CN110681861B - 一种高效批量化增材制造方法 - Google Patents

一种高效批量化增材制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110681861B
CN110681861B CN201910952687.1A CN201910952687A CN110681861B CN 110681861 B CN110681861 B CN 110681861B CN 201910952687 A CN201910952687 A CN 201910952687A CN 110681861 B CN110681861 B CN 110681861B
Authority
CN
China
Prior art keywords
additive manufacturing
model
batch
forming
manufacturing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910952687.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110681861A (zh
Inventor
吴冬冬
钱远宏
焦世坤
宋国华
刘莹莹
许旭鹏
刘程程
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Xinghang Electromechanical Equipment Co Ltd
Original Assignee
Beijing Xinghang Electromechanical Equipment Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Xinghang Electromechanical Equipment Co Ltd filed Critical Beijing Xinghang Electromechanical Equipment Co Ltd
Priority to CN201910952687.1A priority Critical patent/CN110681861B/zh
Publication of CN110681861A publication Critical patent/CN110681861A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110681861B publication Critical patent/CN110681861B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Factory Administration (AREA)

Abstract

本发明提出一种高效批量化增材制造方法，包括工艺余量模型处理，批量制造模型处理，以及增材制造三个步骤。其中，工艺余量模型处理包括分析零件结构特点，综合考虑零件机加工、装配要求和增材制造直接成形精度，设计增材制造毛坯件工艺余量，获得工艺余量模型；批量制造模型处理包括根据工艺余量模型的结构特点及增材制造成形特点，确定高效批量化增材制造的零件成形叠加摆放方式。本发明的成形零件尺寸精度高、机加余量小、产品性能好；能够有效提高生产效率、材料利用率和设备利用率，有效降低生产成本，能够有效适应复杂结构的快速生产验证，促进武器装备的快速迭代升级。

