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公开(公告)号：CN113977188B
公开(公告)日：2024-04-12
申请号：CN202111540148.0
申请日：2021-12-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23P6/00
Abstract: 本发明公开了一种金属材料表面缺陷固相修复工具及方法，属于材料加工及制造领域。首先将待修复结构件的缺陷区域切除，然后通过特制工具头将填充材料经过摩擦及辊压加工并实现沉积，最后将修复后的接头去除余高。本方法不会产生与材料熔化相关的缺陷，且残余应力和变形小，修复区组织致密性好，能够保持修复产品的形状和结构，同时保证修复结构的高强度。本发明具体实施过程可在同一台设备上通过切换多个工具头实现，也可在机械臂及龙门机床上安装本发明的工具头实现，可广泛用于金属表面各种缺陷(如沟槽、表面裂纹等)的修复，修复方法成本低，并且修复后接头致密无缺陷，结构件可长时间使用。
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公开(公告)号：CN114193358A
公开(公告)日：2022-03-18
申请号：CN202111540152.7
申请日：2021-12-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: B25B11/00
Abstract: 本发明公开了一种多点柔性浮动支撑设备及变形主动控制方法，本发明的硬件系统包括若干组支撑杆子系统，每个支撑杆子系统包括一个液压缸、一个位移传感器、一个拉/压力传感器构成及相关固定结构。每个支撑杆系统都可以在垂直方向上独立移动，由液压泵站驱动。每个支撑杆的位移由位移传感器测量，力由力传感器测量。本发明将力传感器和位移传感器集成到系统，并通过位移和力的闭环控制，实现零件的变形主动调控。本发明专利的柔性随动装置采用多点接触、力‑位移闭环控制、柔性支撑相结合的方法，不仅可以实现零件在加工过程中的主动柔性随动支撑，保证支撑刚度，而且可以减小零件的变形及残余应力，从而提高零件在成形的制造精度。
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公开(公告)号：CN113977188A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111540148.0
申请日：2021-12-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23P6/00
Abstract: 本发明公开了一种金属材料表面缺陷固相修复工具及方法，属于材料加工及制造领域。首先将待修复结构件的缺陷区域切除，然后通过特制工具头将填充材料经过摩擦及辊压加工并实现沉积，最后将修复后的接头去除余高。本方法不会产生与材料熔化相关的缺陷，且残余应力和变形小，修复区组织致密性好，能够保持修复产品的形状和结构，同时保证修复结构的高强度。本发明具体实施过程可在同一台设备上通过切换多个工具头实现，也可在机械臂及龙门机床上安装本发明的工具头实现，可广泛用于金属表面各种缺陷(如沟槽、表面裂纹等)的修复，修复方法成本低，并且修复后接头致密无缺陷，结构件可长时间使用。
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公开(公告)号：CN113305301A
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202110539144.4
申请日：2021-05-18
Applicant: 北京工业大学
IPC: B22F12/00 , B22F10/28 , B22F12/50 , B22F12/90 , B22F10/85 , B22F10/66 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B33Y40/20 , B33Y50/02 , B23P15/00
Abstract: 一种基于熔化沉积与半固态搅拌的复合制造设备及方法属于机械制造领域。一方面可以通过熔化的方式沉积高熔点的材料，并通过打印材料粉末对成分进行控制。另一方面可以通过半固态搅拌的方式对沉积材料进行塑性加工，减少气孔，增加致密性，细化晶粒，强化力学性能。三维检测装置扫描得到增材后工件的精准三维模型，不用重新装夹便能减材加工，能够弥补增材制造零件的尺寸精度问题，使工件既有增材制造后优异的性能，又具有减材后良好的尺寸外形，又兼顾了生产效率和空间利用率。通过本发明可以在一台设备上简单、高效地获得成分可调控、高熔点材料、无缺陷、细晶粒、力学性能好、表面质量好、几何精度高的三维零件。
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公开(公告)号：CN119115432A
公开(公告)日：2024-12-13
申请号：CN202411353197.7
申请日：2024-09-26
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23P6/00
Abstract: 本发明提供了一种用于薄壁构件缺陷固相修复工具及修复方法，涉及材料加工及制造技术领域。修复工具包括：圆盘基体，其开设有中心安装孔，能与转轴通过传动键槽安装，圆盘基体外周设有修复区域，修复区域表面设置有间隔布置凹槽，修复区域用于对薄壁构件转动预压及配合修复材料进行修复；修复区域两侧设有精整区域，精整区域外周设置有依次均匀布置的正转精整刀片和反转精整刀片。修复方法包括：对薄壁构件缺陷进行铣削，将其与修复材料装夹，经往返式摩擦辊压固相修复，对修复区域进行精整，最后精加工微量去除材料余量，得到高质量薄壁构件。本发明修复成本低，材料浪费少，由修复工具同时修复和精整操作，提高薄壁构件的性能和服役寿命。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118875322A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410923365.5
