本文關(guān)鍵詞：面曝光快速成形技術(shù)的制件強(qiáng)度研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：快速成形技術(shù)(Rapid Prototyping,簡稱RP)是一種基于離散/堆積原理的先進(jìn)制造技術(shù),該技術(shù)能快速將零件的CAD模型轉(zhuǎn)換為實體原型,是產(chǎn)品研發(fā)階段必不可少的重要技術(shù)。面曝光快速成形技術(shù)是近幾年才提出的一種新型快速成形技術(shù),其原理是:零件的CAD模型經(jīng)專業(yè)計算機(jī)軟件切層之后,切層數(shù)據(jù)被保存成能夠生成層片截面形狀的視圖文件,由該文件驅(qū)動視圖發(fā)生器在樹脂表面生成視圖掩模,從而實現(xiàn)對光敏樹脂的選擇性固化,層層堆積,形成零件原型。面曝光快速成形技術(shù)主要用于小尺寸零件的制作,要求零件具有足夠的強(qiáng)度以應(yīng)用于工程實際。針對小尺寸零件存在的強(qiáng)度不足問題,通過試驗對影響制件強(qiáng)度的主要制作參數(shù)和制件的放置方式進(jìn)行研究。按照國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計了測試件,在不同的制作參數(shù)和制件放置方式條件下制作了拉伸測試件,并對其進(jìn)行了拉伸試驗,研究了不同制作參數(shù)和制件的放置方式對制件拉伸強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:曝光時間在60-360s范圍時,隨曝光時間的延長,拉伸強(qiáng)度由2.21MPa逐漸增大到15.94MPa;切層厚度在0.05-0.5 mm范圍時,隨切層厚度的增大,拉伸強(qiáng)度由17.33MPa逐漸減小到1.90MPa;放置方式對制件的拉伸強(qiáng)度有顯著影響,沿長度方向放置制件時的拉伸強(qiáng)度最高;樹脂溫度在30-70℃范圍時,隨樹脂溫度的升高,拉伸強(qiáng)度由3.04MPa逐漸增大到13.35MPa;而液面等待時間對制件拉伸強(qiáng)度影響不明顯。在成形過程中,由于層間殘余應(yīng)力所引起的收縮變形會影響到制件的強(qiáng)度,因此,本文通過試驗研究了新型曝光模式對制件拉伸強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明,利用橫向交錯曝光模式(即柵格長度方向與制件長度方向平行)制作的制件拉伸強(qiáng)度比利用縱向交錯曝光模式大;曝光時間在60-360s范圍時,隨曝光時間的延長,利用橫向、縱向、雙向交錯曝光模式制作的制件的拉伸強(qiáng)度均逐漸增大;而交錯間隔、交錯時間間隔、液面等待時間對制件拉伸強(qiáng)度影響不明顯。為提高制件的強(qiáng)度,利用田口方法對影響制件強(qiáng)度的主要因子(曝光時間、切層厚度、樹脂溫度、曝光模式、制件的放置方式),進(jìn)行了優(yōu)化試驗研究。通過對試驗結(jié)果進(jìn)行直觀分析和方差分析,得出曝光時間、切層厚度、曝光模式及制件的放置方式對制件拉伸強(qiáng)度有顯著影響。曝光時間與切層厚度的交互作用、曝光時間與樹脂溫度的交互作用、曝光時間與曝光模式的交互作用,以及樹脂溫度對制件的拉伸強(qiáng)度影響不顯著。針對面曝光快速成形系統(tǒng),得出了以制件拉伸強(qiáng)度為優(yōu)化目標(biāo)的制作參數(shù)的最佳組合為33313EDCBA,顯著提高了制件的拉伸強(qiáng)度。最后,為了在制作零件前預(yù)測出其強(qiáng)度,采用正交多項式回歸建模方法,建立了制件拉伸強(qiáng)度與其影響因子之間的多項式回歸模型,利用該模型能夠較準(zhǔn)確的預(yù)測制件的拉伸強(qiáng)度。
【關(guān)鍵詞】：面曝光 快速成形 拉伸強(qiáng)度 工藝優(yōu)化 多項式建模
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH16
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 快速成形技術(shù)概述11-15
• 1.1.1 快速成形技術(shù)原理及特點11-12
• 1.1.2 快速成形技術(shù)的分類12-15
• 1.2 面曝光快速成形技術(shù)原理及發(fā)展現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 面曝光快速成形技術(shù)原理及特點15-16
• 1.2.2 面曝光快速成形技術(shù)制件強(qiáng)度的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 面曝光快速成形技術(shù)新型曝光模式的研究現(xiàn)狀17-18
• 1.2.4 制件強(qiáng)度優(yōu)化方法的研究現(xiàn)狀18
• 1.3 課題來源、研究內(nèi)容及意義18-19
• 1.3.1 課題來源18
• 1.3.2 課題研究內(nèi)容及意義18-19
• 1.4 本文章節(jié)安排19-21
• 2 面曝光快速成形系統(tǒng)工藝參數(shù)對制件強(qiáng)度的影響研究21-33
• 2.1 面曝光快速成形工藝中樹脂固化機(jī)理21
• 2.2 拉伸測試件21-23
