CN118061538B - 一种基于3d打印的冲压成型设备及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冲压成型领域，特别涉及一种基于3D打印的冲压成型设备及其成型方法。包括安装组件，所述安装组件顶部安装有第一电动滑台，所述第一电动滑台的输出端上传动连接有3D打印组件；本发明通过启动第一电动滑台配合第二电动滑台带动3D打印机进行多方位的打印工作，提高了设备的打印效果；启动第六电动推杆带动弹性冲压板向远离或靠近支撑块的方向弯折，带动刻度尺结构在套接板上滑动，当滑动至指定位置后标记好刻度数值，随后推动弹性冲压板进行冲压成型工作，并且通过距离传感器进行实时监测，当距离传感器检测到数值正常后停止冲压工作，提高了设备的冲压成型效果。

Description

一种基于3D打印的冲压成型设备及其成型方法

技术领域

本发明属于冲压成型技术领域，特别涉及一种基于3D打印的冲压成型设备及其成型方法。

背景技术

3D打印的工作原理主要基于数字模型文件，通过逐层打印的方式来构造物体。

经检索，现有技术中，中国专利公开号:CN216733025U，授权公开日：2022-06-14，公布了一种包圆冲压模具成型设备，包括底座，底座的上方设置有固定板，底座和固定板通过支撑柱相连接，固定板的顶部安装有两个立柱，两个立柱之间设置有螺杆，螺杆的两端分别与两个立柱转动连接；螺杆的侧壁上螺接有螺母，螺杆的下方设置有导向件，导向件贯穿螺母，且导向件的两端分别与两个立柱固定连接；螺母的底部安装有3D打印机，3D打印机的顶部具有进料管，3D打印机的底部具有打印头，立柱的侧壁上安装有电机，上述实施例无需人工调节3D打印机的位置，减少了人力的耗费，提高了效率。

但该装置仍存在以下缺陷：

无法在进行打印工作时对打印物体进行实时监测，当出现成型偏差问题时无法及时进行冲压成型修整，从而降低了设备的冲压成型效果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种基于3D打印的冲压成型设备。包括安装组件，所述安装组件顶部安装有第一电动滑台，所述第一电动滑台的输出端上传动连接有3D打印组件；

所述安装组件的一侧壁上安装有移位组件，所述移位组件的输出端上安装有辅助冲压组件，所述辅助冲压组件的输出端上安装有冲压组件；

所述冲压组件包括弹性冲压板和支撑块，所述支撑块的顶部安装有距离传感器，所述支撑块的一侧壁上安装有第六电动推杆，所述第六电动推杆的输出端上安装有第一连接杆，所述第一连接杆的外壁上活动套接有套接板，通过距离传感器进行实时监测，当距离传感器检测到数值正常后停止冲压工作。

进一步的，所述安装组件包括成型底板，所述成型底板的顶部边缘处对称安装有两组支撑板，其中一组所述支撑板的顶部之间连接有第一固定板，所述第一电动滑台的底部安装在另一组所述支撑板的顶部上。

进一步的，所述3D打印组件包括第二固定板，所述第二固定板的顶部传动连接在第一电动滑台的输出端上，所述第二固定板的底部安装有第二电动滑台，所述第二电动滑台的输出端上传动连接有第一电动推杆，所述第一电动推杆的输出端上安装有3D打印机。

进一步的，所述移位组件包括第一安装块，所述第一安装块的一端安装在支撑板的一侧壁顶部上，所述第一安装块远离支撑板的一侧壁上安装有第二电动推杆，所述第二电动推杆的输出端上安装有第一电机。

进一步的，所述第一电机的输出端上传动连接有第二安装块，所述第二安装块的底部安装有第三电动推杆，所述第三电动推杆的输出端上安装有第三安装块，所述第三安装块的一侧壁上安装有第四电动推杆。