申请日：2024-07-10
Applicant: 北京工业大学
IPC: B22F12/13 , B22F12/50 , B22F12/63 , B22F10/10 , B22F3/18 , B22F3/20 , B33Y30/00 , B33Y10/00 , B33Y40/10
Abstract: 本发明涉及增材制造技术领域，尤其是涉及一种基于热挤压与辊压复合的固相增材制造装置及方法，包括移动送料机构、加热机构、导向机构和摩擦辊压机构，移动送料机构设置在所述导向机构的上方，并用于将打印材料输送至导向机构的内部，加热机构环绕设置在移动送料机构的外侧，摩擦辊压机构位于导向机构的下方，并对应设置在导向机构所在轴线的两侧。因此，在移动送料机构、加热机构、导向机构和摩擦辊压机构的共同作用下，本装置不仅可实现金属材料在低于熔点温度下的连续固相增材制造，而且具备沉积效率高、可连续送料、层间结合好、无熔化缺陷、微观组织致密、力学性能高以及加工成本低的优势，具备广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN112621221A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011595892.6
申请日：2020-12-29
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种摩擦增材一体化设备及加工方法，用于集成工件的增材过程和减材过程。必要的结构设计有摩擦增材部分、微锻部分和减材部分。增材制造部分包括变位机、旋转工作台、旋转工具头、送料装置，用于零件的固相增材制造成形；微锻部分包括锻造设备和电机，用于增加成形零件的致密性、减小内部缺陷、提高力学性能；扫描检测部分包括激光三维扫描仪及三维模型的对比分析软件，用于监测、扫描增材制造后的工件形状，并与目标零件进行对比分析，确定需要减材的区域；所述减材部分包括可以切换车、铣、刨、磨等加工方式的旋转刀库，用于增材后零件的精密加工；所述数控部分用于成形零件的增材‑微锻‑减材过程控制。
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公开(公告)号：CN119200510A
公开(公告)日：2024-12-27
申请号：CN202411258043.X
申请日：2024-09-09
Applicant: 北京工业大学
IPC: G05B19/4097
Abstract: 本发明提供了一种面向多场景加工的温度压力位移协同控制装置及方法，包括数控加工设备、三维力检测装置、温度检测装置、位移检测装置、控制器和计算机；所述三维力检测装置和温度检测装置实时测量刀具与工件之间的下压力Fz和温度，所述位移检测装置用于实时测量刀具与工件表面之间的相对距离。本发明依据下压力Fz、温度及位移与加工参数之间的相互关系，建立温度压力位移协同控制方法，主动调控加工期间不同的工艺参数，精准控制加工期间的温度、下压力和位移，降低加工期间缺陷，提高加工工件质量的目的，确保加工过程中协同控制的稳定性和有效性。
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公开(公告)号：CN118720392A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410928691.5
申请日：2024-07-11
Applicant: 北京工业大学
IPC: B23K20/12 , B22F12/00 , B22F10/00 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , B22F12/50 , B22F10/50 , B22F12/13 , B22F12/63 , B23K20/26
Abstract: 本发明涉及增材制造技术领域，尤其是涉及一种固相增材制造装置及方法，包括送料机构、加热机构、导向机构和摩擦辊压机构，所述送料机构设置在所述导向机构的上方，并用于将打印材料输送至所述导向机构的内部，所述摩擦辊压机构的旋转辊压轮外表面压入金属基体或第N‑1层已沉积金属内部，并与其滚动接触，所述导向机构设置在所述摩擦辊压机构前进方向的一侧，并与所述摩擦辊压机构呈间隙配合，所述加热机构用于加热所述导向机构。本发明的固相增材装置不仅可实现金属材料在低于熔点温度下的连续固相增材制造，而且具备沉积效率高、可连续送料、层间结合好、无熔化缺陷、微观组织致密、力学性能高以及加工成本低的优势，具备广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN114193358B
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202111540152.7
申请日：2021-12-15
Applicant: 北京工业大学
IPC: B25B11/00
Abstract: 本发明公开了一种多点柔性浮动支撑设备及变形主动控制方法，本发明的硬件系统包括若干组支撑杆子系统，每个支撑杆子系统包括一个液压缸、一个位移传感器、一个拉/压力传感器构成及相关固定结构。每个支撑杆系统都可以在垂直方向上独立移动，由液压泵站驱动。每个支撑杆的位移由位移传感器测量，力由力传感器测量。本发明将力传感器和位移传感器集成到系统，并通过位移和力的闭环控制，实现零件的变形主动调控。本发明专利的柔性随动装置采用多点接触、力‑位移闭环控制、柔性支撑相结合的方法，不仅可以实现零件在加工过程中的主动柔性随动支撑，保证支撑刚度，而且可以减小零件的变形及残余应力，从而提高零件在成形的制造精度。
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