Description

一种高效批量化增材制造方法
技术领域
本发明属于增材制造加工设计技术领域，具体涉及一种高效批量化增材制造方法。
背景技术
随着先进航空航天技术的跨越式提升，新一代飞行器正在向高音速、长航程、轻量化方面迅猛发展。新型飞行器装备对材料的选用与零部件结构设计要求越来越高，相比较传统工业领域，航天飞行器零部件存在产品结构复杂、性能要求高、非标结构种类多、生产批量化程度低等特点。大量复杂非标结构的应用对产品的加工制造技术提出了更高的要求，传统加工方法已经难以满足非标零部件的高效小批量生产，存在生产效率低、材料利用率低等缺点。
增材制造由于其具有成形精度高、生产效率高、易于实现复杂结构成形等特点，在航空航天等军事武器装备上得到了大量应用，能够更好地适应复杂非标结构的快速生产验证，促进武器装备的快速迭代升级。但增材制造对成形条件要求较高，需要在基板上进行零件成形，成形过程须在惰性气体或真空环境中成形，增材制造前后存在粉末筛分、基板加热、氧气置换、零件降温捞取等辅助工作。对于高度较小的零件，辅助工作在整个成形过程中所占的时间比例较高，成形等待时间长，零件生产效率低、设备资源利用率低。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提出一种高效批量化增材制造方法，以解决如何进行批量化增材制造的技术问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提出一种高效批量化增材制造方法，该增材制造方法包括如下步骤：
S1、工艺余量模型处理：分析零件结构特点，综合考虑零件机加工、装配要求和增材制造直接成形精度，设计增材制造毛坯件工艺余量，获得工艺余量模型，使其成形后经简单机加工即可达到设计要求；
S2、批量制造模型处理：根据工艺余量模型的结构特点及增材制造成形特点，确定高效批量化增材制造的零件成形叠加摆放方式；
S3、增材制造：将批量制造模型导入增材制造数据处理软件，进行模型阵列使其充满整个基板幅面，获得模型工艺包；采用切片模块对模型工艺包进行切片处理；将切片文件加载至增材制造设备中，选择正确的成形参数包，获得增材制造程序文件，完成增材制造设备准备工作，开始增材制造。
进一步地，在步骤S2中，零件摆放方向为纵向单一方向排列或纵向面对面排列。
进一步地，在步骤S2中，叠加方式为阵列、镜像或改变尺寸的模型再设计方式。
进一步地，在步骤S2中，成形摆放的最大高度低于增材制造设备最大可成形高度。
(三)有益效果
本发明提出的高效批量化增材制造方法，包括工艺余量模型处理，批量制造模型处理，以及增材制造三个步骤。其中，工艺余量模型处理包括分析零件结构特点，综合考虑零件机加工、装配要求和增材制造直接成形精度，设计增材制造毛坯件工艺余量，获得工艺余量模型；批量制造模型处理包括根据工艺余量模型的结构特点及增材制造成形特点，确定高效批量化增材制造的零件成形叠加摆放方式。
本发明的高效批量化增材制造方法，成形零件尺寸精度高、机加余量小、产品性能好；能够有效提高生产效率、材料利用率和设备利用率，有效降低生产成本，能够有效适应复杂结构的快速生产验证，促进武器装备的快速迭代升级。
附图说明
图1为本发明实施例高效批量化增材制造方法示意图；
图2为本发明实施例中的工艺余量模型model 1示意图；
图3为本发明实施例中的批量制造模型model 2示意图；
图4为本发明的实施例中的高效增材制造model file示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本实施例提出一种高效批量化增材制造非标螺母的方法，如图1所示(箭头所示为增材制造沉积方向)，该方法具体包括如下步骤：
S1、工艺余量模型处理
分析零件结构特点，综合考虑零件机加工、装配要求和增材制造直接成形精度，设计增材制造毛坯件工艺余量，使其成形后经简单机加工即可达到设计要求。本实施例中，螺母外形螺纹不打印，螺母外形面及两端面各留1mm机加余量，获得工艺余量模型model 1，如图2所示。
S2、批量制造模型处理
根据工艺余量模型model 1结构特点，确定高效批量化成形工艺方案。综合考虑工艺余量模型moedl 1结构特点及增材制造成形特点，确定零件成形摆放方向及高效批量化成形叠加摆放方式，本实施例中，零件成形摆放方向为纵向单一方向排列，通过镜像及阵列的方式进行模型叠加摆放，获得批量制造模型model 2，如图3所示。
S3、增材制造
将批量制造模型model 2导入增材制造专用数据处理软件，进行模型阵列使其充满整个基板幅面，获得模型工艺包model file，如图4所示；采用切片模块对模型工艺包model file进行切片处理；将切片文件加载至增材制造设备中，选择正确的成形参数包，获得增材制造程序文件program file，完成增材制造设备准备工作，开始打印。
高效批量化成形摆放的最大高度280mm低于成形设备最大可成形高度300mm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高效批量化增材制造方法，其特征在于，所述增材制造方法包括如下步骤：
S1、工艺余量模型处理：分析零件结构特点，综合考虑零件机加工、装配要求和增材制造直接成形精度，设计增材制造毛坯件工艺余量，获得工艺余量模型，使其成形后经机加工即可达到设计要求；
S2、批量制造模型处理：根据工艺余量模型的结构特点及增材制造成形特点，确定高效批量化增材制造的零件成形叠加摆放方式；
S3、增材制造：将批量制造模型导入增材制造数据处理软件，进行模型阵列使其充满整个基板幅面，获得模型工艺包；采用切片模块对模型工艺包进行切片处理；将切片文件加载至增材制造设备中，选择正确的成形参数包，获得增材制造程序文件，完成增材制造设备准备工作，开始增材制造。
2.如权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，在所述步骤S2中，零件摆放方向为纵向单一方向排列或纵向面对面排列。
3.如权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，在所述步骤S2中，叠加方式为阵列或镜像方式。
4.如权利要求1所述的增材制造方法，其特征在于，在所述步骤S2中，成形摆放的最大高度低于增材制造设备最大可成形高度。
CN201910952687.1A 2019-10-09 2019-10-09 一种高效批量化增材制造方法 Active CN110681861B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910952687.1A CN110681861B (zh) 2019-10-09 2019-10-09 一种高效批量化增材制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910952687.1A CN110681861B (zh) 2019-10-09 2019-10-09 一种高效批量化增材制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110681861A CN110681861A (zh) 2020-01-14
CN110681861B true CN110681861B (zh) 2021-06-22

