CN114472925A - 激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法，步骤如下：再度进行热处理，获得矫形预处理零件，热处理制度为：200±5℃，保温10h；将矫形预处理零件载入矫形工装，通过矫形压持件对矫形预处理零件变形调整至与原变形方向相反的变形状态，反变形的变形程度控制在1±0.1mm；矫形预处理零件在工装夹持下进行热处理，热处理的制度为：165±5℃，保温7.5h；矫形热处理后，矫形热处理零件于矫形工装夹持状态下静置不少于24h，后取下，完成零件矫形。
Description
技术领域
本发明涉及精密制造技术，特别涉及精密成型技术，具体的，其展示一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法。
背景技术
激光选区熔化成形是一种利用高能量激光束根据模型轮廓数据逐层选择性地熔化金属粉末，通过逐层铺粉，逐层熔化凝固堆积的方式，制造三维实体零件。
激光选区熔化成形过程中由于快速熔化、快速凝固的特点，成形零件内部存在着较大的应力。
当成形制件从基板上分离后，随着应力的释放，成形制件往往会产生较大的变形，严重时变形可达到2～3mm以上，这种变形程度会导致零件尺寸超差，造成零件报废。
激光选区熔化成形作为一种先进的制造手段其制造成本相当昂贵，直接将零件报废带来的损失较大。
因此，提供用于激光选区熔化成型铝合金制件的矫形方案显得尤为重要。
因此，有必要提供一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法。
技术方案如下：
一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法，步骤如下：
1)将激光选区熔化成型的产生变形的铝合金零件再度进行热处理，获得矫形预处理零件，热处理制度为：200±5℃，保温10h；
2)矫形工装设置：矫形工装包括平板部，平板部两侧设置有零件支撑部，且平板部上均匀设置有若干矫形压持件；
3)工装矫形设定：将矫形预处理零件载入矫形工装，通过矫形压持件对矫形预处理零件变形调整至与原变形方向相反的变形状态，反变形的变形程度控制在1±0.1mm；
4)矫形热处理：矫形预处理零件在工装夹持下进行热处理，热处理的制度为：165±5℃，保温7.5h；
5)静置处理：矫形热处理后，矫形热处理零件于矫形工装夹持状态下静置不少于24h，后取下，完成零件矫形。
进一步的，零件支撑部包括立板、以及连接于立板的支撑平板。
进一步的，若干矫形压持件其中之一为设置于对应零件中部压持。
进一步的，矫形压持件由压持螺栓构成。
进一步的，工装材料可选择比铝合金强度更高的高温合金类材料进行制造，在后续热处理过程中不会因为温度升高而导致材料软化，从而起到持续校正变形的作用。
步骤1)的热处理制度下铝合金材料的塑性较好，有利于后续矫形。
步骤3)对零件进行不同程度的反馈调节，可有效抵抗工装卸除后的零件回弹变形，增强矫形效果。
与现有技术相比，本发明有效地改善激光选区熔化成形铝合金制件的变形，提高激光选区熔化成形制件的尺寸精度，有效降低因零件变形导致的零件报废率，提高产品生产效益。
附图说明
图1是本发明的实施例的铝合金零件的示意图；
图2是本发明的实施例的铝合金零件的变形示意图；
图3是本发明的实施例的步骤3)的示意图之一；
图4是本发明的实施例的步骤3)的示意图之二；
图5是本发明的实施例中，矫形后铝合金零件的加工余量示意图。
具体实施方式
实施例：
本实施例展示一种激光选区熔化成形铝合金制件矫形方法，包括以下步骤：
1)零件热处理：如图1所示为EOSM400设备制造的一件铝合金支架类零件100，铝合金支架类零件100从基板上分离后产生了明显的变形，变形情况如图2所示。铝合金支架类零件100激光选区熔化成形后经过正常的热处理、线切割工序后产生的变形较大，无法满足使用要求。为了取得较好的矫形效果，将已经产生变形的铝合金支架类零件100再度进行热处理，此时热处理制度为：200±5℃，保温10h，在此热处理制度下铝合金材料的塑性较好，有利于后续矫形。
