申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2019-04-04

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109940875B

主分类号：B29C64/118

分类号：B29C64/118;B29C64/245;B33Y30/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.07.23#实质审查的生效;2019.06.28#公开

摘要：本发明公开了一种3D打印机负压夹具，包含压框、第一至第三压力损失板、缓冲结构、连接结构、真空泵和若干固定螺钉；第一至第三压力损失板网孔结构的孔布局、孔位及其分布面积均相同，厚度依次递减；缓冲结构通过连接结构和真空泵相联通；若干固定螺钉依次穿过压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板上的通孔和缓冲结构上端面上其对应的螺纹孔螺纹相连，使得缓冲结构内的腔体通过第一至第三压力损失板的网孔结构和外界联通。本发明无需进行夹具额外操作，生产效率高，定位及重复定位精度高,提高了零件的打印质量,大幅降低了辅助时间及工人劳动强度,节约了机械加工成本。

主权项：1.3D打印机负压夹具，其特征在于，包含压框、第一至第三压力损失板、缓冲结构、连接结构、真空泵和若干固定螺钉；所述第一至第三压力损失板均包含呈正方形或长方形的边框、以及设置在边框中的网孔结构；所述第一至第三压力损失板网孔结构的孔布局、孔位及其分布面积均相同，厚度依次递减；所述连接结构为上下开口的柱体，其一端开口和所述真空泵的入口固连且涂胶密封；所述缓冲结构为上端开口、下端面和所述所述连接结构另一端开口固连的空心柱体，且缓冲结构的下端面通孔，使得泵体入口通过连接结构和缓冲结构内的腔体相联通；所述缓冲结构的上端面均匀设有若干和所述固定螺钉一一对应的螺纹孔，所述压框、第一至第三压力损失板上均设有若干和所述缓冲结构上端螺纹孔一一对应的通孔；所述压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板、缓冲结构的上端面依次层叠，且第一至第三压力损失板网孔结构的孔位对齐；所述第一至第三压力损失板的网孔结构包含均匀分布50x50个的阻尼孔，网孔孔径分别为0.8mm、0.5mm、0.3mm；所述若干固定螺钉依次穿过压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板上的通孔和缓冲结构上端面上其对应的螺纹孔螺纹相连，将压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板固定在缓冲结构的上端面，使得缓冲结构内的腔体通过第一至第三压力损失板的网孔结构和外界联通。

