CN218837185U - 一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及镁合金加工技术领域，具体涉及一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，包括底板、U型台和立板，还包括控制器、打磨机构和夹持机构，打磨机构包括砂纸、往复滑动组件和升降组件，夹持机构包括驱动组件、旋转组件和两个夹块，驱动组件设在旋转组件上，两个夹块呈对称设置在驱动组件上，往复滑动组件、升降组件、驱动组件和旋转组件与控制器均为电性连接，本实用新型涉及的一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，能够确保镁合金基材的每个表面均被打磨平整，不会造成打磨死角，提升了打磨质量，同时无需通过工人频繁翻转基材，省时省力，提升了打磨效率，有利于缩短高强韧镁合金的制造时间，加快制造周期。

Description

一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置

技术领域

本实用新型涉及镁合金加工技术领域，具体涉及一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置。

背景技术

传统镁合金的成形方法主要是锻造加工和铸造加工。锻造加工通常可以获得高性能的零部件，但由于镁合金的密排六方结构，具有本质上的对称性低(c/a＝1.62)和滑移系少的特点，导致室温塑性差，通常需要在较高的成形温度(250～450℃)下进行，会导致零件表面质量差和氧化，同时，其工艺加工周期长、效率低、材料利用率低、且难以成形结构复杂的部件，目前，锻造镁制品的消耗量仅占镁总消耗量的1.5％。而铸造加工虽然可保证高效率和较高精度，但因熔体凝固过程中形成的热力学稳定相和镁的强氧化倾向，在复杂地冷却过程中，不可能控制这些相的形态或分布，故所得铸件力学性能较差。随着铸造技术的发展，效率和精度已经有了大幅度提升，但仍难以制造出强度塑性较高、内部结构复杂的镁合金结构件。因此对成形效率高、制造成本低、制造形式灵活的镁合金丝材电弧增材制造技术进行研究具有重要的实际意义。

为了解决现有技术存在的问题，提供一种高强韧镁合金的等离子弧增材制造工艺，能够获得性能优异的镁合金结构件。

我国专利申请号：CN201921927293.2，公开日：2020.08.28公开了一种激光熔覆修复前预处理设备，解决现有技术中存在的激光熔覆修复前预处理装置工作效率低的缺点，包括底座、横梁和安装座，底座上设有两个支撑柱，且底座上焊有第一侧板和第二侧板，横梁设置在支撑柱之间，且横梁的一端设有管状电机，横梁的正面设有滑轨，安装座设置在横梁的正面，且安装座的背面设有与滑轨滑动配合的滑块，安装座的正面通过螺栓连接有第一电机，第一侧板靠近第二侧板的一侧通过滚动轴承转动连接有转动轴，且转动轴的末端粘有第一压板，能够灵活地对基材的各个面进行打磨抛光预处理，无需人工操作，提高了工作效率。

制造高强韧镁合金的第一步就是基材预处理：首先将镁合金基体材料用砂纸打磨、抛光，直至呈现出均匀光亮的金属银白色之后再用酒精清洗，待用。

现有打磨技术存在以下不足：

1.一般通过人工手持砂纸打磨，无法均匀的将镁合金基材的各个表面打磨平整，打磨效果有待提升，同时工人的劳动量较大，增大了劳动强度，不利于节约人力。

2.在打磨过程中，需要工人频繁翻转基材，以将其每个表面均打磨平整光滑，费时费力，因而降低了打磨效率。

3.通过夹紧的同时旋转基材的方式，夹持的基材容易滑脱，固定效果不好，降低了打磨效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

提供一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，包括底板、U型台和立板，

还包括控制器、打磨机构和夹持机构，

打磨机构设在U型台的顶部，打磨机构包括砂纸、往复滑动组件和升降组件，升降组件设在U型台的顶部，往复滑动组件设在升降组件上，砂纸固定设在往复滑动组件上，

夹持机构设在立板的外壁上，夹持机构包括驱动组件、旋转组件和两个夹块，旋转组件设在立板的外壁上，驱动组件设在旋转组件上，两个夹块呈对称设置在驱动组件上，往复滑动组件、升降组件、驱动组件和旋转组件与控制器均为电性连接。

