[发明专利]一种全流程超声波辅助半固态增材制造装置及工艺

权利要求书

1.一种全流程超声波辅助半固态增材制造装置，包括基板（19），其特征在于：基板（19）与垂直安装架（25）底部连接；位于垂直安装架（25）内侧的基板（19）上安装有三坐标伺服运动加热平台（18）、伺服运动控制卡（21）、超声波发生器（22）、多通道温度控制器（23）；垂直安装架（25）上部和水平安装架（27）两端连接，水平安装架（27）上连接有非接触式激光加热测温装置（20），水平安装架（27）中部与总安装板（10）连接，总安装板（10）安装有冷挤压丝材制备装置与丝材送进装置（13），丝材送进装置（13）和超声辅助挤出装置（15）连接，由挤压坯料（9）挤压获得的冷挤丝材（16）依次通过丝材送进装置（13）与超声辅助挤出装置（15），最终与放置在三坐标伺服运动加热平台（18）上的堆积坯料（17）相接触；

所述的冷挤压丝材制备装置位于总安装板（10）上方，冷挤压丝材制备装置包括伺服电动推缸（1），伺服电动推缸（1）机体安装在电动缸连接板（2）上，电动缸连接板（2）通过长连接杆（5）和挤压筒安装板（6）连接，挤压筒安装板（6）和总安装板（10）则通过短连接杆（8）连接；

伺服电动推缸（1）活动端通过电缸挤压杆转接头（3）与挤压杆（4）上端连接，挤压杆（4）和上挤压筒（7）内腔间隙配合，上挤压筒（7）上部安装在挤压筒安装板（6）上，上挤压筒（7）下端和下挤出头（11）连接，上挤压筒（7）筒体内放置有铸态的挤压坯料（9）。

2.根据权利要求1所述的一种全流程超声波辅助半固态增材制造装置，其特征在于：所述的丝材送进装置（13）安装在冷挤压丝材制备装置正下方，送进机构壳体（1302）上端通过下挤压头送进壳体连接头（1301）与下挤出头（11）下端相连，送进机构壳体（1302）下端与送进机构连接板（14）连接，送进机构连接板（14）通过细连接杆（12）与总安装板（10）下方连接；

所述的送进机构壳体（1302）内槽安装有被动摩擦轮架（1306），被动摩擦轮架（1306）与固接在送进机构壳体（1302）上的固定块（1308）之间水平放置有夹紧弹簧（1307）；被动摩擦轮架（1306）上安装有被动摩擦轮（1305），被动摩擦轮（1305）和主动送丝齿轮（1304）配合夹紧冷挤丝材（16），主动送丝齿轮（1304）与送丝电机（1303）连接。

3.根据权利要求2所述的一种全流程超声波辅助半固态增材制造装置，其特征在于：所述的超声辅助挤出装置（15）位于丝材送进装置（13）下方，超声辅助挤出装置（15）包括聚四氟乙烯管（1502），聚四氟乙烯管（1502）上端和送进机构壳体（1302）的冷挤丝材（16）出口连接，使冷挤丝材（16）进入聚四氟乙烯管（1502）；聚四氟乙烯管（1502）放置在散热鳍片（1501）内通道上部引导冷挤丝材（16）向下移动，散热鳍片（1501）和送进机构连接板（14）连接；散热鳍片（1501）内安装的喉管（1503）与加热块（1508）连接，加热块（1508）下方连接挤出头（1507），加热块（1508）的内部放置有加热电阻（1509）与第一热电偶（1510）；加热块（1508）放置在超声波工具头（1506）内孔中，超声波工具头（1506）与超声波换能器（1505）连接，超声波换能器（1505）和超声波发生器（22）连接；超声波换能器（1505）的轴肩位置与工具头支架（1504）下端固接，工具头支架（1504）上端与送进机构连接板（14）连接。