一种用于金属3D打印支撑的力学测量装置的制作方法

本实用新型属于测力装置技术领域，特别涉及一种用于金属3d打印支撑的力学测量装置。

背景技术：

金属3d打印加工已经大量的应用于机械、医疗、航空和航天领域，成为了新型的主要制造手段，在金属3d打印加工过程中，支撑的力学性能决定零件是否能够成型和拆卸方便；若支撑的力学性能差，由于零件成型的热应力，零件产生翘曲；若支撑的力学性能太强，零件拆卸困难。支撑的整体力学性能不只与自身有关，支撑与基台的结合性能也密切相关，因此测量支撑力学性能时，将基台与支撑结合处和支撑本身同时进行测量，而现有的测力装置无法对基台与支撑之间的结合力进行测量。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于金属3d打印支撑的力学测量装置，以解决现有的测力装置无法对基台与支撑之间的结合力进行测量的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种用于金属3d打印支撑的力学测量装置，包括底座、第一移动柱、第二移动柱、移动杆、测量螺杆、测量螺母、测量螺母固定支架、拉力传感器及支撑固定夹具；底座用于固定成型基板，第一移动柱和第二移动柱分别设置在底座的两侧；移动杆水平设置在第一移动柱和第二移动柱的上端，测量螺杆竖向设置在第一移动柱和第二移动柱之间，测量螺杆的上端贯穿设置在移动杆上，测量螺母套设在测量螺杆上；测量螺母安装在测量螺母固定支架上，测量螺母固定支架固定设置在移动杆上；测量螺杆的下端设置有拉力传感器，拉力传感器的下端设置有支撑固定夹具，支撑固定夹具用于夹紧支撑。

进一步的，底座包括底座本体、成型基板固定台及固定螺栓孔，成型基板固定台固定设置在底座本体上，成型基板固定台上均匀设置有若干固定螺栓孔，采用固定螺栓与固定螺栓孔的配合，将成型基板固定安装在成型基板固定台上。

进一步的，底座包括底座本体、成型基板固定槽及固定螺栓孔，成型基板固定槽设置在底座本体的中间部位，成型基板固定槽内均匀设置有若干固定螺栓孔；采用固定螺栓与固定螺栓孔的配合，将成型基板固定安装在成型基板固定槽内。

进一步的，底座的两侧分别设置有一个移动滑槽，两个移动滑槽水平平行设置；第一移动柱滑动安装在其中一个移动滑槽内，第二移动柱滑动安装在另一个移动滑槽内。

进一步的，移动杆包括螺纹杆、固定孔、矩形杆及移动螺母，固定孔设置在移动杆的中间部位，测量螺杆贯穿设置在固定孔内；螺纹杆一端穿设第一移动柱上，另一端与固定孔的一侧固定连接；矩形杆的一端与固定孔的另一侧固定连接，矩形杆的另一端穿设第二移动柱上；移动螺母套设在螺纹杆上，移动螺母设置在第一移动柱的外侧。

进一步的，第一移动柱包括第一移动柱本体和移动螺母固定支架，第一移动柱本体底端与底座滑动连接，移动螺母固定支架固定设置在第一移动柱本体的顶端，移动螺母固定支架用于安装移动螺母；

第二移动柱包括第二移动柱本体和矩形杆安装孔，第二移动柱本体的底端与底座滑动连接；矩形杆安装孔固定设置在第二移动柱本体的顶端，矩形杆贯穿设置在矩形杆安装孔内。

进一步的，矩形杆与矩形杆安装孔间隙配合。

进一步的，支撑固定夹具包括固定夹板、活动夹板及夹紧螺栓，固定夹板固定安装在拉力传感器的下端，活动夹板活动设置在固定夹板上，夹紧螺栓贯穿设置在活动夹板上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型公开了一种用于金属3d打印支撑的力学测量装置，通过采用底座实现成型基板的固定，采用支撑固定夹具对支撑的固定；测量过程中，通过调节测量螺杆及记录拉力传感器的数值，即可获得金属3d打印支撑的力学参数的测量；本实用新型实现了对成型基板与支撑之间结合力的测量，结构简单，使用简便，检测结果直观可靠。