Family

ID=69111657

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910952687.1A Active CN110681861B (zh) 2019-10-09 2019-10-09 一种高效批量化增材制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110681861B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5475417A (en) * 1991-10-25 1995-12-12 Rohm Co., Ltd. LED array printhead and method of adjusting light luminance of same
WO1997044291A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-27 Battelle Memorial Institute Method of freeform fabrication by selective gelation of powder suspensions
CN105346070A (zh) * 2015-09-30 2016-02-24 北京大学 一种金字塔型复合材料三维点阵夹芯结构的制备方法
CN106273440A (zh) * 2015-05-14 2017-01-04 王晓光 高精度快速成型技术
CN106536166A (zh) * 2014-07-28 2017-03-22 米其林集团总公司 基于粉末增材制造具有相联的增强元件的部件(特别是轮胎模具的衬里叶片)的方法
CN108145976A (zh) * 2018-02-07 2018-06-12 西安康拓医疗技术有限公司 高熔点聚合物的加工方法及加工系统
CN108804590A (zh) * 2018-05-28 2018-11-13 武汉滨湖机电技术产业有限公司 用于激光增材制造的零件切片与支撑文件配对方法与系统
CN108908940A (zh) * 2018-06-26 2018-11-30 北京工业大学 一种利用模型排样算法的并行三维打印切片系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5475417A (en) * 1991-10-25 1995-12-12 Rohm Co., Ltd. LED array printhead and method of adjusting light luminance of same
WO1997044291A1 (en) * 1996-05-23 1997-11-27 Battelle Memorial Institute Method of freeform fabrication by selective gelation of powder suspensions
CN106536166A (zh) * 2014-07-28 2017-03-22 米其林集团总公司 基于粉末增材制造具有相联的增强元件的部件(特别是轮胎模具的衬里叶片)的方法
CN106273440A (zh) * 2015-05-14 2017-01-04 王晓光 高精度快速成型技术
CN105346070A (zh) * 2015-09-30 2016-02-24 北京大学 一种金字塔型复合材料三维点阵夹芯结构的制备方法
CN108145976A (zh) * 2018-02-07 2018-06-12 西安康拓医疗技术有限公司 高熔点聚合物的加工方法及加工系统
CN108804590A (zh) * 2018-05-28 2018-11-13 武汉滨湖机电技术产业有限公司 用于激光增材制造的零件切片与支撑文件配对方法与系统
CN108908940A (zh) * 2018-06-26 2018-11-30 北京工业大学 一种利用模型排样算法的并行三维打印切片系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110681861A (zh) 2020-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9731452B2 (en) Three dimensional printer and method for adjusting working coordinate of platform thereof
CN103978021A (zh) 一种废晶体硅太阳能电池板拆解回收处理方法
CN107097036A (zh) 基于增减材制造的金属零件修复方法
CN110681861B (zh) 一种高效批量化增材制造方法
CN110641010A (zh) 3d打印薄壳工件的方法
TWI625760B (zh) Data structure of parameters and manufacturing method of semiconductor device
CN208450424U (zh) 冲压机的自动上下料装置及冲压设备
CN110667109B (zh) 基于Delta机械臂的光固化3D打印机切片方法、打印方法及其打印机
CN103324681A (zh) 基于cad的工艺卡片数据生成方法
CN104307952B (zh) 曲面钢板成形方法和曲面钢板成形设备
CN102581558A (zh) 一种细长螺钉的加工工艺
CN109079136B (zh) 一种3d打印方法
CN1681085A (zh) 电子束描绘系统、方法、程序及直接描绘制造半导体器件方法
CN105014469B (zh) 一种模块化链板滚筒排屑器
CN113714513A (zh) 一种基于激光近净成形技术的航天器球形贮箱制造方法
CN105880943A (zh) 一种大型空间曲面板的成型方法
CN103009006A (zh) 空间遥感器支架制作方法以及空间遥感器支架
CN111014580A (zh) 一种防止大尺寸定向叶片型壳底盘变形的方法
CN106972707A (zh) 一种自动化模切与组装音圈马达上弹片的方法及系统
CN109963414A (zh) 一种克服板面沾胶的印刷电路板嫁接方法
WO2016107296A1 (zh) 封装基板单面阻焊板铣外形加工方法
CN103500724A (zh) 一种肖特基晶粒的预焊方法
KR101467619B1 (ko) 소조립공정을 위한 부재 자동 배치 방법
CN102722470A (zh) 一种线性方程组的单机并行求解方法
CN102114595A (zh) 一种按要求选择零件进行配套组合的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant