本文關(guān)鍵詞：FDM加熱塊改進(jìn)及溫度影響成型件性能的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：熔融沉積快速成型技術(shù)(簡(jiǎn)稱FDM)是快速成型技術(shù)的一種,它利用計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)零件的三維模型進(jìn)行切片處理得到分層數(shù)據(jù),然后控制擠出機(jī)按照切片所得數(shù)據(jù)堆積每一層零件,層層沉積最終形成三維實(shí)體零件。FDM技術(shù)近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外制造業(yè)中獲得廣泛應(yīng)用,并逐漸在各個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)其所具有的美好前景和巨大的社會(huì)價(jià)值。在FDM技術(shù)的光鮮外表下,成型零件的精度和強(qiáng)度問(wèn)題卻成為制約其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。因此,本文在堆銑復(fù)合成型技術(shù)的基礎(chǔ)上,針對(duì)缺絲、拖絲和節(jié)瘤等影響零件成型品質(zhì)的缺陷,從成型時(shí)溫度場(chǎng)的角度入手,設(shè)計(jì)了一種較傳統(tǒng)單電熱管加熱裝置擁有更快升降溫速度的四電熱管加熱裝置,滿足擠出機(jī)及時(shí)出絲、及時(shí)停絲的要求,解決成型中存在的問(wèn)題,提高零件的精度和強(qiáng)度。主要研究?jī)?nèi)容有:(1)介紹了本課題研究的背景和意義,分析了復(fù)合成型技術(shù)中存在的問(wèn)題,在此基礎(chǔ)上說(shuō)明了提出四管加熱裝置的實(shí)際意義,確定了本文的研究?jī)?nèi)容。(2)借助ANSYS軟件對(duì)加熱裝置工作時(shí)的溫度場(chǎng)進(jìn)行仿真,確定了不同工作狀態(tài)下的溫度場(chǎng)分析類型,并建立了加熱裝置的有限元模型,同時(shí)為溫度場(chǎng)分析設(shè)定了正確的邊界條件和合理的假設(shè)。(3)通過(guò)對(duì)加熱裝置在穩(wěn)定工作、升溫和降溫三種工作狀態(tài)下的溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了溫度的分布云圖和變化曲線。(4)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)測(cè)試加熱裝置的實(shí)際升降溫能力,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制升降溫過(guò)程的實(shí)際溫度變化曲線,并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。綜合仿真和實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果,進(jìn)一步提出改善擠出機(jī)升降溫性能的措施,提高成型零件的質(zhì)量。(5)在不同的成型溫度下分別加工尺寸相同的實(shí)驗(yàn)樣件,并測(cè)量樣件的相關(guān)參數(shù)。根據(jù)所得數(shù)據(jù),研究了零件性能隨成型溫度的變化情況。
【關(guān)鍵詞】：FDM 成型品質(zhì) 溫度場(chǎng) 數(shù)值模擬 升溫速度 降溫速度
【學(xué)位授予單位】：煙臺(tái)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH16
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景9
• 1.2 快速成型技術(shù)概述9-13
• 1.2.1 快速成型技術(shù)簡(jiǎn)介9-10
• 1.2.2 快速成型的基本原理與工藝流程10-12
• 1.2.3 快速成型的技術(shù)特點(diǎn)12
• 1.2.4 快速成型技術(shù)的應(yīng)用12-13
• 1.3 熔融沉積成型技術(shù)概述13-17
• 1.3.1 熔融沉積成型技術(shù)13
• 1.3.2 熔融沉積快速成型技術(shù)的工作原理13-14
• 1.3.3 熔融沉積快速成型技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀14-17
• 1.4 本文主要研究目的和內(nèi)容17-19
• 2 擠出機(jī)加熱裝置設(shè)計(jì)19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 堆銑復(fù)合成型技術(shù)19-23
• 2.2.1 堆銑復(fù)合成型技術(shù)簡(jiǎn)介19-20
• 2.2.2 堆銑復(fù)合成型對(duì)零件品質(zhì)的影響20-22
• 2.2.3 復(fù)合工藝存在的問(wèn)題22-23
• 2.3 提高升降溫速度的加熱裝置設(shè)計(jì)23-26
• 2.4 數(shù)值計(jì)算26-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 3 溫度場(chǎng)分析的基本理論29-42
• 3.1 引言29-30
• 3.2 傳熱方式30-33
• 3.2.1 熱傳導(dǎo)30-31
• 3.2.2 熱對(duì)流31-33
• 3.2.3 熱輻射33
• 3.3 熱場(chǎng)分析的熱傳導(dǎo)理論33-36
• 3.3.1 三維導(dǎo)熱微分方程33-35
• 3.3.2 定解條件35-36
• 3.4 熱場(chǎng)分析的熱對(duì)流理論36-37
• 3.5 熱場(chǎng)分析的有限單元理論37-41
• 3.5.1 四面體單元38-39
• 3.5.2 六面體單元39-40
• 3.5.3 等參單元與等參變換40-41
• 3.6 本章小結(jié)41-42
• 4 溫度場(chǎng)有限元仿真分析42-55
• 4.1 ANSYS熱場(chǎng)分析簡(jiǎn)介42
• 4.2 溫度場(chǎng)分析步驟42-43
• 4.3 幾何建模43-45
• 4.4 有限元模型建立45-49
• 4.4.1 有限元數(shù)值模擬的基本假設(shè)45-46
• 4.4.2 相關(guān)材料的物理參數(shù)46
• 4.4.3 有限元模型網(wǎng)格劃分46-49
• 4.5 有限元仿真結(jié)果分析49-54
• 4.5.1 載荷加載與求解49-50
• 4.5.2 仿真結(jié)果分析50-54
• 4.6 本章小結(jié)54-55
• 5 加熱裝置升降溫性能實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證55-70
• 5.1 實(shí)驗(yàn)裝置55-57
• 5.2 參數(shù)設(shè)置與實(shí)驗(yàn)方法57-59
• 5.2.1 參數(shù)設(shè)置57
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法57-59
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析59-65
• 5.3.1 升溫實(shí)驗(yàn)59-63
• 5.3.2 降溫實(shí)驗(yàn)63-65
• 5.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的對(duì)比65-66
• 5.5 對(duì)流環(huán)境對(duì)四管加熱裝置的影響66-68
• 5.6 本章小結(jié)68-70
• 6 成型溫度對(duì)零件的影響70-77
• 6.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)與測(cè)量70-72
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)70-71
• 6.1.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)量71-72
• 6.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析72-76
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)樣件與結(jié)果數(shù)據(jù)72-74
• 6.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析74-76
• 6.3 本章小結(jié)76-77
• 7 總結(jié)與展望77-79
• 7.1 全文總結(jié)77-78
• 7.2 展望78-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-84
• 附錄1 攻讀學(xué)位期間所獲所獲學(xué)術(shù)成果84-85

  本文關(guān)鍵詞：FDM加熱塊改進(jìn)及溫度影響成型件性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：269490