进一步的，通过设置成型基板固定台，满足了对较大尺寸的成型基板的固定；通过设置成型基固定槽，满足了对较小尺寸的成型基板的固定；实现了对不同参数和材料的支撑力学性能的检测，为寻求最佳尺寸和类型的支撑，提供便利，进一步提高了零件的成型概率，便于零件拆卸。

进一步的，通过在底座上设置移动滑槽，移动柱滑动设置在移动滑槽内，便于移动柱在底座上位置的调节，提高了力学测量装置的灵活性。

进一步的，通过将移动杆的一端设置为螺纹杆，螺纹杆上设置调节螺母，通过旋拧调节螺母实现了移动杆的位置的调节，满足不同尺寸支撑的调节，提供了测量装置的适用范围；通过将移动杆的另一端设置为矩形杆，避免了测量过程中移动杆发生转动，保证了测量装置可靠性及稳定性。

附图说明

图1为本实用新型所述的力学测量装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型所述的力学测量装置中的底座结构示意图；

图3为本实用新型所述的力学测量装置中的左右移动杆结构示意图；

图4为本实用新型所述的力学测量装置中的支撑固定夹具结构示意图。

其中，1底座，2第一移动柱，3第二移动柱，4移动杆，5测量螺杆，6测量螺母，7测量螺母固定支架，8拉力传感器，9支撑固定夹具；11底座本体，12成型基板固定台，13成型基板固定槽，14固定螺栓孔，15移动滑槽；21第一移动柱本体，22移动螺母固定支架；31第二移动柱本体，32矩形杆安装孔；41螺纹杆，42固定孔，43矩形杆，44移动螺母；91固定夹板，92活动夹板，93夹紧螺栓。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

如附图1所示，本实用新型提供了一种用于金属3d打印支撑的力学测量装置，包括底座1、第一移动柱2、第二移动柱3、移动杆4、测量螺杆5、测量螺母6、测量螺母固定支架7、拉力传感器8及支撑固定夹具9；底座1用于固定成型基板，底座1的两侧对称设置第一移动柱2和第二移动柱3，第一移动柱2和第二移动柱3竖向平行设置；移动杆4水平设置在第一移动柱2和第二移动柱3的上端，测量螺杆5竖向设置在第一移动柱2和第二移动柱3之间，测量螺杆5的上端贯穿设置在移动杆4上，测量螺母6套设在测量螺杆5上；测量螺母6安装在测量螺母固定支架7上，测量螺母固定支架7固定设置在移动杆4上，通过调节测量螺母6，能够实现测量螺杆5的上下移动；测量螺杆5的下端设置有拉力传感器8，拉力传感器8的下端设置有支撑固定夹具9，支撑固定夹具9用于夹紧支撑，支撑的上端与支撑固定夹具9固定连接，支撑的下端与成型基板固定连接。

如附图2所示，底座1包括底座本体11、成型基板固定台12、成型基板固定槽13、固定螺栓孔14及移动滑槽15；成型基板固定台12固定设置在底座本体11上，成型基板固定台12上均匀设置有若干固定螺栓孔14，成型基板固定台12用于固定安装较大尺寸的成型基板；使用时，固定螺栓配合安装在成型基板固定台12上的固定螺栓孔14内，将成型基板固定设置在成型基板固定台12上；优选的，成型基板固定台12的边长尺寸为100mm。

成型基板固定槽13设置在底座本体11的中间部位，成型基板固定槽13内均匀设置有若干固定螺栓孔14，成型基板固定槽13用于固定安装较小尺寸的成型基板；使用时，固定螺栓配合安装在成型基板固定槽13内的固定螺栓孔14内，将成型基板固定设置在成型基板固定槽13上；优选的，成型基板固定槽13为圆形凹槽，成型基板固定槽13的半径尺寸为50mm。