进一步的，所述辅助冲压组件包括第一连接板，所述第一连接板的一端安装在第四电动推杆的输出端上，所述第一连接板远离第四电动推杆的一端设置有第二连接板，所述第一连接板靠近第二连接板的一侧壁上等间距安装有若干组活动套环，所述活动套环的内壁上转动连接有转动杆。

进一步的，所述转动杆的外壁上等间距固定套接有若干组固定套环，每组所述固定套环的外壁均安装在第二连接板的一侧壁上，所述第一连接板靠近第二连接板的一侧壁上安装有第二电机，所述第二电机的输出端传动连接在转动杆上，所述第二连接板远离第一连接板的一侧壁上安装有第五电动推杆，所述第五电动推杆的输出端上安装有第三电机。

进一步的，所述冲压组件还包括第三固定板，所述第三固定板的一端传动连接在第三电机的输出端上，所述第三固定板远离第三电机的一侧壁上对称开设有两组滑腔，每组所述滑腔内均滑动连接有一组安装板，所述弹性冲压板安装在两组所述安装板之间，所述第三固定板的顶部安装有第四电机，所述支撑块的底部传动连接在第四电机的输出端上。

进一步的，所述第一连接杆的另一端安装有卡接块，所述套接板上活动套接有刻度尺结构，所述刻度尺结构的一端安装在卡接块的一侧壁上，所述刻度尺结构的外壁上安装有第二连接杆，所述第二连接杆的底部安装在第一连接杆的外壁上，所述套接板靠近支撑块的一侧壁上安装有第三连接杆，所述第三连接杆的另一端安装在支撑块的一侧壁上。

一种基于3D打印的冲压成型设备的成型方法，所述成型方法包括：

启动第一电动滑台配合3D打印组件进行多方位的打印；

启动移位组件带动距离传感器进行同频运动；

启动第六电动推杆带动弹性冲压板向远离或靠近支撑块的方向弯折；

推动弹性冲压板进行冲压成型工作；

通过距离传感器进行实时监测。

本发明的有益效果是：

1、启动第一电动滑台配合第二电动滑台带动3D打印机进行多方位的打印工作，提高了设备的打印效果；启动第六电动推杆带动弹性冲压板向远离或靠近支撑块的方向弯折，带动刻度尺结构在套接板上滑动，当滑动至指定位置后标记好刻度数值，随后推动弹性冲压板进行冲压成型工作，并且通过距离传感器进行实时监测，当距离传感器检测到数值正常后停止冲压工作，提高了设备的冲压成型效果。

2、启动第二电动推杆配合第四电动推杆带动弹性冲压板移动至打印物体的正上方，随后启动第二电机带动转动杆转动，在转动杆转动的同时带动固定套环上的第二连接板开始转动，顺而带动弹性冲压板移动至打印物体顶部的正上方，随后开始根据误差位置进行弹性冲压板的弯折角度调整，并且在其冲压成型过程中还可以通过第三电机带动弹性冲压板进行转动调位，提高了冲压成型的兼容性。

3、启动第一电动滑台带动3D打印机移动至指定位置，在其移动过程中顺而带动滑动块在滑槽内滑动，对3D打印机起到一个稳定的作用，随后启动第一电动推杆带动3D打印机下降在成型底板上进行打印工作，当距离传感器传播回来的数值与原本设定数值有偏差时，即代表成型模具存在偏差不成型的隐患问题，停止3D打印机的工作，提高了3D打印设备的灵活效果。

4、在3D打印机工作的同时启动第三电动推杆推动距离传感器移动至与3D打印机平行的位置进行实时监测，并且在3D打印机滑动打印的同时启动第二电动推杆带动距离传感器进行同频运动；当打印设备出现误差时能及时根据传感器的数值进行反应修整，提高了打印实时监测效果的同时提高了后续的冲压成型精准效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明实施例的冲压成型设备结构示意图；

