本發(fā)明涉及3D打印領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于3D打印的模具的應(yīng)力消除設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前鑄造用FDM3D打印模具只能應(yīng)用尺寸較小、形狀規(guī)則模具，大型FDM3D打印機(jī)打印出模具較大時(shí)，模具四周容易起皺、變形，最后難以保證鑄件合格。為了滿(mǎn)足大型FDM3D打印模具可以應(yīng)用于鑄造領(lǐng)域，在此發(fā)明一種用于3D打印模具的應(yīng)力消除設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中存在的問(wèn)題，發(fā)明的目的在于提供一種用于3D打印的模具的應(yīng)力消除設(shè)備，該應(yīng)力消除設(shè)備通過(guò)溫控系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)之間的相互工作，保證腔體內(nèi)具有一定溫度和濕度，從而快速消除模具應(yīng)力，然后再對(duì)已去除應(yīng)力的模具進(jìn)行加工得到模具設(shè)計(jì)尺寸，能夠防止模具變形，保證鑄件鑄造精度，降低模具鑄造成本。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于3D打印的模具的應(yīng)力消除設(shè)備，該應(yīng)力消除設(shè)備包括：至少具有可打開(kāi)或關(guān)閉的前門(mén)的腔體；設(shè)置在腔體內(nèi)的加熱系統(tǒng)；與加熱系統(tǒng)電連接以控制加熱系統(tǒng)的加熱功率的溫控系統(tǒng)；以及設(shè)置在腔體上的排氣系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，腔體進(jìn)一步包括：相對(duì)且平行設(shè)置的頂面和底面；在頂面與底面之間延伸并且相對(duì)設(shè)置的前門(mén)和后門(mén)；以及在頂面與底面之間延伸并且連接前門(mén)和后門(mén)的第一側(cè)門(mén)和第二側(cè)門(mén)，其中，第一側(cè)門(mén)可相對(duì)于腔體打開(kāi)或關(guān)閉。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，前門(mén)、后門(mén)、第一側(cè)門(mén)和第二側(cè)門(mén)都分別安裝在門(mén)框架中，其中，前門(mén)和第一側(cè)門(mén)的豎直邊緣上設(shè)置有導(dǎo)向塊，并且沿與導(dǎo)向塊對(duì)應(yīng)的門(mén)框架設(shè)置有導(dǎo)軌，以使前門(mén)和第一側(cè)門(mén)構(gòu)造成可相對(duì)于腔體升降。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，前門(mén)和第一側(cè)門(mén)構(gòu)造成通過(guò)氣缸升降機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)以相對(duì)于腔體升降。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，加熱系統(tǒng)設(shè)置在腔體的頂面上并且包括電熱管、電熱爐、電阻絲中的任一種或幾種。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，溫控系統(tǒng)包括設(shè)置在腔體內(nèi)的溫度傳感器以及電連接至加熱系統(tǒng)的控制器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，排氣系統(tǒng)設(shè)置在腔體的第二側(cè)門(mén)上并且包括排氣風(fēng)扇。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在后門(mén)上裝有拉環(huán)和觀察窗。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種3D打印及加工一體機(jī)，該3D打印及加工一體機(jī)包括：打印設(shè)備；模具加工設(shè)備；以上所述的應(yīng)力消除設(shè)備；以及將打印設(shè)備、模具加工設(shè)備以及應(yīng)力消除設(shè)備相互連接的傳送裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，傳送裝置構(gòu)造成：將模具由打印設(shè)備經(jīng)由應(yīng)力消除設(shè)備傳送至模具加工設(shè)備的傳送帶結(jié)構(gòu)或輥道傳輸結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：本發(fā)明的用于3D打印的模具的應(yīng)力消除設(shè)備通過(guò)溫控系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)之間的相互工作，保證腔體內(nèi)具有一定溫度和濕度，從而快速消除模具應(yīng)力，然后再對(duì)已去除應(yīng)力的模具進(jìn)行加工得到模具設(shè)計(jì)尺寸，能夠防止模具變形，保證鑄件鑄造精度，降低模具鑄造成本。