全文数据：3D打印机负压夹具技术领域本发明涉及数控加工设备技术领域，尤其涉及一种3D打印机负压夹具。背景技术3D打印技术,是一种以数字模型文件为基础,运用材料粉末或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来制造实体的技术。与传统的制造方法相比,其不需要机械加工或微机械加工，打印技术直接由计算机图形数据与打印机进行联合，生成绘制的零件,省去了机械加工许多中间环节,大大的缩短了产品的研发周期、提高了生产效率、大大提高了材料的利用效率。在FDM形式的3D打印机中，第一层在底板上的固定效果对打印工件的底面精度、变形、上层质量甚至打印的成功率都有很大的影响。现有的打印机采用的固定方式是加装热床并贴美纹纸或者涂固体胶，在使用一段时间后就需要进行更换，费时废材，而且效果并不如人意。因此需要提供一种夹具来实现对打印零件的良好固定。发明内容本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种3D打印机负压夹具，改善3D打印零件的固定效果，提高打印零件的质量与精度。本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：3D打印机负压夹具，包含压框、第一至第三压力损失板、缓冲结构、连接结构、真空泵和若干固定螺钉；所述第一至第三压力损失板均包含呈正方形或长方形的边框、以及设置在边框中的网孔结构；所述第一至第三压力损失板网孔结构的孔布局、孔位及其分布面积均相同，厚度依次递减；所述连接结构为上下开口的柱体，其一端开口和所述真空泵的入口固连且涂胶密封；所述缓冲结构为上端开口、下端面和所述所述连接结构另一端开口固连的空心柱体，且缓冲结构的下端面通孔，使得泵体入口通过连接结构和缓冲结构内的腔体相联通；所述缓冲结构的上端面均匀设有若干和所述固定螺钉一一对应的螺纹孔，所述压框、第一至第三压力损失板上均设有若干和所述缓冲结构上端螺纹孔一一对应的通孔；所述压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板、缓冲结构的上端面依次层叠，且第一至第三压力损失板网孔结构的孔位对齐；所述若干固定螺钉依次穿过压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板上的通孔和缓冲结构上端面上其对应的螺纹孔螺纹相连，将压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板固定在缓冲结构的上端面，使得缓冲结构内的腔体通过第一至第三压力损失板的网孔结构和外界联通。作为本发明3D打印机负压夹具进一步的优化方案，所述固定螺钉采用M3连接螺钉。作为本发明3D打印机负压夹具进一步的优化方案，所述第一至第三压力损失板分别采用0.8mm、0.5mm、0.3mm厚度的压力损失板。作为本发明3D打印机负压夹具进一步的优化方案，所述第一至第三压力损失板的网孔结构包含均匀分布50x50个的阻尼孔，网孔孔径分别为0.3mm、0.5mm、0.8mm。作为本发明3D打印机负压夹具进一步的优化方案，所述第一压力损失板采用聚四氟乙烯板，第二、第三压力损失板均采用玻璃纤维板。作为本发明3D打印机负压夹具进一步的优化方案，所述缓冲结构两侧均设有用于和外部水平数控滑台相连接的凸耳。本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1.本发明包括真空吸附平台，平台设在数控滑台上，平台的底面与真空泵相连接。平台可根据打印件尺寸进行行列式扩大，可根据打印过程所需吸附力选用真空泵；零件打印初始时无需额外装夹操作，打印过程中随打印面积增大，底层所受夹具作用力增大大，可保证打印全过程零件稳定；2.提供一种3D打印设备高适应型产品，其定位连接结构简单，可装夹于各类打印机，且打印过程中时无需进行夹具额外操作，生产效率高，定位及重复定位精度高,提高了零件的打印质量,大幅降低了辅助时间及工人劳动强度,节约了机械加工成本。附图说明图1为本发明的俯视图；图2为图1中A-A的剖视图；图3为本发明中第一至第三压力损失板网孔结构相配合的结构示意图。图中，1-固定螺钉，2-压板，3-第一压力损失板，4-第二压力损失板，5-第三压力损失板，6-缓冲结构，7-连接结构，8-真空泵。具体实施方式下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。