图2示出了根据本发明实施例的安装组件结构示意图；

图3示出了根据本发明实施例的3D打印组件结构示意图；

图4示出了根据本发明实施例的移位组件结构示意图；

图5示出了根据本发明实施例的辅助冲压组件结构示意图；

图6示出了根据本发明实施例的冲压组件结构示意图；

图7示出了根据本发明实施例的第三固定板结构示意图；

图8示出了根据本发明实施例的距离传感器结构示意图。

图中：1、安装组件；101、成型底板；102、支撑板；103、第一固定板；104、滑槽；2、第一电动滑台；3、3D打印组件；301、第二固定板；302、滑动块；303、第二电动滑台；304、第一电动推杆；305、3D打印机；4、移位组件；401、第一安装块；402、第二电动推杆；403、第一电机；404、第二安装块；405、第三电动推杆；406、第三安装块；407、第四电动推杆；5、辅助冲压组件；501、第一连接板；502、第二连接板；503、活动套环；504、转动杆；505、固定套环；506、第二电机；507、第五电动推杆；508、第三电机；6、冲压组件；601、第三固定板；602、滑腔；603、安装板；604、弹性冲压板；605、卡接孔；606、第四安装块；607、压缩弹簧；608、第四电机；609、支撑块；610、距离传感器；611、第六电动推杆；612、第一连接杆；613、卡接块；614、套接板；615、刻度尺结构；616、第二连接杆；617、第三连接杆。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种基于3D打印的冲压成型设备。包括安装组件1，示例性的，如图1所示，所述安装组件1顶部安装有第一电动滑台2，所述第一电动滑台2的输出端上传动连接有3D打印组件3，所述安装组件1的一侧壁上安装有移位组件4，所述移位组件4的输出端上安装有辅助冲压组件5，所述辅助冲压组件5的输出端上安装有冲压组件6。

示例性的，如图2所示，所述安装组件1包括成型底板101，所述成型底板101的顶部边缘处对称安装有两组支撑板102，其中一组所述支撑板102的顶部之间连接有第一固定板103，所述第一固定板103的底部开设有滑槽104，所述第一电动滑台2的底部安装在另一组所述支撑板102的顶部上。

示例性的，如图3所示，所述3D打印组件3包括第二固定板301，所述第二固定板301的顶部传动连接在第一电动滑台2的输出端上，所述第二固定板301的顶部边缘处安装有滑动块302，所述滑动块302滑动连接在滑槽104内，所述第二固定板301的底部安装有第二电动滑台303，所述第二电动滑台303的输出端上传动连接有第一电动推杆304，所述第一电动推杆304的输出端上安装有3D打印机305。

冲压成型设备在工作前先启动第一电动滑台2带动3D打印机移动至指定位置，在其移动过程中顺而带动滑动块302在滑槽104内滑动，对3D打印机起到一个稳定的作用，随后启动第一电动推杆304带动3D打印机305下降在成型底板101上进行打印工作，并且配合第二电动滑台303带动3D打印机305进行多方位的打印工作，提高了设备的打印效果。

示例性的，如图4所示，所述移位组件4包括第一安装块401，所述第一安装块401的一端安装在支撑板102的一侧壁顶部上，所述第一安装块401远离支撑板102的一侧壁上安装有第二电动推杆402，所述第二电动推杆402的输出端上安装有第一电机403，所述第一电机403的输出端上传动连接有第二安装块404，所述第二安装块404的底部安装有第三电动推杆405，所述第三电动推杆405的输出端上安装有第三安装块406，所述第三安装块406的一侧壁上安装有第四电动推杆407。

在3D打印机工作的同时启动第三电动推杆405推动距离传感器610移动至与3D打印机305平行的位置进行实时监测，并且在3D打印机305滑动打印的同时启动第二电动推杆402带动距离传感器610进行同频运动。

当距离传感器610传播回来的数值与原本设定数值有偏差时，即代表打印物体存在偏差不成型的隐患问题，停止3D打印机305的工作，随后根据距离传感器610传播的数值对打印物体进行冲压修整成型工作，启动第二电动推杆402带动弹性冲压板604进行距离调整，随后再启动第三电动推杆405进行高度调整，最后启动第四电动推杆407推动弹性冲压板604向打印物体有误差的位置移动。