底座本体11的前后两侧分别设置有一个移动滑槽15，两个移动滑槽15水平平行设置，第一移动柱2滑动安装在其中一个移动滑槽15内，第二移动柱3滑动安装在另一个移动滑槽15内，实现了第一移动柱2和第二移动柱3在底座1上位置的调整。

第一移动柱2包括第一移动柱本体21和移动螺母固定支架22，第一移动柱本体21的底端设置第一滑块，第一滑块配合设置在其中一个移动滑槽15内；移动螺母固定支架22固定设置在第一移动柱本体21的顶端，移动螺母固定支架22用于安装移动螺母44。

第二移动柱3包括第二移动柱本体31和矩形杆安装孔32，第二移动柱本体31的底端设置有第二滑块，第二滑块配合设置在另一个移动滑槽15内；矩形杆安装孔32固定设置在第二移动柱本体31的顶端，矩形杆安装孔32用于固定矩形杆43。

如附图3所示，移动杆4包括螺纹杆41、固定孔42、矩形杆43及移动螺母44；固定孔42设置在移动杆4的中间部位，测量螺杆5贯穿设置在固定孔42内，用于确保测量螺杆5竖直上下移动；螺纹杆41一端穿设在移动螺栓固定支架22上，另一端与固定孔42的一侧固定连接；移动螺母44套设在螺纹杆41上，移动螺母44安装在移动螺母固定支架22上，通过调节移动螺母44，实现了螺纹杆41前后水平方向的移动；矩形杆43的一端与固定孔41的另一侧固定连接，矩形杆43的另一端穿设在矩形杆安装孔32内，矩形杆43与矩形杆安装孔32间隙配合，确保了矩形杆43在矩形杆安装孔32内移动；同时，通过设置矩形杆43避免了移动杆4的转动。

测量螺杆5的上端依次贯穿测量螺母固定支架7、固定孔42及测量螺母6，测量螺母固定支架7固定设置在固定孔42处，确保了测量螺杆5上下移动过程中，保持竖直方向移动。

支撑固定夹具9包括固定夹板91、活动夹板92及夹紧螺栓93，固定夹板91固定安装在拉力传感器8的下端，活动夹板92活动设置在固定夹板91上，使用时，支撑固定设置在固定夹板91与活动夹板92之间，夹紧螺栓93贯穿设置在活动夹板92上，通过调节夹紧螺栓93，能够带动活动夹板92靠近或远离固定夹板91移动，实现对支撑的夹紧或放松。

工作原理及使用方法

利用本实用新型所述的一种用于金属2d打印支撑的力学测量装置，进行支撑及成型基板的力学测量时，具体如下：

首先，通过固定螺栓孔将待检测成型基板固定设置在成型基板固定台上或成型基板固定槽内；对于尺寸较大的成型基板固定设置在成型基板固定台上，对于尺寸较小的成型基板固定设置在成型基板固定槽内；

然后，调节第一移动柱及第二移动柱在底座上的位置，使第一移动柱和第二移动柱分别位于支撑的前后两侧，且第一移动柱、支撑及第二移动柱位于同一竖直平面内；旋拧移动螺母，带动移动杆前后移动，使移动杆上的固定孔的中心线与支撑的轴线重合；

其次，调节测量螺栓，带动测量螺杆竖直向下移动，支撑的上端伸入支撑固定夹紧的活动夹板与固定夹板之间；调节夹紧螺栓，带动活动夹板靠近固定夹板一侧移动，使支撑固定夹具对支撑夹紧固定；

接着，旋转夹紧螺栓，使测量螺杆竖直向上移动，带动拉力传感器及支撑固定夹具向上移动，支撑固定夹具下端的支撑或支撑与成型基板断裂；记录支撑断裂时，拉力传感器的拉力数值，测量完成；

最后，测量完成后，拆卸力学测量装置上的待检测支撑及成型基板，清理工作台。

以上述依据本实用新型的实施例为启示，通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。