优选的，升降组件包括电动推杆和升降板，U型台的顶部固定设有四个导杆，升降板滑动设置在四个导杆的外壁上，电动推杆插设在U型台的顶部，其输出端与升降板的底部固定连接，电动推杆与控制器电连接。

优选的，往复滑动组件均包括正反转电机、齿轮、齿条和滑板，正反转电机插设在升降板的顶部，齿轮固定设在其输出端上，升降板的外壁上固定设有导柱，滑板通过两个滑条滑动设在导柱的外壁上，齿条固定设在滑板的顶部，齿轮和齿条啮合连接，砂纸通过四个装夹块固定设在滑板的底部，正反转电机与控制器电连接。

优选的，旋转组件包括步进电机、主动轮、从动轮、皮带和转盘，步进电机插设在立板的底部，主动轮固定设在其输出端上，从动轮通过旋转轴转动设置在立板的顶部，转盘固定设在旋转轴远离从动轮的一端，皮带套设在主动轮和从动轮之间，且主动轮小于从动轮，步进电机与控制器电连接。

优选的，驱动组件包括伺服电机、第一连杆、两个滑块和两个第二连杆，转盘远离旋转轴的一端固定设有支撑架，支撑架的外壁上固定设有限位杆，伺服电机插设在支撑架的外壁上，第一连杆固定设在其输出端上，两个第二连杆分别铰接设置在第一连杆的两端，每个滑块均滑动设在限位杆的一端外壁上，每个第二连杆远离第一连杆的一端均与一个滑块铰接，每个夹块均与一个滑块固定连接，伺服电机与控制器电连接。

优选的，限位杆的圆周方向上的外壁上呈对称设置有两个限位槽，每个滑块的外壁上均固定设有限位块，每个限位块均与一个限位槽插接。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过设计旋转组件，即步进电机、主动轮、从动轮、皮带和转盘，当基材的一面打磨结束，通过控制器启动步进电机，从而带动其输出端上的主动轮旋转，由于从动轮通过旋转轴与立板转动连接，从动轮与旋转轴的一端固定连接，主动轮和从动轮通过皮带套接，转盘与旋转轴的另一端固定连接，进而带动转盘及其上夹持的基材旋转，进而对剩余未打磨的面进行打磨处理,进而确保镁合金基材的每个表面均被打磨平整，不会造成打磨死角，提升了打磨质量，同时无需通过工人频繁翻转基材，省时省力，提升了打磨效率，有利于缩短高强韧镁合金的制造时间，加快制造周期。

2.本实用新型通过设计控制器、打磨机构和夹持机构，先通过夹持机构将镁合金基材夹紧固定，再通过打磨机构对基材进行打磨，相较于现有技术，不仅无需通过人工手持砂纸打磨，同时基材夹持的更紧，不容易滑脱，且能均匀的将镁合金基材的各个表面打磨平整，提升了打磨效果，同时降低了工人的劳动量，有利于节约人力，降低高强韧镁合金的制造成本。

3.本实用新型通过设计驱动组件，即伺服电机、第一连杆、两个滑块和两个第二连杆，通过伺服电机配合连杆式的夹持结构，确保对基材的夹持过程匀速进行，从而防止速度过快或过大将镁合金基材夹坏，起到保护基材的作用，防止造成浪费，降低废品率，同时有利于提升高强韧镁合金的制造质量，提升成品的品质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对本发明实施例中的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型的立体结构示意图一；

图2为本实用新型的立体结构示意图二；

图3为图2中的A处放大图；

图4为图2中的B处放大图；

图中：打磨机构1，夹持机构2，砂纸3，往复滑动组件4，升降组件5，驱动组件6，旋转组件7，夹块8，电动推杆9，升降板10，正反转电机11，齿轮12，齿条13，滑板14，滑条15，装夹块16，步进电机17，主动轮18，从动轮19，皮带20，转盘21，伺服电机22，第一连杆23，滑块24，第二连杆25，限位杆26，限位槽27，底板28，U型台29，立板30。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。