如图1、图2所示，本发明公开了一种3D打印机负压夹具，包含压框、第一至第三压力损失板、缓冲结构、连接结构、真空泵和若干固定螺钉；所述第一至第三压力损失板均包含呈正方形或长方形的边框、以及设置在边框中的网孔结构；所述第一至第三压力损失板网孔结构的孔布局、孔位及其分布面积均相同，厚度依次递减；所述连接结构为上下开口的柱体，其一端开口和所述真空泵的入口固连且涂胶密封；所述缓冲结构为上端开口、下端面和所述所述连接结构另一端开口固连的空心柱体，且缓冲结构的下端面通孔，使得泵体入口通过连接结构和缓冲结构内的腔体相联通；所述缓冲结构的上端面均匀设有若干和所述固定螺钉一一对应的螺纹孔，所述压框、第一至第三压力损失板上均设有若干和所述缓冲结构上端螺纹孔一一对应的通孔；所述压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板、缓冲结构的上端面依次层叠，且第一至第三压力损失板网孔结构的孔位对齐，如图3所示；所述若干固定螺钉依次穿过压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板上的通孔和缓冲结构上端面上其对应的螺纹孔螺纹相连，将压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板固定在缓冲结构的上端面，使得缓冲结构内的腔体通过第一至第三压力损失板的网孔结构和外界联通。所述固定螺钉优先采用M3连接螺钉，缓冲结构内的腔体的高度为7.5mm，在真空泵工作时在真空腔内产生负压，在大气压的作用下对打印零件进行夹紧；第一至第三压力损失网孔板，均在50mmx50mm板中间均匀分布50x50个的阻尼孔，起到压力损失作用；第一至第三压力损失板的网孔孔径分别为0.3mm、0.5mm、0.8mm，其各孔布局、孔位及其分布面积均相同，安装时保证上下板孔位对齐；吸附平台组件最上部为压板，其通孔孔位与下方三压力损失板通孔及真空腔板螺纹孔对齐，真空腔与其上各板由螺钉连接。所述真空泵与外部转速调节器相连，以调整真空泵吸力大小。所述缓冲结构两侧均设有用于和外部水平数控滑台相连接的凸耳，通过其与3D打印机水平移动平台由螺钉连接，打印零件第一层位于负压夹具0.8mm压力损失板上，无需其他装夹机构，打印操作方便。零件受夹具的吸附力作用可彻底避免打印零件第一层的翘边，脱落，底层精度差等问题，从而实现对3D打印精度的大幅提高。第一压力损失板采用聚四氟乙烯板，第二、第三压力损失板均采用玻璃纤维板。3D打印机负压夹具的工作过程如下：将3D打印机负压夹具装于FDM形式的3D打印机数控水平工作台，启动负压夹具真空泵，调节真空泵调速器，调节真空泵吸附力。启动自动打印程序,3D打印机负压夹具整体通过伺服电机拖动数控滑台移动，对设计零件进行第一层打印，打印的零件第一层受到夹具夹紧力牢固于0.8mm压力损失板上，打印完毕后关闭程序，可轻易取下打印零件。本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.3D打印机负压夹具，其特征在于，包含压框、第一至第三压力损失板、缓冲结构、连接结构、真空泵和若干固定螺钉；所述第一至第三压力损失板均包含呈正方形或长方形的边框、以及设置在边框中的网孔结构；所述第一至第三压力损失板网孔结构的孔布局、孔位及其分布面积均相同，厚度依次递减；所述连接结构为上下开口的柱体，其一端开口和所述真空泵的入口固连且涂胶密封；所述缓冲结构为上端开口、下端面和所述所述连接结构另一端开口固连的空心柱体，且缓冲结构的下端面通孔，使得泵体入口通过连接结构和缓冲结构内的腔体相联通；所述缓冲结构的上端面均匀设有若干和所述固定螺钉一一对应的螺纹孔，所述压框、第一至第三压力损失板上均设有若干和所述缓冲结构上端螺纹孔一一对应的通孔；所述压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板、缓冲结构的上端面依次层叠，且第一至第三压力损失板网孔结构的孔位对齐；所述若干固定螺钉依次穿过压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板上的通孔和缓冲结构上端面上其对应的螺纹孔螺纹相连，将压框、第一压力损失板、第二压力损失板、第三压力损失板固定在缓冲结构的上端面，使得缓冲结构内的腔体通过第一至第三压力损失板的网孔结构和外界联通。2.基于权利要求1所述的3D打印机负压夹具，其特征在于，所述固定螺钉采用M3连接螺钉。3.基于权利要求1所述的3D打印机负压夹具，其特征在于，所述第一至第三压力损失板分别采用0.8mm、0.5mm、0.3mm厚度的压力损失板。4.基于权利要求3所述的3D打印机负压夹具，其特征在于，所述第一至第三压力损失板的网孔结构包含均匀分布50x50个的阻尼孔，网孔孔径分别为0.3mm、0.5mm、0.8mm。5.基于权利要求3所述的3D打印机负压夹具，其特征在于，所述第一压力损失板采用聚四氟乙烯板，第二、第三压力损失板均采用玻璃纤维板。6.基于权利要求1所述的3D打印机负压夹具，其特征在于，所述缓冲结构两侧均设有用于和外部水平数控滑台相连接的凸耳。

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