示例性的，如图5所示，所述辅助冲压组件5包括第一连接板501，所述第一连接板501的一端安装在第四电动推杆407的输出端上，所述第一连接板501远离第四电动推杆407的一端设置有第二连接板502，所述第一连接板501靠近第二连接板502的一侧壁上等间距安装有若干组活动套环503，所述活动套环503的内壁上转动连接有转动杆504，所述转动杆504的外壁上等间距固定套接有若干组固定套环505，每组所述固定套环505的外壁均安装在第二连接板502的一侧壁上，所述第一连接板501靠近第二连接板502的一侧壁上安装有第二电机506，所述第二电机506的输出端传动连接在转动杆504上，所述第二连接板502远离第一连接板501的一侧壁上安装有第五电动推杆507，所述第五电动推杆507的输出端上安装有第三电机508。

当误差位置位于打印物体顶部时，先启动第二电动推杆402配合第四电动推杆407带动弹性冲压板604移动至打印物体的正上方，随后启动第二电机506带动转动杆504转动，由于固定套环505与转动杆504处于固定套接的状态，所以在转动杆504转动的同时带动固定套环505上的第二连接板502开始转动，顺而带动弹性冲压板604移动至打印物体顶部的正上方，随后开始根据误差位置进行弹性冲压板604的弯折角度调整，并且在其冲压成型过程中还可以通过第三电机508带动弹性冲压板604进行转动调位，提高了冲压成型的兼容性。

示例性的，如图6、图7和图8所示，所述冲压组件6包括第三固定板601，所述第三固定板601的一端传动连接在第三电机508的输出端上，所述第三固定板601远离第三电机508的一侧壁上对称开设有两组滑腔602，每组所述滑腔602内均滑动连接有一组安装板603，两组所述安装板603之间连接有弹性冲压板604，所述弹性冲压板604的顶部开设有卡接孔605，所述第三固定板601靠近弹性冲压板604的一侧壁上对称安装有两组第四安装块606，每组所述第四安装块606的一侧壁上均安装有一组压缩弹簧607，每组所述压缩弹簧607的另一端均安装在其中一组所述安装板603上，所述第三固定板601的顶部安装有第四电机608，所述第四电机608的输出端上传动连接有支撑块609，所述支撑块609的顶部安装有距离传感器610，所述支撑块609的一侧壁上安装有第六电动推杆611，所述第六电动推杆611的输出端上安装有第一连接杆612，所述第一连接杆612的另一端安装有卡接块613，所述卡接块613与卡接孔605活动卡接，所述第一连接杆612的外壁上活动套接有套接板614，所述套接板614上活动套接有刻度尺结构615，所述刻度尺结构615的一端安装在卡接块613的一侧壁上，所述刻度尺结构615的外壁上安装有第二连接杆616，所述第二连接杆616的底部安装在第一连接杆612的外壁上，所述套接板614靠近支撑块609的一侧壁上安装有第三连接杆617，所述第三连接杆617的另一端安装在支撑块609的一侧壁上。

确定好误差角度及位置后，开始根据误差位置形状对弹性冲压板604进行形状调整，当确定好误差位置为凹凸形状后，启动第六电动推杆611带动弹性冲压板604向远离或靠近支撑块609的方向弯折，在其弯折过程中会带动两组安装板603在滑腔602内滑动，并且在其滑动过程中带动两组安装板603挤压或拉扯压缩弹簧607，并且还会带动第一连接杆612在套接板614内滑动，由于卡接块613与刻度尺结构615处于连接状态，所以会带动刻度尺结构615在套接板614上滑动，当滑动至指定位置后标记好刻度数值，随后启动第五电动推杆507推动弹性冲压板604进行冲压成型工作，并且通过距离传感器610进行实时监测，当距离传感器610检测到数值正常后停止冲压工作，第六电动推杆611开始复位，并且在第六电动推杆611复位的同时压缩弹簧607感受到压力消失，开始反弹的同时带动弹性冲压板604复位，提高了设备的冲压成型效果。