参照图1所示，一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，包括底板、U型台和立板，

还包括控制器、打磨机构1和夹持机构2，

打磨机构1设在U型台的顶部，打磨机构1包括砂纸3、往复滑动组件4和升降组件5，升降组件5设在U型台的顶部，往复滑动组件4设在升降组件5上，砂纸3固定设在往复滑动组件4上，

夹持机构2设在立板的外壁上，夹持机构2包括驱动组件6、旋转组件7和两个夹块8，旋转组件7设在立板的外壁上，驱动组件6设在旋转组件7上，两个夹块8呈对称设置在驱动组件6上，往复滑动组件4、升降组件5、驱动组件6和旋转组件7与控制器均为电性连接。

参照图2所示，升降组件5包括电动推杆9和升降板10，U型台的顶部固定设有四个导杆，升降板10滑动设置在四个导杆的外壁上，电动推杆9插设在U型台的顶部，其输出端与升降板10的底部固定连接，电动推杆9与控制器电连接，当基材固定后，通过控制器启动电动推杆9，从而使其输出端收缩，由于其输出端与升降板10的底部固定连接，升降板10通过四个导杆与U型台的顶部滑动连接，从而带动升降板10及其上的砂纸3下降，直至砂纸3表面与基材的表面接触，再通过控制器断电电动推杆9，停止升降板10的下降。

参照图4所示，往复滑动组件4均包括正反转电机11、齿轮12、齿条13和滑板14，正反转电机11插设在升降板10的顶部，齿轮12固定设在其输出端上，升降板10的外壁上固定设有导柱，滑板14通过两个滑条15滑动设在导柱的外壁上，齿条13固定设在滑板14的顶部，齿轮12和齿条13啮合连接，砂纸3通过四个装夹块16固定设在滑板14的底部，正反转电机11与控制器电连接，当砂纸3表面与基材的表面接触后，通过控制器启动正反转电机11，从而带动其输出端上的齿轮12先正转再反转，由于齿条13与滑板14的顶部固定连接，齿条13与齿轮12啮合连接，砂纸3通过四个装夹块16与滑板14的底部固定连接，滑板14通过两个滑条15滑动设在导柱的外壁上，进而带动砂纸3来回往复滑动，对基材的表面进行打磨，直至呈现出均匀光亮的金属银白色之后再用酒精清洗，待用。

参照图2所示，旋转组件7包括步进电机17、主动轮18、从动轮19、皮带20和转盘21，步进电机17插设在立板的底部，主动轮18固定设在其输出端上，从动轮19通过旋转轴转动设置在立板的顶部，转盘21固定设在旋转轴远离从动轮19的一端，皮带20套设在主动轮18和从动轮19之间，且主动轮18小于从动轮19，步进电机17与控制器电连接，当基材的一面打磨结束，通过控制器启动步进电机17，从而带动其输出端上的主动轮18旋转，由于从动轮19通过旋转轴与立板转动连接，从动轮19与旋转轴的一端固定连接，主动轮18和从动轮19通过皮带20套接，转盘21与旋转轴的另一端固定连接，进而带动转盘21及其上夹持的基材旋转，进而对剩余未打磨的面进行打磨处理。

参照图3所示，驱动组件6包括伺服电机22、第一连杆23、两个滑块24和两个第二连杆25，转盘21远离旋转轴的一端固定设有支撑架，支撑架的外壁上固定设有限位杆26，伺服电机22插设在支撑架的外壁上，第一连杆23固定设在其输出端上，两个第二连杆25分别铰接设置在第一连杆23的两端，每个滑块24均滑动设在限位杆26的一端外壁上，每个第二连杆25远离第一连杆23的一端均与一个滑块24铰接，每个夹块8均与一个滑块24固定连接，伺服电机22与控制器电连接，夹持镁合金基材时，首先将基材放到两个夹块8之间，然后通过控制器启动伺服电机22，从而带动其输出端上的第一连杆23旋转，由于第一连杆23的两端分别与两个第二连杆25的一端铰接，每个第二连杆25远离第一连杆23的一端均与一个滑块24铰接，两个滑块24均与限位杆26滑动连接，每个夹块8均与一个滑块24固定连接，进而带动两个夹块8相互靠近，对基材进行夹持，实现固定。

