生產(chǎn)組件的方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]生產(chǎn)組件的各種工藝是已知的。在傳統(tǒng)的加工工藝中，主要是把材料從工件或預(yù)制件中除去以生產(chǎn)組件。例子包括銑、切割、車削和鋸。這些工藝已經(jīng)成熟，而且可以產(chǎn)生具有良好的機(jī)械性能和表面光潔度的組件。然而，傳統(tǒng)的加工過程往往是昂貴的，耗時(shí)的和浪費(fèi)的。
[0002]其他的針對(duì)生產(chǎn)近凈成形組件的工藝也是已知的。加層制造(ALM)是這樣的工藝的一個(gè)例子。在ALM中，組件在層中建立，以便創(chuàng)建組件，該組件可以是近凈成形的，并可以包括復(fù)雜的幾何圖形。然而，由于ALM組件的多孔性，與由金屬條、金屬板、鍛件等制成或通過鑄造或燒結(jié)形成的等同組件相比，ALM組件的機(jī)械性能較弱。
[0003]因此，對(duì)ALM生產(chǎn)的組件執(zhí)行專用的機(jī)械增強(qiáng)工藝，如熱處理，是很常見的。然而，這樣的機(jī)械增強(qiáng)工藝可能顯著增加與生產(chǎn)組件相關(guān)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的第一方面提供了一種生產(chǎn)組件的方法，該方法包括:
[0005]提供由加層制造(ALM)工藝形成的預(yù)制件；以及
[0006]對(duì)該預(yù)制件施加旋壓工藝以形成組件。
[0007]現(xiàn)今的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)旋壓可用于明顯提高ALM預(yù)制件的機(jī)械性能，從而消除對(duì)專用的機(jī)械增強(qiáng)工藝的需求。這是意想不到的，因?yàn)锳LM預(yù)制件顯然較為多孔，并且因此它與由金屬條、金屬板、鍛件等制成或通過鑄造或燒結(jié)形成的等同組件相比機(jī)械性能較弱。因此，本發(fā)明使得近凈成形的預(yù)制件可以通過ALM工藝被高效地生產(chǎn)出來(lái)，并在其后通過旋壓工藝被拉伸，不需要用于ALM預(yù)制件的專用的機(jī)械增強(qiáng)步驟。
[0008]該預(yù)制件可以在未被施加專用的機(jī)械增強(qiáng)工藝時(shí)就被施加旋壓工藝。
[0009]所提供的步驟包括通過ALM工藝形成該預(yù)制件。
[0010]該預(yù)制件可以是管狀的。該管狀的預(yù)制件的邊緣可以大體上是直的，在一些情況下沿著其長(zhǎng)度方向的大部分或全部的邊緣是直的。
[0011]該預(yù)制件包括金屬，例如鈦合金、鋼、不銹鋼、鋁、銅。
[0012]該組件包括飛機(jī)裝配組件，如飛機(jī)起落架裝配組件；例如，滑塊，支柱或聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0013]該預(yù)制件可以是近凈成形的。
[0014]該組件可以是凈成形的或近凈成形的。
【附圖說明】
[0015]現(xiàn)在將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，其中:
[0016]圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的方法的流程圖；
[0017]圖2示意性地示出了可用于生產(chǎn)預(yù)制件的ALM系統(tǒng)；以及
[0018]圖3示意性的示出了正在被施加旋壓工藝的ALM預(yù)制件。
【具體實(shí)施方式】
[0019]參見圖1，本發(fā)明的實(shí)施例的方法10包括:在步驟12提供由加層制造(Additivelayer manufacturing, ALM)工藝建立或形成的預(yù)制件。該預(yù)制件可以通過任何合適的ALM工藝形成，只要該ALM工藝能夠生產(chǎn)可以被施加后續(xù)的旋壓工藝的預(yù)制件即可。
[0020]方法10可包括通過ALM工藝形成該預(yù)制件的步驟。
[0021]該預(yù)制件可以是管狀的。該管狀的預(yù)制件的邊緣可以是大體上是直的。該管的橫截面，直徑和/或水力直徑可由預(yù)期用途進(jìn)行確定，例如在用于飛機(jī)起落架的情況下，該管狀的預(yù)制件具有圓形的橫截面，橫截面的直徑在40mm到450mm之間。在其他的實(shí)施例中，該管包括具有第一直徑的第一部分和具有第二直徑的第二部分。
[0022]雖然該預(yù)制件已經(jīng)描述成管狀，在其他實(shí)施例該組件也可具有其他形式，例如盤狀或環(huán)狀的組件。
[0023]該預(yù)制件可以包括金屬，例如鈦合金、鋼、不銹鋼、鋁、銅。
[0024]此外參見圖2，能夠用于形成該預(yù)制件的ALM系統(tǒng)大體如20所示。該系統(tǒng)包括機(jī)頭22，該機(jī)頭22通過輸送管26與金屬粉末輸送機(jī)24連接。機(jī)頭22的位置確定金屬粉末被分配在基板28上的位置。該機(jī)頭22還將從對(duì)著鏡子34的激光模塊32發(fā)出的激光束引導(dǎo)到已經(jīng)分配在基板28上的金屬粉末上，以將該金屬粉末熔合。該系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)36進(jìn)行控制。
