[發(fā)明專利]鍛造頭、鍛造裝置以及增材制造系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810001883.6
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN109986011A
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 昌海;鐘大龍;武穎娜;吳勇;翟梓融;王一楓
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B21J13/06
• 分類號: B21J13/06;C23C24/10
• 代理公司: 上海華誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 徐穎聰

一種用于增材制造的鍛造頭，其特征在于，其包括基部和鍛造部。所述鍛造部從所述基部一端向下延伸，用于在增材制造形成熔覆層的過程中作用于所述熔覆層。所述鍛造頭還包括貫穿所述基部和所述鍛造部的通孔，用于在形成所述熔覆層的過程中讓能量束或者打印材料的至少一種通過。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鍛造頭和鍛造裝置，特別涉及一種適用于增材制造的鍛造頭和鍛造裝置、以及使用該鍛造頭和鍛造裝置的增材制造系統(tǒng)。

背景技術(shù)

增材制造技術(shù)是一種快速發(fā)展的材料加工新興技術(shù)。目前主流的增材制造通常是通過“熔化-凝固”方式來實(shí)現(xiàn)金屬材料的冶金結(jié)合，其特點(diǎn)是采用激光束、電子束和電弧束等高能量束作為熱源，來熔化同步送進(jìn)的金屬材料，如金屬粉末、金屬絲材等，層層堆積，以堆焊的方式實(shí)現(xiàn)零部件的制造，所制得的零部件的內(nèi)部顯微組織為凝固組織。

與傳統(tǒng)的鍛造組織相比，上述采用“熔化-凝固”方式獲得的凝固組織中晶粒十分粗大，且具有明顯的方向性，因而從普遍意義來講，很難達(dá)到與鍛造材料相當(dāng)?shù)木C合性能。為了提高所獲得的零部件的力學(xué)性能，減少內(nèi)部缺陷，后來逐漸發(fā)展出了將熔化沉積增材與熱機(jī)械加工結(jié)合的方法，即，通過熔化-凝固實(shí)現(xiàn)材料沉積和冶金結(jié)合，再增加滾壓、沖擊等工藝來細(xì)化晶粒，提高內(nèi)部質(zhì)量。

雖然增材制造結(jié)合鍛造的方法可以一定程度上改善內(nèi)部質(zhì)量和提升性能，但在這種復(fù)合加工方法中，一般是在高溫的加工條件進(jìn)行。這樣，鍛造裝置的鍛造頭(例如沖擊部件)需要在非常高的溫度和應(yīng)力下實(shí)施鍛造，容易造成鍛造頭損傷或者報(bào)廢，會影響整個增材制造結(jié)合鍛造的復(fù)合加工工藝的效率。

因此，有必要提供一種新型的鍛造頭和鍛造裝置，其可以適用于增材制造系統(tǒng)，可以解決上述提到的技術(shù)問題中的至少一個。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于增材制造的鍛造頭，其包括：基部和鍛造部。所述鍛造部從所述基部一端向下延伸，用于在增材制造形成熔覆層的過程中作用于所述熔覆層，所述鍛造頭還包括貫穿所述基部和所述鍛造部的通孔，用于在形成所述熔覆層的過程中讓能量束或者打印材料的至少一種通過。

一種用于增材制造的鍛造裝置，其包括：鍛造頭和鍛造頭固定裝置。所述鍛造頭包括基部、由所述基部一端向下延伸的鍛造部、和貫穿所述基部和所述鍛造部的通孔。所述鍛造部用于在增材制造形成熔覆層的過程中作用于所述熔覆層。所述鍛造頭固定裝置包括空用于收容所述鍛造頭的空腔。所述通孔和所述空腔貫通，用于在形成所述熔覆層的過程中讓能量束或者打印材料的至少一種通過。

一種增材制造系統(tǒng)，其包括：能量源和鍛造裝置。所述能量源可提供能量束，用于熔融至少一部分添加至基底表面的打印材料以形成熔覆層或者加熱所述熔覆層。所述鍛造裝置包括鍛造頭，用于在形成所述熔覆層的過程中鍛造所述熔覆層。所述鍛造頭包括基部、鍛造部、以及貫穿所述基部和所述鍛造部的通孔。所述通孔用于在形成所述熔覆層的過程中讓能量束或者打印材料的至少一種通過。

附圖說明

當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它特征、方面及優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在附圖中，相同的元件標(biāo)號在全部附圖中用于表示相同的部件，其中：

圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例鍛造頭的立體示意圖。

圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例鍛造頭的立體示意圖。

圖3是本發(fā)明一個實(shí)施例鍛造頭的立體示意圖。

圖4是本發(fā)明一個實(shí)施例鍛造頭的立體示意圖。

圖5是圖4所示鍛造頭沿A-A線的剖面圖。

圖6是本發(fā)明一個實(shí)施例鍛造頭的立體示意圖。

圖7是本發(fā)明一個實(shí)施例鍛造頭的立體示意圖。

圖8是本發(fā)明一個實(shí)施例鍛造裝置的立體示意圖。