启动第一电动滑台2配合第二电动滑台303带动3D打印机305进行多方位的打印工作，提高了设备的打印效果；启动第六电动推杆611带动弹性冲压板604向远离或靠近支撑块609的方向弯折，带动刻度尺结构615在套接板614上滑动，当滑动至指定位置后标记好刻度数值，随后推动弹性冲压板604进行冲压成型工作，并且通过距离传感器610进行实时监测，当距离传感器610检测到数值正常后停止冲压工作，提高了设备的冲压成型效果。

启动第二电动推杆402配合第四电动推杆407带动弹性冲压板604移动至打印物体的正上方，随后启动第二电机506带动转动杆504转动，在转动杆504转动的同时带动固定套环505上的第二连接板502开始转动，顺而带动弹性冲压板604移动至打印物体顶部的正上方，随后开始根据误差位置进行弹性冲压板604的弯折角度调整，并且在其冲压成型过程中还可以通过第三电机508带动弹性冲压板604进行转动调位，提高了冲压成型的兼容性。

启动第一电动滑台2带动3D打印机移动至指定位置，在其移动过程中顺而带动滑动块302在滑槽104内滑动，对3D打印机起到一个稳定的作用，随后启动第一电动推杆304带动3D打印机305下降在成型底板101上进行打印工作，当距离传感器610传播回来的数值与原本设定数值有偏差时，即代表成型模具存在偏差不成型的隐患问题，停止3D打印机305的工作，提高了3D打印设备的灵活效果。

在3D打印机工作的同时启动第三电动推杆405推动距离传感器610移动至与3D打印机305平行的位置进行实时监测，并且在3D打印机305滑动打印的同时启动第二电动推杆402带动距离传感器610进行同频运动；当打印设备出现误差时能及时根据传感器的数值进行反应修整，提高了打印实时监测效果的同时提高了后续的冲压成型精准效果。

在上述一种基于3D打印的冲压成型设备的基础上，本发明实施例还提出了一种基于3D打印的冲压成型设备的成型方法，示例性的，所述成型方法包括：

启动第一电动滑台带动3D打印机移动至指定位置，再带动滑动块在滑槽内滑动；

启动第一电动推杆带动3D打印机下降在成型底板上进行打印工作，配合第二电动滑台带动3D打印机进行多方位的打印；

启动第三电动推杆推动距离传感器移动至与3D打印机平行的位置，再启动第二电动推杆带动距离传感器进行同频运动；

启动第二电动推杆带动弹性冲压板进行距离调整，再启动第三电动推杆进行高度调整；

启动第六电动推杆带动弹性冲压板向远离或靠近支撑块的方向弯折；

带动两组安装板在滑腔内滑动，再带动两组安装板挤压或拉扯压缩弹簧；

带动第一连接杆在套接板内滑动，带动刻度尺结构在套接板上滑动；

启动第五电动推杆推动弹性冲压板进行冲压成型工作，通过距离传感器进行实时监测；

启动第二电动推杆配合第四电动推杆带动弹性冲压板移动至打印物体的正上方；

启动第二电机带动转动杆转动，转动杆转动的同时带动固定套环上的第二连接板开始转动。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种基于3D打印的冲压成型设备，包括安装组件（1），其特征在于：所述安装组件（1）顶部安装有第一电动滑台（2），所述第一电动滑台（2）的输出端上传动连接有3D打印组件（3）；

所述安装组件（1）的一侧壁上安装有移位组件（4），所述移位组件（4）的输出端上安装有辅助冲压组件（5），所述辅助冲压组件（5）的输出端上安装有冲压组件（6）；

所述冲压组件（6）包括弹性冲压板（604）和支撑块（609），所述支撑块（609）的顶部安装有距离传感器（610），所述支撑块（609）的一侧壁上安装有第六电动推杆（611），所述第六电动推杆（611）的输出端上安装有第一连接杆（612），所述第一连接杆（612）的外壁上活动套接有套接板（614），通过距离传感器（610）进行实时监测，当距离传感器（610）检测到数值正常后停止冲压工作；