2)工装设计：矫形工装200的设计需根据铝合金支架类零件100特点进行，如本实施例所展示的铝合金支架类零件100，由图2中可知铝合金支架类零件100的变形方向及趋势，而工装所起到的作用是将已产生的变形矫正，并在原变形方向进行一定过补偿调整。此处工装材料可选择比铝合金强度更高的高温合金类材料进行制造，在后续热处理过程中不会因为温度升高而导致材料软化，从而起到持续校正变形的作用。
3)矫形工序：矫形前的热处理完成后，将铝合金支架类零件100固于矫形工装，通过调整工装将铝合金支架类零件100变形调整至与原变形方向相反的变形状态，反变形的变形程度控制在1±0.1mm，该距离的确定需与热处理制度及铝合金支架类零件100本身结构特点相结合。将铝合金支架类零件100在工装夹持下进行热处理，此时热处理的制度选用165±5℃，保温7.5h，在此制度下进行热处理可进行充分的去应力，铝合金支架类零件100热处理完成后不应直接从工装上取下，铝合金支架类零件100在工装夹持下保持至少24小时后取下，至此矫形结束。
铝合金支架类零件100经过矫形后，其尺寸测量结果如下附图5所示，从图中可见经矫形后铝合金支架类零件100的变形得到了恢复，并且尺寸精度已经恢复到了可进行加工的程度。
当铝合金支架类零件100矫形结束后从矫形工装上取下后可对零件进行最终热处理，最终热处理制度根据零件的性能需求进行制定，本实施例中的铝合金支架类零件100热处理制度为T6热处理，经此制度热处理后零件具有较好的综合力学性能。
其中：
矫形工装200包括平板部1，平板部1两侧设置有零件支撑部2，且平板部1上均匀设置有若干矫形压持件3；
零件支撑部2包括立板21、以及连接于立板21的用于支撑铝合金支架类零件100下侧两端的支撑平板22。
若干矫形压持件3其中之一为设置于对应铝合金支架类零件100中部压持。
矫形压持件3由压持螺栓构成。
与现有技术相比，本实施例有效地改善激光选区熔化成形铝合金制件的变形，提高激光选区熔化成形制件的尺寸精度，有效降低因零件变形导致的零件报废率，提高产品生产效益。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法，其特征在于：步骤如下：
1)将激光选区熔化成型的产生变形的铝合金零件再度进行热处理，获得矫形预处理零件，热处理制度为：200±5℃，保温10h；
2)矫形工装设置：矫形工装包括平板部，平板部两侧设置有零件支撑部，且平板部上均匀设置有若干矫形压持件；
3)工装矫形设定：将矫形预处理零件载入矫形工装，通过矫形压持件对矫形预处理零件变形调整至与原变形方向相反的变形状态，反变形的变形程度控制在1±0.1mm；
4)矫形热处理：矫形预处理零件在工装夹持下进行热处理，热处理的制度为：165±5℃，保温7.5h；
5)静置处理：矫形热处理后，矫形热处理零件于矫形工装夹持状态下静置不少于24h，后取下，完成零件矫形。
2.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法，其特征在于：零件支撑部包括立板、以及连接于立板的支撑平板。
3.根据权利要求2所述的一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法，其特征在于：若干矫形压持件其中之一为设置于对应零件中部压持。
4.根据权利要求3所述的一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法，其特征在于：矫形压持件由压持螺栓构成。
5.根据权利要求4所述的一种激光选区熔化成型铝合金制件矫形方法，其特征在于：工装材料可选择比铝合金强度更高的高温合金类材料进行制造，在后续热处理过程中不会因为温度升高而导致材料软化，从而起到持续校正变形的作用。
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