，剪切支撑结构包括四个支撑臂4
‑
4，每两个相互交叉对称设置；两个支撑臂4
‑
4的底端经下转轴4
‑
3、下轴座4
‑
2连接在底板4
‑
1上；两个支撑臂4
‑
4的底端经移动转轴4
‑
14和第一移动轴座4
‑
15、第二移动轴座4
‑
18连接；支撑臂4
‑
4上连接有中间转轴4
‑
5；四个支撑臂4
‑
4上端经上转轴4
‑
7、上轴座4
‑
8安装在顶板4
‑
9上；顶板4
‑
9上安装有旋转电机4
‑
10，旋转电机4
‑
10输出端与圆柱齿轮4
‑
11连接，圆柱齿轮4
‑
11和转盘外圈圆柱齿轮4
‑
12啮合，转盘外圈圆柱齿轮4
‑
12经转盘轴承4
‑
13安装在顶板4
‑
9上。
[0010]所述的第一移动轴座4
‑
15、第二移动轴座4
‑
18安装在第三导轨4
‑
19上，第三导轨4
‑
19连接在底板4
‑
1上；移动转轴4
‑
14连接在升降丝杠4
‑
16的滑块上，升降丝杠4
‑
16安装在底板4
‑
1上，升降丝杠4
‑
16和第三伺服电机4
‑
23连接，第三伺服电机4
‑
23连接在底板4
‑
1上。
[0011]所述的增材轧制复合结构5包括第二伺服电机5
‑
1，第二伺服电机5
‑
1和丝杠模组5
‑
3连接，丝杠模组5
‑
3上的滑台连杆5
‑
4连接在安装基板5
‑
6上，安装基板5
‑
6上连接有激光器5
‑
5、万向球头5
‑
8及送丝头5
‑
7。
[0012]所述的支撑模具8包括加工基座8
‑
1，加工基座8
‑
1上连接有下模具8
‑
3，下模具8
‑
3上方连接有上模具8
‑
4，下模具8
‑
3、上模具8
‑
4外侧为零件8
‑
2，以零件8
‑
2内肋板为上模具8
‑
4、下模具8
‑
3分界线。
[0013]所述的下模具8
‑
3为整体式模具；上模具8
‑
4为分瓣式模具，中间插入上模芯8
‑
5。
[0014]所述的下模具8
‑
3、上模具8
‑
4材料为耐热陶瓷。
[0015]利用一种含肋板薄壁回转体壳体的增材轧制复合制造设备的制造方法，包括以下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含肋板薄壁回转体壳体的增材轧制复合制造设备，包括基体(1)，其特征在于：基体(1)上安装有进给装置(2)，进给装置(2)上连接有两个左右对称布置的侧向支撑板(3)，侧向支撑板(3)上安装有增材轧制复合结构(5)；两个侧向支撑板(3)之间的进给装置(2)上连接有旋转升降平台(4)，旋转升降平台(4)上安装有支撑模具(8)；旋转升降平台(4)前后两侧的基体(1)上安装有龙门支架(7)，龙门支架(7)上连接有液压缸(6)。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述的进给装置(2)包括第一伺服电机(2
‑
1)，第一伺服电机(2
‑
1)与双头丝杠(2
‑
7)输入端连接，双头丝杠(2
‑
7)安装在基体(1)上；双头丝杠(2
‑
7)两侧对称布置有第一导轨(2
‑
6)，第一导轨(2
‑
6)安装在基体(1)上；每侧的第一导轨(2
‑
6)上安装有第一滑块(2
‑
8)和第二滑块(2
‑
11)，两个第一滑块(2
‑
8)、两个第二滑块(2
‑
11)上分别安装一个侧向支撑板(3)，两个侧向支撑板(3)分别和双头丝杠(2
‑
7)上的第一进给螺母(2
‑
9)、第二进给螺母(2
‑
12)连接；每侧的第一导轨(2
‑
6)上安装有第三滑块(2
‑
10)，第三滑块(2
‑
10)设置在第一滑块(2
‑
8)和第二滑块(2
‑
11)之间，两个第三滑块(2
‑
10)上连接有旋转升降平台(4)。3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述的侧向支撑板(3)上安装有第二导轨(3
‑
1)，第二导轨(3
‑
1)和旋转升降平台(4)配合连接。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述的旋转升降平台(4)包括底板(4
‑
1)，底板(4
‑
1)经过剪切支撑结构和顶板(4
‑
9)连接，剪切支撑结构包括四个支撑臂(4
‑
4)，每两个相互交叉对称设置；两个支撑臂(4
‑
4)的底端经下转轴(4
‑
3)、下轴座(4
‑
2)连接在底板(4
‑
1)上；两个支撑臂(4
‑
4)的底端经移动转轴(4
‑
14)和第一移动轴座(4
‑
15)、第二移动轴座(4
‑
18)连接；支撑臂(4
‑
4)上连接有中间转轴(4
‑
5)；四个支撑臂(4
‑
4)上端经上转轴(4
‑
7)、上轴座(4
‑
8)安装在顶板(4
‑
9)上；顶板(4
‑
9)上安装有旋转电机(4
‑
10)，旋转电机(4
‑
10)输出端与圆柱齿轮(4
‑
11)连接，圆柱齿轮(4
‑
11)和转盘外圈圆柱齿轮(4
‑
12)啮合，转盘外圈圆柱齿轮(4
‑
12)经转盘轴承(4
‑
13)安装在顶板(4
‑
9)上。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于：所述的第一移动轴座(4
‑
15)、第二移动轴座(4
‑
18)安装在第三导轨(4
‑
19)上，第三导轨(4
‑
19)连接在底板(4
‑
1)上；移动转轴(4
‑
14)连接在升降丝杠(4
‑
16)的滑块上，升降丝杠(4
‑
16)安装在底板(4
‑
1)上，升降丝杠(4
‑
16)和第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琦，徐宏图，田天泰，华昺力，詹文斌，韩宾，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：