所述移位组件（4）包括第一安装块（401），所述第一安装块（401）的一端安装在支撑板（102）的一侧壁顶部上，所述第一安装块（401）远离支撑板（102）的一侧壁上安装有第二电动推杆（402），所述第二电动推杆（402）的输出端上安装有第一电机（403）；

所述第一电机（403）的输出端上传动连接有第二安装块（404），所述第二安装块（404）的底部安装有第三电动推杆（405），所述第三电动推杆（405）的输出端上安装有第三安装块（406），所述第三安装块（406）的一侧壁上安装有第四电动推杆（407）；

所述辅助冲压组件（5）包括第一连接板（501），所述第一连接板（501）的一端安装在第四电动推杆（407）的输出端上，所述第一连接板（501）远离第四电动推杆（407）的一端设置有第二连接板（502），所述第一连接板（501）靠近第二连接板（502）的一侧壁上等间距安装有若干组活动套环（503），所述活动套环（503）的内壁上转动连接有转动杆（504）；

所述转动杆（504）的外壁上等间距固定套接有若干组固定套环（505），每组所述固定套环（505）的外壁均安装在第二连接板（502）的一侧壁上，所述第一连接板（501）靠近第二连接板（502）的一侧壁上安装有第二电机（506），所述第二电机（506）的输出端传动连接在转动杆（504）上，所述第二连接板（502）远离第一连接板（501）的一侧壁上安装有第五电动推杆（507），所述第五电动推杆（507）的输出端上安装有第三电机（508）；

所述冲压组件（6）还包括第三固定板（601），所述第三固定板（601）的一端传动连接在第三电机（508）的输出端上，所述第三固定板（601）远离第三电机（508）的一侧壁上对称开设有两组滑腔（602），每组所述滑腔（602）内均滑动连接有一组安装板（603），所述弹性冲压板（604）安装在两组所述安装板（603）之间，所述第三固定板（601）的顶部安装有第四电机（608），所述支撑块（609）的底部传动连接在第四电机（608）的输出端上；

所述第一连接杆（612）的另一端安装有卡接块（613），所述套接板（614）上活动套接有刻度尺结构（615），所述刻度尺结构（615）的一端安装在卡接块（613）的一侧壁上，所述刻度尺结构（615）的外壁上安装有第二连接杆（616），所述第二连接杆（616）的底部安装在第一连接杆（612）的外壁上，所述套接板（614）靠近支撑块（609）的一侧壁上安装有第三连接杆（617），所述第三连接杆（617）的另一端安装在支撑块（609）的一侧壁上。

2.根据权利要求1所述的基于3D打印的冲压成型设备，其特征在于：所述安装组件（1）包括成型底板（101），所述成型底板（101）的顶部边缘处对称安装有两组支撑板（102），其中一组所述支撑板（102）的顶部之间连接有第一固定板（103），所述第一电动滑台（2）的底部安装在另一组所述支撑板（102）的顶部上。

3.根据权利要求2所述的基于3D打印的冲压成型设备，其特征在于：所述3D打印组件（3）包括第二固定板（301），所述第二固定板（301）的顶部传动连接在第一电动滑台（2）的输出端上，所述第二固定板（301）的底部安装有第二电动滑台（303），所述第二电动滑台（303）的输出端上传动连接有第一电动推杆（304），所述第一电动推杆（304）的输出端上安装有3D打印机（305）。

4.一种由权利要求1-3任一所述的基于3D打印的冲压成型设备的成型方法，其特征在于：所述成型方法包括：

启动第一电动滑台配合3D打印组件进行多方位的打印；

启动移位组件带动距离传感器进行同频运动；

启动第六电动推杆带动弹性冲压板向远离或靠近支撑块的方向弯折；

推动弹性冲压板进行冲压成型工作；

通过距离传感器进行实时监测。