CN211564509U - 一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置包括加工平台，在加工平台的四个边角处均开设有同轴的螺纹孔和凹槽，凹槽开口朝上、螺纹孔位于凹槽下方，螺纹孔内设置有过渡螺套，过渡螺套包括上部的外六方法兰和下部的螺杆，螺杆外壁设置有外螺纹；过渡螺套通过螺杆部分的外螺纹安装在SLM设备加工平台的螺纹孔内、过渡螺套的外六方法兰部分位于凹槽内；沿外六方法兰的轴向中心处设置有一个内螺纹通孔；凹槽内还嵌套有一个过渡凸轮，过渡螺套的外六方法兰内嵌在过渡凸轮内。本实用新型加工平台上的螺纹不存在反复拆卸，所以加工平台不存在螺纹滑丝风险；即使过渡螺套损坏，但该配件可快速替换，更换周期短，维护成本低。

Description

一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置

技术领域

本实用新型属于增材加工装置技术领域，涉及一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置。

背景技术

激光选取熔化成形设备基材的传统固定方式是采用普通螺钉将基材和基材底部的运动平台连接。当SLM设备打印大幅面实体零件时(如模具)，零件内部会产生热应力，随着加工时间增加，热应力呈现增大的趋势，零件内部热应力在零件打印过程中因为无法得到及时释放，会导致基材发生变形。另外，当SLM设备打印部分金属粉末材料，如模具钢时，需要预先对基材预热至100℃以上，基材受热膨胀，尺寸也会发生变化。上述两种情形均会导致基材固定孔和基材紧固螺钉之间接触进而产生相互挤压。

零件打印完之后，操作人员拆除基材时，基材因为和紧固螺钉之间存在挤压力，所以拆卸螺钉所需扭矩会远大于螺钉标准紧固扭矩。遇到这种情况，操作人员一般采用大力矩扳手拆卸，但过程中很容易发生加工平台螺纹滑丝。

如果加工平台螺纹发生滑丝，那么基材下方的加工平台则需要拆卸维修螺纹甚至整个加工平台报废，需重新制作。同时，在加工平台维修或重新制作期间，整个设备将处于丧失打印功能状态，这大大降低了设备利用率和稳定性，同时也增加了设备使用成本。

针对上述问题，现有解决措施是在加工平台上镶嵌钢丝螺套。钢丝螺套和加工平台上螺纹配合，而紧固螺钉和钢丝螺套螺纹直接配合，进而实现基材的固定。钢丝螺套不仅可以增大加工平台螺纹规格，使加工平台更不容易发生滑丝。而且，即使发生滑丝，也是钢丝螺套首先被破坏而保护了加工平台上的螺纹。所以维修时只需要重新镶嵌新的钢丝螺套即可，而无需拆卸维修加工平台。

但是，直接在加工平台上镶嵌钢丝螺套只能一定程度地解决加工平台滑丝的问题。因为钢丝螺套只能将加工平台的螺纹规格增大一个国标规格，如紧固螺钉螺纹规格是M4，那么加工平台螺纹规格则是M5。如果增大紧固螺钉，那么必然会牺牲基材打印幅面大小。另外，即使镶嵌钢丝螺套，加工平台上的螺纹依旧存在滑丝风险。最后，钢丝螺套一旦损坏，需要专用工具进行替换，这对SLM设备操作人员提出更多的技能要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，解决了现有技术中加工平台上的螺纹易滑丝、更换复杂的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，包括加工平台，在加工平台的四个边角处均开设有同轴的螺纹孔和凹槽，凹槽开口朝上、螺纹孔位于凹槽下方，螺纹孔内设置有过渡螺套，过渡螺套包括上部的外六方法兰和下部的螺杆，螺杆外壁设置有外螺纹；过渡螺套通过螺杆部分的外螺纹安装在SLM设备加工平台的螺纹孔内、过渡螺套的外六方法兰部分位于凹槽内；沿外六方法兰的轴向中心处设置有一个内螺纹通孔；凹槽内还嵌套有一个过渡凸轮，过渡螺套的外六方法兰内嵌在过渡凸轮内。

本实用新型的特点还在于，

过渡螺套的内螺纹通孔用于安装SLM设备基材紧固螺钉。

过渡凸轮为不等边圆角六边形的柱体，沿过渡凸轮轴向中心开设有一个正六边形通孔，正六边形通孔与过渡螺套的外六方法兰大小形状相适应；过渡凸轮通过正六边形通孔套装在过渡螺套上，正六边形通孔和过渡螺套的外六方法兰间隙配合。

凹槽深度大于过渡凸轮的厚度，凹槽的横截面形状为腰形，凹槽和过渡凸轮的不等边圆角六边形配合；

凹槽的横截面形状为腰形、分为两个互相对称的圆弧段和两个直线段；其中，圆弧段距离凹槽几何中心的距离大于过渡凸轮外轮廓到其自身几何中心的最大距离、直线段距离凹槽几何中心的距离小于过渡凸轮外轮廓到其自身几何中心的最大距离。

过渡凸轮在加工平台的凹槽内旋转角度大于60°小于180°。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，与现有技术相比优点如下：