附圖說(shuō)明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于3D打印的模具的應(yīng)力消除設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1所示的應(yīng)力消除設(shè)備的透視圖；以及

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的3D打印及加工一體機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，該3D打印及加工一體機(jī)包括圖1所示的應(yīng)力消除設(shè)備。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

首先參見(jiàn)圖1和圖2，分別示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于3D打印的模具的應(yīng)力消除設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖和透視圖，其中，使用標(biāo)號(hào)300指示該應(yīng)力消除設(shè)備。如圖所示，應(yīng)力消除設(shè)備300包括：腔體10，其中，腔體10至少具有可打開(kāi)或關(guān)閉的前門(mén)3，以用于模具17(圖2中示出)進(jìn)出腔體10的運(yùn)輸；設(shè)置在腔體10內(nèi)用于加熱腔體10的加熱系統(tǒng)7、與加熱系統(tǒng)7電連接的溫控系統(tǒng)8，溫控系統(tǒng)8用于控制加熱系統(tǒng)7的加熱功率，以使腔體10內(nèi)的溫度保持在預(yù)定溫度水平；以及設(shè)置在腔體10上的排氣系統(tǒng)，用于排出腔體10內(nèi)的水汽，以將腔體10的濕度保持在預(yù)定濕度水平(諸如環(huán)境濕度)。此處應(yīng)當(dāng)注意，所提及的“預(yù)定溫度水平”和“預(yù)定濕度水平”指的是能夠使腔體10內(nèi)的模具17消除應(yīng)力的水平，其具體數(shù)值需要根據(jù)具體實(shí)施例而定，本發(fā)明不局限于此。

本發(fā)明的用于3D打印的模具的應(yīng)力消除設(shè)備通過(guò)溫控系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)及排氣系統(tǒng)之間的相互工作，保證腔體內(nèi)具有一定溫度和濕度，從而快速消除模具應(yīng)力，然后再對(duì)已去除應(yīng)力的模具進(jìn)行加工得到模具設(shè)計(jì)尺寸，能夠防止模具變形，保證鑄件鑄造精度，降低模具鑄造成本。

接下來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例，參見(jiàn)圖1和圖2，腔體10進(jìn)一步包括：相對(duì)且平行設(shè)置的頂面1和底面2；在頂面1和底面2之間延伸并且相對(duì)設(shè)置的前門(mén)3和后門(mén)4，其中，前門(mén)3可選擇性地打開(kāi)和關(guān)閉；以及在頂面1與底面2之間延伸并且連接前門(mén)3和后門(mén)4的第一側(cè)門(mén)5和第二側(cè)門(mén)6，其中，第一側(cè)門(mén)5可相對(duì)于腔體10打開(kāi)或關(guān)閉。整體而言，由圖可見(jiàn)，腔體10被構(gòu)造成中空的長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，并且具有兩個(gè)可打開(kāi)和關(guān)閉的門(mén)，在該實(shí)施例中示出為前門(mén)3和第一側(cè)門(mén)5。

進(jìn)一步地，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，以上所述的所有門(mén)，包括前門(mén)3、后門(mén)4、第一側(cè)門(mén)5和第二側(cè)門(mén)6都分別安裝在門(mén)框架11中。并且其中，如圖1最佳示出，前門(mén)3和第一側(cè)門(mén)5的豎直邊緣上均設(shè)置有導(dǎo)向塊12，并且在該實(shí)施例中，前門(mén)3和第一側(cè)門(mén)5的各豎直邊緣上均設(shè)置有間隔開(kāi)的兩個(gè)導(dǎo)向塊12，并且沿與導(dǎo)向塊12對(duì)應(yīng)的門(mén)框架11，即，安裝有前門(mén)3的門(mén)框架11和安裝有第一側(cè)門(mén)5的門(mén)框架11設(shè)置有導(dǎo)軌13，導(dǎo)向塊12可沿導(dǎo)軌13滑動(dòng)，以使前門(mén)3和第一側(cè)門(mén)5構(gòu)造成可相對(duì)于腔體10在豎直方向上升降，從而實(shí)現(xiàn)前門(mén)3和第一側(cè)門(mén)5的打開(kāi)和關(guān)閉。

