冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形方法与装置

文档序号:37557575发布日期:2024-04-09 17:49阅读:来源:国知局

技术特征:

1.冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形装置,包括冷冻砂型净成形机(1)、冷冻砂型数控加工机(2)、冷冻砂型夹取机器臂(4)、agv智能搬运车组成(3);其特征在于:冷冻砂型净成形机(1)由砂型挤压机构、矩阵阵列升降机构、加热吸砂机构组成;砂型挤压机构由砂箱(101)、支撑固定箱(102)、丝杠传动机构(103)组成,支撑固定箱(102)固定在丝杠传动机构(103)上,砂箱(101)放在支撑固定箱(102)里再进行固定;矩阵阵列升降机构设置在整体框架(107)上;所述矩阵阵列升降机构由8*8个升降机构阵列组成。

2.根据权利要求1所述的冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形装置,其特征在于:单个升降机构由步进电机(108)、固定板一(109)、滚珠丝杠机构(110)、连接杆(111)、正方形箱体(112)、固定板二(113)、加热板(114)、电机平台安装板(104)和成形台支架(105)组成,滚珠丝杠机构(110),正方形箱体(112)通过连接杆(111)固定在滚珠丝杠机构(110)上,固定板二(113)固定连接在滚珠丝杠机构(110)的下端,步进电机(108)连接滚珠丝杠机构(110),步进电机(108)固定在固定板一(109)上,加热板(114)安装在正方形箱体(112)中,固定板一(109)固定在电机平台安装板(104)上,电机平台安装板(104)固定在成形支架(105)上并被模组一(115)带动;加热吸砂机构由转向机构(121)、加热盘(122)、气阀块(117)、模组一(115)、模组二(106)、吸砂管(118)和气缸(116)组成,加热盘(122)固定在吸砂管(118)上,吸砂管(118)一端连接气阀块(117),气阀块(117)连接在气缸(116)上且随着转向机构(121)进行旋转,转向机构(121)固定在模组二(106)上随模组二运动,模组二(106)固定在模组一(115)上随模组一(115)运动。

3.根据权利要求1所述的冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形装置,其特征在于:砂箱(101)的左、右两侧板均由多层筛网和铝合金镂空板组成,分别从外到内依次设置石墨镂空板、砂箱镂空板、粗筛网和细筛网;石墨镂空板围绕砂箱四周并固定在支撑固定箱内侧,石墨镂空板与砂箱之间有5mm间距。

4.根据权利要求1所述的冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形装置,其特征在于:单个升降机构间的正方形壳体间距为0.5mm,正方形箱体高度为25mm,宽度为10mm;吸砂管(118)的内管直径为6mm,出口呈喇叭状,加热盘(122)材质为陶瓷且固定在吸砂管(118)上,其直径为20mm。

5.根据权利要求1所述的冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形装置,其特征在于:气阀块(117)一端接口外接负压装置,支撑固定箱(102)一侧加工有液氮进气口,另一侧加工有负压抽气口。

6.冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形方法,其特征在于:该方法为:

7.根据权利要求6所述的冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形方法,其特征在于:对反向生成的净成形三维模型进行矩阵化处理,获取每个矩阵中三维模型的最高点,该点为单个升降机构下降的高度。

8.根据权利要求6所述的冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形方法,其特征在于:加热空心管的移动速度满足以下条件:

9.根据权利要求6所述的冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形方法,其特征在于:加热吸砂在加工过程中距离砂型表面2mm,其加工轨迹应在原有的切削路线中等距缩小2mm。

10.根据权利要求6所述的冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形方法,其特征在于:判断充型是否完整可以上升砂型表面最高一正方形平面对应的升降机构,若表面平整则充型完整,若表面不平整则需要补齐再下降升降机构。


技术总结
本发明公开了一种冷冻砂型微热挤压与数控加工近净成形方法与装置,该装置采用阵列模块构建砂型型腔初步轮廓,使用砂箱升降板挤砂箱内型砂形成初步砂坯,通过控制加热吸砂装置对初步砂坯进行微量加热得到初步砂型,同时将受热后产生的浮砂通过空心管排出,完成对整体砂型进一步粗加工,然后将砂型移动到数控切削机中完成砂型整体的精加工。该装置有效的解决冷冻砂型加工过程中产生的浮砂堆积问题,避免了砂型数控加工时长现象,提高冷冻砂型成形精度和表面质量,为冷冻砂型数字化复合加工奠定基础,推动冷冻砂型加工向短流程、复合化和柔性化发展。

技术研发人员:杨浩秦,单忠德,胡央央,陈子宇,罗磊,梁校,闫丹丹
受保护的技术使用者:南京航空航天大学
技术研发日:
技术公布日:2024/4/8
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