[0025]在步驟12中，該預(yù)制件被施加旋壓工藝以形成該組件。換句話說，該ALM預(yù)制件被旋壓以生產(chǎn)該組件。任何合適的旋壓工藝均可被使用，如正向或反向旋壓工藝。
[0026]在一個(gè)例子中，一并參見圖3，預(yù)制管40由圍繞著相應(yīng)的成形芯軸(圖未示)設(shè)置的旋壓機(jī)44的夾子42支撐，并繞其縱向軸線L旋轉(zhuǎn)。一個(gè)或多個(gè)圓柱形滾子44相對(duì)于預(yù)制管40移動(dòng)，并且在箭頭M的方向上朝旋壓機(jī)44移動(dòng)；圓柱形滾子44到縱向軸線L的距離小于管40的外部直徑，以便通過塑性變形將管40進(jìn)行延伸，從而生產(chǎn)組件46。軋制工藝可以是熱軋或冷軋。
[0027]現(xiàn)今的發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)旋壓可用于提高ALM預(yù)制件的機(jī)械性能。這是意想不到的，因?yàn)锳LM預(yù)制件顯然較為多孔，并且因此它與由金屬條、金屬板、鍛件等制成或通過鑄造或燒結(jié)形成的等同組件相比機(jī)械性能較弱。因此，本發(fā)明使得近凈成形的預(yù)制件可以通過ALM工藝被高效地生產(chǎn)出來(lái)，并在其后通過旋壓工藝被拉伸，不需要用于ALM預(yù)制件的專用的機(jī)械增強(qiáng)步驟。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法可以實(shí)現(xiàn)具有高拉伸強(qiáng)度的管的無(wú)廢料生產(chǎn)，和已知的方法相比顯著減少了交付周期。
[0028]在實(shí)踐中，ALM預(yù)制件在被施加旋壓工藝之前可能會(huì)受到其他一些加工。同樣，已經(jīng)被旋壓過的組件也可能會(huì)受到其他加工。如果預(yù)制件和/或組件已經(jīng)由傳統(tǒng)的減去式生產(chǎn)加工工藝生產(chǎn)出來(lái)，需要加工的量(如果有的話)通常會(huì)明顯低于原本應(yīng)該要求的量。
[0029]雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，可以在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求所定義的范圍之內(nèi)做出的不同的變化和修改?！鞍ā边@個(gè)詞意味著“包含”，因此除了權(quán)利要求或說明書列出的作為一個(gè)整體的要素或步驟以外，不排除其他要素或步驟的存在。某些措施相互敘述在不同的從屬權(quán)利要求中的單純事實(shí)并不表明這些措施的結(jié)合沒有有益效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種生產(chǎn)組件的方法，該方法包括: 提供由加層制造(ALM)工藝形成的預(yù)制件；以及 對(duì)該預(yù)制件施加旋壓工藝以形成組件。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中提供的步驟包括通過ALM工藝形成該預(yù)制件。3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中該預(yù)制件是管狀的。4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該管狀的預(yù)制件沿著其長(zhǎng)度方向的大部分邊緣大體上是直的。5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該預(yù)制件包括金屬。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該組件包括飛機(jī)裝配組件。
【專利摘要】通過加層制造(ALM)工藝生產(chǎn)預(yù)制件。然后對(duì)該預(yù)制件施加旋壓工藝以延長(zhǎng)該預(yù)制件并改善其機(jī)械性能。
【IPC分類】B23P15/00, B22F3/11, B22F3/105, B21D22/14
【公開號(hào)】CN104907767
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510096218
【發(fā)明人】維蘭-沙斯特爾·珍-菲利普, 福爾蓋尤·杰曼, 格羅朱羅·普雷茲邁斯洛, 福斯特·尼古拉斯
【申請(qǐng)人】梅西耶道蒂有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年3月4日
【公告號(hào)】CA2882263A1, EP2918358A1, US20150258610