(1)因为加工平台上的螺纹不存在反复拆卸，所以加工平台不存在螺纹滑丝风险；

(2)即使过渡螺套损坏，但该配件可快速替换，无需不常用工具；

(3)更换周期短，维护成本低。

附图说明

图1是本实用新型的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置结构示意图；

图2是本实用新型的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置的过渡螺套结构示意图；

图3是本实用新型的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置的过渡凸轮结构示意图；

图4是本实用新型的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置的加工平台结构示意图；

图5是本实用新型的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置的细节放大图。

图中，1.过渡螺套，2.过渡凸轮，3.加工平台，4.凹槽。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置结构如图1 所示，包括加工平台3，在加工平台3的四个边角处均开设有同轴的螺纹孔和凹槽4，凹槽4开口朝上、螺纹孔位于凹槽4下方，螺纹孔内设置有过渡螺套1，如图2所示，过渡螺套1包括上部的外六方法兰和下部的螺杆，螺杆外壁设置有外螺纹；过渡螺套1通过螺杆部分的外螺纹安装在SLM设备加工平台3的螺纹孔内、过渡螺套1的外六方法兰部分位于凹槽4内(如图 4所示)；沿外六方法兰的轴向中心处设置有一个内螺纹通孔；凹槽4内还嵌套有一个过渡凸轮2，过渡螺套1的外六方法兰内嵌在过渡凸轮2内。

过渡螺套1的内螺纹通孔用于安装SLM设备基材紧固螺钉。

如图3所示，过渡凸轮2为不等边圆角六边形的柱体，沿过渡凸轮2轴向中心开设有一个正六边形通孔，正六边形通孔与过渡螺套1的外六方法兰大小形状相适应；过渡凸轮2通过正六边形通孔套装在过渡螺套1上，正六边形通孔和过渡螺套1的外六方法兰间隙配合。

凹槽4深度大于过渡凸轮2的厚度，凹槽4的横截面形状为腰形，凹槽 4和过渡凸轮2的不等边圆角六边形配合；

如图5所示，凹槽4的横截面形状为腰形、分为两个互相对称的圆弧段和两个直线段；其中，圆弧段距离凹槽4几何中心的距离大于过渡凸轮2外轮廓到其自身几何中心的最大距离、直线段距离凹槽4几何中心的距离小于过渡凸轮2外轮廓到其自身几何中心的最大距离。

过渡凸轮2在加工平台3的凹槽4内旋转角度大于60°小于180°。

本实用新型一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置的使用方法：

将加工平台上基材固定孔按照上述技术方案加工，然后将过渡螺套装入加工平台上的基材固定孔(即螺纹孔)，再将过渡凸轮套装在过渡螺套上，最后将基材放置在加工平台上并利用螺钉固定在外六方法兰的轴向中心处的内螺纹通孔中即可。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神及原则之内所做的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，其特征在于，包括加工平台(3)，在所述加工平台(3)的四个边角处均开设有同轴的螺纹孔和凹槽(4)，所述凹槽(4)开口朝上、螺纹孔位于凹槽(4)下方，所述螺纹孔内设置有过渡螺套(1)，所述过渡螺套(1)包括上部的外六方法兰和下部的螺杆，所述螺杆外壁设置有外螺纹；所述过渡螺套(1)通过螺杆部分的外螺纹安装在SLM设备加工平台(3)的螺纹孔内、所述过渡螺套(1)的外六方法兰部分位于凹槽(4)内；沿所述外六方法兰的轴向中心处设置有一个内螺纹通孔；所述凹槽(4)内还嵌套有一个过渡凸轮(2)，所述过渡螺套(1)的外六方法兰内嵌在过渡凸轮(2)内。

2.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，其特征在于，所述过渡螺套(1)的内螺纹通孔用于安装SLM设备基材紧固螺钉。

3.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，其特征在于，所述过渡凸轮(2)为不等边圆角六边形的柱体，沿所述过渡凸轮(2)轴向中心开设有一个正六边形通孔，所述正六边形通孔与过渡螺套(1)的外六方法兰大小形状相适应；所述过渡凸轮(2)通过正六边形通孔套装在过渡螺套(1)上，所述正六边形通孔和过渡螺套(1)的外六方法兰间隙配合。

4.根据权利要求1所述的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，其特征在于，所述凹槽(4)深度大于过渡凸轮(2)的厚度，所述凹槽(4)的横截面形状为腰形，所述凹槽(4)和过渡凸轮(2)的不等边圆角六边形配合。

5.根据权利要求4所述的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，其特征在于，所述凹槽(4)的横截面形状为腰形、分为两个互相对称的圆弧段和两个直线段；其中，圆弧段距离凹槽(4)几何中心的距离大于过渡凸轮(2)外轮廓到其自身几何中心的最大距离、直线段距离凹槽(4)几何中心的距离小于过渡凸轮(2)外轮廓到其自身几何中心的最大距离。

6.根据权利要求5所述的一种激光选区熔化成形设备基材紧固装置，其特征在于，所述过渡凸轮(2)在加工平台(3)的凹槽(4)内旋转角度大于60°小于180°。

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