【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印，尤其涉及一种大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构及防开裂方法。
技术介绍
1、大尺寸薄壁零件(例如长宽尺寸超过1米的薄壁零件)的3d打印设计与加工中，不同于普通零件，需要考虑其打印过程中由于零件本体刚性较弱以及零件大尺寸特性带来的大量热输入，导致零件打印过程发生开裂的情况。现有技术加工的大尺寸薄壁零件开裂多发生于边角等应力集中区域，往往导致薄壁零件外观和结构破坏，难以满足设计要求。
技术实现思路
1、鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构及防开裂方法，用以解决现有技术中薄壁零件加工存在的边角区域应力集中、容易开裂等问题中的至少一个。
2、本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
3、一种大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，包括：
4、中空筒状弧形板、基板和弧形倒角；
5、所述中空筒状弧形板平行薄壁零件本体的高度方向设置，与平行所述薄壁零件本体的高度方向边长相邻两平面固定连接；
6、所述基板设置于所述中空筒状弧形板、薄壁零件本体的底部，并通过所述弧形倒角与中空筒状弧形板、薄壁零件本体固定连接。
7、优选地，所述中空筒状弧形板的侧面设有贯穿所述中空筒状弧形板的上下两端面的通槽，所述中空筒状弧形板平行薄壁零件本体的高度方向设置；
8、所述通槽的一端面与薄壁零件本体的第一侧面固定连接，所述通槽的另一端面与薄壁零件本体的第二侧面固定连接，所述第一侧面、第二侧面为薄壁
9、优选地，所述中空筒状弧形板的内径r与薄壁零件本体的本体长度a、薄壁零件本体的宽度b有关，满足：r＝(0.006～0.012)×|a-b|，其中，薄壁零件各处高度不同时，h取薄壁零件本体各处高度最小值。
10、优选地，所述中空筒状弧形板的厚度h3与薄壁零件本体的长度a、薄壁零件本体的宽度b有关，满足：h3＝(0.006～0.025)×|a-b|。
11、优选地，所述连接薄板的厚度c与薄壁零件本体的长a、薄壁零件本体的宽度b有关，满足：c＝(0.006～0.012)×|a-b|，其中，薄壁零件各处高度不同时，h取薄壁零件各处高度最小值。
12、优选地，所述连接薄板与相邻薄壁零件表面夹角α取值范围为120°～150°。
13、优选地，所述弧形倒角为r8 mm～r20mm圆形倒角。
14、优选地，所述中空筒状弧形板、连接薄板靠近基板位置设有清粉孔。
15、一种大尺寸薄壁零件防开裂方法，使用上述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，包括：
16、基于与平行高度方向的薄壁零件边角连接处两侧固定连接的中空筒状弧形板实现平行高度方向的边角连接处附近的应力分散至中空筒状弧形板；
17、基于水平方向的薄壁零件边角连接处设置的弧形倒角，实现水平方向的薄壁零件边角连接处的应力均匀分散至弧形倒角。
18、优选地，所述大尺寸薄壁零件防开裂方法还包括：
19、基于平行薄壁零件的高度方向设置，相对两端分别与薄壁零件的边角连接处、中空筒状弧形板的内弧面固定连接的连接薄板，实现将薄壁零件边角连接处的内应力转移至中空筒状弧形板。
20、与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
21、(1)本专利技术通过中空筒状弧形板和弧形倒角将薄壁零件本体的内应力转移至中空筒状弧形板和基板，并使得应力有效分散，改善了现有技术中大尺寸薄壁零件3d打印时边角连接处应力过大容易开裂的缺陷，边角连接处应力＜900mpa，优选地，700mpa～880mpa。
22、(2)本专利技术基于薄壁零件尺寸对中空筒状弧形板的内径及厚度等尺寸进行调整，实现了根据薄壁零件边角连接处应力变化对中空筒状弧形板应力分散能力调节，进一步改善了薄壁零件应力集中，提高了防开裂支撑结构对应力耐受性，有助于加工更薄和体积更大的薄壁零件。
23、(3)本专利技术通过连接薄板将薄壁零件边角连接处与中空筒状弧形板直接连接，实现了将薄壁零件边角连接处的内应力转移至中空筒状弧形板，进一步改善了现有技术中大尺寸薄壁零件3d打印时边角连接处应力过大容易开裂的缺陷。
24、(4)本专利技术基于薄壁零件尺寸对连接薄板的厚度进行调整，实现了根据薄壁零件边角连接处应力变化对连接薄板的应力传递能力调节，进一步改善了薄壁零件应力集中，提高了防开裂支撑结构对应力耐受性，有助于加工更薄和体积更大的薄壁零件。
25、(5)本专利技术通过控制薄壁零件相对薄壁零件角度，实现了薄壁零件边角连接处应力经连接薄板的高效应力传递，进一步改善了薄壁零件应力集中，提高了防开裂支撑结构对应力耐受性，有助于加工更薄和体积更大的薄壁零件。
26、本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述中空筒状弧形板的侧面设有贯穿所述中空筒状弧形板的上下两端面的通槽，所述中空筒状弧形板平行薄壁零件本体的高度方向设置；
3.根据权利要求2所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述中空筒状弧形板的内径R与薄壁零件本体的本体长度a、薄壁零件本体的宽度b有关，满足：R＝(0.006～0.012)×|a-b|，其中，薄壁零件各处高度不同时，h取薄壁零件本体各处高度最小值。
4.根据权利要求3所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述中空筒状弧形板的厚度h3与薄壁零件本体的长度a、薄壁零件本体的宽度b有关，满足：h3＝(0.006～0.025)×|a-b|。
5.根据权利要求2所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述连接薄板的厚度c与薄壁零件本体的长a、薄壁零件本体的宽度b有关，满足：c＝(0.006～0.012)×|a-b|，其中，薄壁零件各处高度不同时，h取薄壁零件各处高度最小值。
6.根据权利要求2所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述连接薄板与相邻薄壁零件表面夹角α取值范围为120°～150°。
7.根据权利要求6所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述弧形倒角为R8 mm～R20mm圆形倒角。
8.根据权利要求1-7任一项所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述中空筒状弧形板、连接薄板靠近基板位置设有清粉孔。
9.一种大尺寸薄壁零件防开裂方法，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述大尺寸薄壁零件防开裂方法包括：
10.根据权利要求9所述的大尺寸薄壁零件防开裂方法，其特征在于，所述大尺寸薄壁零件防开裂方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述中空筒状弧形板的侧面设有贯穿所述中空筒状弧形板的上下两端面的通槽，所述中空筒状弧形板平行薄壁零件本体的高度方向设置；
3.根据权利要求2所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述中空筒状弧形板的内径r与薄壁零件本体的本体长度a、薄壁零件本体的宽度b有关，满足：r＝(0.006～0.012)×|a-b|，其中，薄壁零件各处高度不同时，h取薄壁零件本体各处高度最小值。
4.根据权利要求3所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述中空筒状弧形板的厚度h3与薄壁零件本体的长度a、薄壁零件本体的宽度b有关，满足：h3＝(0.006～0.025)×|a-b|。
5.根据权利要求2所述的大尺寸薄壁零件防开裂支撑结构，其特征在于，所述连接薄板的厚度c与薄壁...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈润平，邵盈恺，陈子昂，刘煜，张庆乐，魏振河，崔照雯，陈荣，崔朝兴，宋超群，韩冬雪，祝曼曼，张玮，郭素彤，闫欢，张颖，张知晨，
申请(专利权)人：北京星航机电装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。