接下來(lái)，詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的應(yīng)力消除設(shè)備的各部件。如圖2所示，加熱系統(tǒng)7設(shè)置在腔體10的頂面1上，并且可包括電熱管、電熱爐、電阻絲中的任一種或幾種，這可根據(jù)實(shí)際需要(諸如預(yù)定溫度水平、腔體10的體積、加熱成本等)而定，本發(fā)明不局限于此。

此外，溫控系統(tǒng)8包括設(shè)置在腔體10內(nèi)的溫度傳感器以及電連接至加熱系統(tǒng)7的控制器。在應(yīng)力消除設(shè)備300運(yùn)行時(shí)，溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)腔體10內(nèi)的溫度，當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到腔體10內(nèi)的實(shí)際溫度高于預(yù)定溫度水平時(shí)，溫度傳感器向控制器發(fā)送信號(hào)，控制器降低加熱系統(tǒng)7的加熱功率，使腔體10內(nèi)的溫度降低；當(dāng)溫度傳感器檢測(cè)到腔體10內(nèi)的實(shí)際溫度低于預(yù)定溫度水平時(shí)，溫度傳感器向控制器發(fā)送信號(hào)，控制器增大加熱系統(tǒng)7的加熱功率，使腔體10內(nèi)的溫度升高。通過(guò)以上反饋控制過(guò)程，能夠保證腔體10內(nèi)的溫度穩(wěn)定地保持在預(yù)定溫度水平。

另外，如圖2所示，根據(jù)一個(gè)示例性的實(shí)施例，排氣系統(tǒng)9可設(shè)置在腔體10的第二側(cè)門(mén)6上并且可包括排氣風(fēng)扇。在應(yīng)力消除設(shè)備300運(yùn)行時(shí)，排氣風(fēng)扇啟動(dòng)，以排除腔體10內(nèi)的水汽，保證腔體10內(nèi)的濕度處于環(huán)境濕度水平。附加地，在后門(mén)3上還可裝有便于拉動(dòng)腔體10的拉環(huán)15和用于觀察腔體10內(nèi)的模具17的烘干情況的觀察窗16。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種3D打印及加工一體機(jī)，其具體結(jié)構(gòu)在圖3中例示。如圖3所示，該3D打印及加工一體機(jī)包括：打印設(shè)備100；模具加工設(shè)備200；如上所述的應(yīng)力消除設(shè)備300；以及將打印設(shè)備100、模具加工設(shè)備200以及應(yīng)力消除設(shè)備300相互連接的傳送裝置400。在一個(gè)示例性的實(shí)施例中，如圖3所示，傳送裝置400構(gòu)造成：將模具17由打印設(shè)備100經(jīng)由應(yīng)力消除設(shè)備300傳送至模具加工設(shè)備200的傳送帶結(jié)構(gòu)或輥道傳輸結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)在結(jié)合圖3所示的實(shí)施例描述3D打印及加工一體機(jī)的工作過(guò)程：首先經(jīng)由FDM3D打印設(shè)備100打印模具17，打印完成后，將模具17經(jīng)由輥道傳輸結(jié)構(gòu)400運(yùn)輸至應(yīng)力消除設(shè)備300，同時(shí)前門(mén)3打開(kāi)以允許模具17進(jìn)入腔體10中，然后關(guān)閉前門(mén)3以密封腔體10；溫控系統(tǒng)8開(kāi)始控制加熱系統(tǒng)7加熱到預(yù)定溫度水平后維持該預(yù)定溫度水平，同時(shí)排氣系統(tǒng)9排出腔體10內(nèi)的水汽，最后對(duì)模具10保溫一段時(shí)間，在此期間可以通過(guò)觀察窗16觀察模具17的烘干效果；模具應(yīng)力消除后，由輥道傳輸結(jié)構(gòu)400運(yùn)輸至模具加工設(shè)備200去除模具17的預(yù)留量。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。