参照图3所示，限位杆26的圆周方向上的外壁上呈对称设置有两个限位槽27，每个滑块24的外壁上均固定设有限位块，每个限位块均与一个限位槽27插接，在滑块24滑动时，其外壁上的限位块与限位杆26外壁上的限位槽27插接配合，从而确保滑块24竖直稳定滑动，使得滑块24及其上的夹块8不会产生自转，确保夹持效果。

Claims (6)

1.一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，包括底板(28)、U型台(29)和立板(30)，其特征在于：

还包括控制器、打磨机构(1)和夹持机构(2)，

打磨机构(1)设在U型台的顶部，打磨机构(1)包括砂纸(3)、往复滑动组件(4)和升降组件(5)，升降组件(5)设在U型台的顶部，往复滑动组件(4)设在升降组件(5)上，砂纸(3)固定设在往复滑动组件(4)上，

夹持机构(2)设在立板的外壁上，夹持机构(2)包括驱动组件(6)、旋转组件(7)和两个夹块(8)，旋转组件(7)设在立板的外壁上，驱动组件(6)设在旋转组件(7)上，两个夹块(8)呈对称设置在驱动组件(6)上，往复滑动组件(4)、升降组件(5)、驱动组件(6)和旋转组件(7)与控制器均为电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，其特征在于：升降组件(5)包括电动推杆(9)和升降板(10)，U型台的顶部固定设有四个导杆，升降板(10)滑动设置在四个导杆的外壁上，电动推杆(9)插设在U型台的顶部，其输出端与升降板(10)的底部固定连接，电动推杆(9)与控制器电连接。

3.根据权利要求2所述的一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，其特征在于：往复滑动组件(4)均包括正反转电机(11)、齿轮(12)、齿条(13)和滑板(14)，正反转电机(11)插设在升降板(10)的顶部，齿轮(12)固定设在其输出端上，升降板(10)的外壁上固定设有导柱，滑板(14)通过两个滑条(15)滑动设在导柱的外壁上，齿条(13)固定设在滑板(14)的顶部，齿轮(12)和齿条(13)啮合连接，砂纸(3)通过四个装夹块(16)固定设在滑板(14)的底部，正反转电机(11)与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，其特征在于：旋转组件(7)包括步进电机(17)、主动轮(18)、从动轮(19)、皮带(20)和转盘(21)，步进电机(17)插设在立板的底部，主动轮(18)固定设在其输出端上，从动轮(19)通过旋转轴转动设置在立板的顶部，转盘(21)固定设在旋转轴远离从动轮(19)的一端，皮带(20)套设在主动轮(18)和从动轮(19)之间，且主动轮(18)小于从动轮(19)，步进电机(17)与控制器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，其特征在于：驱动组件(6)包括伺服电机(22)、第一连杆(23)、两个滑块(24)和两个第二连杆(25)，转盘(21)远离旋转轴的一端固定设有支撑架，支撑架的外壁上固定设有限位杆(26)，伺服电机(22)插设在支撑架的外壁上，第一连杆(23)固定设在其输出端上，两个第二连杆(25)分别铰接设置在第一连杆(23)的两端，每个滑块(24)均滑动设在限位杆(26)的一端外壁上，每个第二连杆(25)远离第一连杆(23)的一端均与一个滑块(24)铰接，每个夹块(8)均与一个滑块(24)固定连接，伺服电机(22)与控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的一种等离子弧增材制造高强韧镁合金的打磨装置，其特征在于：限位杆(26)的圆周方向上的外壁上呈对称设置有两个限位槽(27)，每个滑块(24)的外壁上均固定设有限位块，每个限位块均与一个限位槽(27)插接。

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