• 2.2.1 拉伸測試件的設(shè)計21-22
• 2.2.2 拉伸測試件合理性的實驗驗證22-23
• 2.3 曝光時間對制件拉伸強(qiáng)度的影響研究23-24
• 2.3.1 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法23-24
• 2.3.2 試驗結(jié)果與分析24
• 2.4 切層厚度對制件拉伸強(qiáng)度的影響研究24-25
• 2.4.1 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法24-25
• 2.4.2 試驗結(jié)果與分析25
• 2.5 不同放置方式對制件拉伸強(qiáng)度的影響研究25-30
• 2.5.1 制件制作過程中的過固化現(xiàn)象25-27
• 2.5.2 沿寬度方向放置時制件支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計27
• 2.5.3 沿寬度方向放置時的制作試驗27-28
• 2.5.4 沿長度方向放置時的制作試驗28
• 2.5.5 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法28-29
• 2.5.6 試驗結(jié)果與分析29-30
• 2.6 樹脂溫度對制件拉伸強(qiáng)度的影響研究30-31
• 2.6.1 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法30
• 2.6.2 試驗結(jié)果與分析30-31
• 2.7 液面等待時間對制件拉伸強(qiáng)度的影響研究31-32
• 2.7.1 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法31
• 2.7.2 試驗結(jié)果與分析31-32
• 2.8 結(jié)論32
• 2.9 本章小結(jié)32-33
• 3 新型曝光模式下的制件強(qiáng)度研究33-45
• 3.1 新型曝光模式下的強(qiáng)度研究的必要性33
• 3.2 交錯曝光模式33-34
• 3.3 交錯間隔對拉伸強(qiáng)度的影響研究34-37
• 3.3.1 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法34-36
• 3.3.2 試驗結(jié)果與分析36-37
• 3.4 液面等待時間對拉伸強(qiáng)度的影響研究37-39
• 3.4.1 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法37-38
• 3.4.2 試驗結(jié)果與分析38-39
• 3.5 交錯時間間隔對拉伸強(qiáng)度的影響研究39-41
• 3.5.1 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法39-40
• 3.5.2 試驗結(jié)果與分析40-41
• 3.6 曝光時間對拉伸強(qiáng)度的影響研究41-43
• 3.6.1 制件拉伸強(qiáng)度試驗方法41-42
• 3.6.2 試驗結(jié)果與分析42-43
• 3.7 本章小結(jié)43-45
• 4 面曝光快速成形制件強(qiáng)度的工藝參數(shù)優(yōu)化45-57
• 4.1 影響面曝光快速成形制件強(qiáng)度的主要因素分析45
• 4.2 制作參數(shù)的優(yōu)化方法45-46
• 4.3 面曝光快速成形制件強(qiáng)度的工藝參數(shù)優(yōu)化46-52
• 4.3.1 試驗因素46-47
• 4.3.2 試驗方法及其結(jié)果47-48
• 4.3.3 直觀分析48-50
• 4.3.4 方差分析50-52
• 4.4 制件拉伸強(qiáng)度正交多項式回歸建模52-56
• 4.4.1 多項式回歸建模的必要性52
• 4.4.2 多項式回歸建模方法52-53
• 4.4.3 制件拉伸強(qiáng)度多項式回歸建模53-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 5 總結(jié)與展望57-59
• 5.1 總結(jié)57
• 5.2 展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 附錄63-69
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表文章69-71
• 致謝71

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 黃筆武;黃伯芬;諶偉慶;吳立傳;;光固化快速成形光敏樹脂臨界曝光量和透射深度的測試研究[J];信息記錄材料;2007年01期

2 曾鳳章 ,趙霞;田口方法及其標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計[J];機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量;2003年11期

  本文關(guān)鍵詞：面曝光快速成形技術(shù)的制件強(qiáng)度研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：308412