[發(fā)明專利]一種基于3D打印技術(shù)的智能制造方法和系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2017-12-24
• 公開（公告）號: CN107984752A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝小堅
• 申請（專利權(quán)）人: 謝小堅
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B33Y10/00
• 代理公司: 北京德高行遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11549
• 代理人: 楊瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種基于3D打印技術(shù)的智能制造方法和系統(tǒng)，具體為3D 打印技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

3D打印技術(shù)是一系列快速原型成型技術(shù)的統(tǒng)稱，是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)可利用數(shù)字模型文件直接制作實體，這是3D打印相比傳統(tǒng)制作工藝的根本優(yōu)點。3D打印技術(shù)大大降低了制造門檻，具有任意復(fù)雜結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品都能夠用3D打印技術(shù)直接制造出來，特別適用于個體化產(chǎn)品制造和定制服務(wù)。

現(xiàn)有技術(shù)中采用流水線進(jìn)行3D打印的作業(yè)方式，一條或多條流水線上設(shè)置有多個生產(chǎn)、質(zhì)檢和裝配設(shè)備，不同設(shè)備均是單獨進(jìn)行打印作業(yè)，設(shè)備與設(shè)備之間，設(shè)備與產(chǎn)品工件之間缺乏有效的協(xié)調(diào)交互手段，因此導(dǎo)致流水線上的智能化、自動化和個性化較低影響了生產(chǎn)效率。為此，我們提出了一基于3D打印技術(shù)的智能制造方法和系統(tǒng)投入使用，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于3D打印技術(shù)的智能制造方法和系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于3D打印技術(shù)的智能制造方法，該方法的具體步驟如下：

S1：根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點確定模具分型面，然后在垂直于分型面方向上設(shè)置拔模斜度，并在模具上開出注蠟孔和設(shè)置定位結(jié)構(gòu)；

S2：采用UG軟件根據(jù)模具結(jié)構(gòu)在模具內(nèi)設(shè)置冷卻流道，并根據(jù)Molodflow 的充型模擬，計算出零件在模具內(nèi)的充滿時間；

S3：對模具內(nèi)進(jìn)行壓蠟處理，得到工件蠟?zāi)＃?/p>

S4：經(jīng)過3D打印機(jī)預(yù)覽確認(rèn)打印工序，在蠟?zāi)Ｉ线M(jìn)行分層打印。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，注蠟孔開在模具的側(cè)面中央位置，并根據(jù)制造工件的結(jié)構(gòu)特點，在上下模具之間設(shè)計凸臺定位結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述步驟S1中，模具采用光固化樹脂采用凝膠注模技術(shù)一體成型。

優(yōu)選的，所述步驟S3中，壓蠟處理中設(shè)置注蠟溫度為50--55℃，保壓時間為15--20s。

優(yōu)選的，一種基于3D打印技術(shù)的智能制造系統(tǒng)，包括接收單元、建模模塊、數(shù)據(jù)分割模塊、云智能中樞、驅(qū)動模塊以及狀態(tài)監(jiān)測模塊；

所述接收單元用于接收打印工件的結(jié)構(gòu)特征，并將結(jié)構(gòu)特征轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)形成上傳至所述建模模塊；

所述建模模塊根據(jù)產(chǎn)品工程圖建立三維圖形，并將三維圖形輸送至所述數(shù)據(jù)分割模塊中；

所述數(shù)據(jù)分割模塊用于將三維數(shù)據(jù)向二維數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，對三維圖形進(jìn)行切割分層處理；

所述云智能中樞統(tǒng)一調(diào)動多條流水線產(chǎn)品信息，并將產(chǎn)品與流水線之間進(jìn)行協(xié)調(diào)交互；

所述驅(qū)動模塊通過現(xiàn)場總線與所述云智能中樞進(jìn)行通信，并驅(qū)動3D打印機(jī)工作；

所述狀態(tài)監(jiān)測模塊用于實時監(jiān)控打印過程中的每一道工序，同時對每層打印厚度進(jìn)行控制，并將監(jiān)控信息上傳至所述云智能中樞中存儲。

優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)分割模塊將三維模型沿XY平面切割成若干個二維薄片，其中每一個薄片的厚度由打印機(jī)的打印精度決定。

優(yōu)選的，所述云智能中樞還設(shè)有用于后期查詢每道打印工序的數(shù)據(jù)查詢端口。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在模具內(nèi)部設(shè)置冷流通道，大大降低了模具的冷卻時間，提高了工作效率，加工精度高，并采用流水線的打印模式，極大的提高了3D打印進(jìn)度，實現(xiàn)3D打印的大批量和個性化的制造和定制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明制造方法流程圖；

圖2為本發(fā)明制造系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1和2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于3D打印技術(shù)的智能制造方法，該方法的具體步驟如下：

S1：根據(jù)工件的結(jié)構(gòu)特點確定模具分型面，然后在垂直于分型面方向上設(shè)置拔模斜度，并在模具上開出注蠟孔和設(shè)置定位結(jié)構(gòu)，注蠟孔開在模具的側(cè)面中央位置，并根據(jù)制造工件的結(jié)構(gòu)特點，在上下模具之間設(shè)計凸臺定位結(jié)構(gòu)，模具采用光固化樹脂采用凝膠注模技術(shù)一體成型；

S2：采用UG軟件根據(jù)模具結(jié)構(gòu)在模具內(nèi)設(shè)置冷卻流道，并根據(jù)Molodflow 的充型模擬，計算出零件在模具內(nèi)的充滿時間；