本文關(guān)鍵詞：木塑擠出與3D復(fù)合成型的設(shè)計優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)化4.0的提出,3D成型技術(shù)(增材制造技術(shù))受到了極大的關(guān)注和發(fā)展。由于研究的深入,材料與設(shè)配匹配單一問題逐漸成為限制其發(fā)展的因素之一。本課題優(yōu)先對擠出3D成型裝置進(jìn)行了結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計,以模擬分析為基礎(chǔ),研究了木塑3D擠出成型過程相關(guān)參數(shù)對物料成型溫度及速度的影響。課題的主要研究結(jié)論如下:1.以木粉和廢塑料為原材料,以比較成熟的擠出成型為基礎(chǔ),進(jìn)行了直接3D成型的技術(shù)研發(fā)設(shè)計論證及優(yōu)化,完成了木塑擠出3D成型的模擬設(shè)計,并以模擬方式確定了其可行性。2.對木塑3D擠出成型分為擠出及成型平臺進(jìn)給兩部分,分別對其進(jìn)行了傳動裝置、控制裝置和主體構(gòu)件的設(shè)計優(yōu)化,并運用設(shè)計軟件對其進(jìn)行運動仿真,得到機頭與移動模平面的相對運動軌跡證明可以較好的按層疊加成型。3.將擠出加工過程理論應(yīng)用于本設(shè)計,經(jīng)分析表明:擠出流量、出料口徑、動模速度是3D成型中影響成型制品形狀的關(guān)鍵因素。設(shè)計中模擬得到了規(guī)律表達(dá)式。經(jīng)模擬分析,獲得了這三個參數(shù)與成型溫度的關(guān)系式。。4.討論分析了木塑擠出3D成型過程中變參數(shù)與成型質(zhì)量的關(guān)系。為提高成型精度及效率,在保證成型物料形狀不變前提下,改變原有思路,以改變單一參數(shù)為改變雙參數(shù)對對成型物料形狀的影響,并對成型效果進(jìn)行了優(yōu)化。5.對成型材料進(jìn)行了流動性能實驗及物料接合實驗,實驗觀察了成型溫度對物料流動性的影響和成型物料兩疊層接合面合理溫度區(qū)間。本課題合理提出木塑3D擠出成型設(shè)備設(shè)計方案;得出了成型運動參數(shù)對成型溫度及效率影響關(guān)系;提出變參數(shù)成型過程的解決方案及參數(shù)匹配關(guān)系;為木塑3D擠出成型過程奠定理論基礎(chǔ),并提供了設(shè)計依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：木塑 3D 擠出成型設(shè)備 材料成型溫度 成型參數(shù) 變參數(shù)成型
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 緒論10-21
• 1.1 3D打印技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢10-15
• 1.1.1 3D打印技術(shù)10-14
• 1.1.2 3D打印技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2 木塑成型技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢15-19
• 1.2.1 木塑復(fù)合材料發(fā)展的意義15-16
• 1.2.2 木塑復(fù)合材料主要擠出成型設(shè)備及工藝16-18
• 1.2.3 木塑成型技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容及意義19-21
• 1.3.1 課題的目的及意義19-20
• 1.3.2 課題的主要研究內(nèi)容20-21
• 2 木塑3D成型理論分析21-32
• 2.1 3D打印成型過程溫度場傳熱理論21-23
• 2.2 成型體的傳熱計算模型23-26
• 2.2.1 傳熱物理數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.2.2 成型模型邊界條件25-26
• 2.3 3D成型模型溫度場求解方法26-27
• 2.4 3D成型機頭擠出流場分析理論27-31
• 2.4.1 擠出流場基本方程27-29
• 2.4.2 成型材料本構(gòu)方程29-31
• 2.5 3D成型材料流體力學(xué)求解方法31
• 2.6 本章小結(jié)31-32
• 3 木塑3D擠出成型機的設(shè)計及優(yōu)化32-52
• 3.1 木塑3D擠出成型機的設(shè)計理論32-34
• 3.2 木塑3D擠出成型機設(shè)計論證34-35
• 3.3 3D打印機的機體結(jié)構(gòu)分析35-38
• 3.4 螺桿擠出在 3D成型中的應(yīng)用38-44
• 3.4.1 擠出機螺桿的設(shè)計38-42
• 3.4.2 轉(zhuǎn)向機頭的設(shè)計42-44
• 3.5 木塑3D擠出成型機總體設(shè)計44-50
• 3.5.1 木塑3D擠出成型機功能原件設(shè)計44-47
• 3.5.2 木塑3D擠出成型機成型過程47
• 3.5.3 木塑3D擠出成型軌跡模擬47-50
• 3.5.4 木塑3D擠出成型機相對于FDM 3D打印機的創(chuàng)新點50
• 3.6 本章小結(jié)50-52
• 4 木塑3D擠出成型溫度場及分析52-72
• 4.1 轉(zhuǎn)向機頭分析模型52-55
• 4.1.1 成型物料基本假設(shè)條件53
• 4.1.2 模型邊界條件及物料性能參數(shù)53-54
• 4.1.3 轉(zhuǎn)向機頭流場仿真結(jié)果及分析54-55
• 4.2 擠出物料流動分析模型55-60
• 4.2.1 分析模型運動條件56-57
• 4.2.2 模型傳熱邊界條件分析57
• 4.2.3 分析模型運動描述57-60
• 4.2.4 設(shè)定溫度觀察點60
• 4.3 設(shè)計參數(shù)與成型物料觀察點溫度關(guān)系及分析60-66
• 4.3.1 復(fù)合成型過程中出料口徑的影響61-62
• 4.3.2 動模速度對復(fù)合成型的影響62-64
• 4.3.3 空氣對流換熱系數(shù)對成型溫度的影響64-66
• 4.4 變參數(shù)作用的討論66-71
• 4.4.1 以動模速度為基本參數(shù)變量66-68
• 4.4.2 以出料口徑為基本參數(shù)變量68-71
• 4.5 本章小結(jié)71-72
• 5 木塑3D擠出成型過程流動性及擠出實驗72-79
• 5.1 實驗材料熔融指數(shù)的測定72-76
• 5.1.1 實驗原理和實驗儀器72
• 5.1.2 具體操作規(guī)程72-73
• 5.1.3 MFR法計算熔融指數(shù)73
• 5.1.4 數(shù)據(jù)記錄分析73-76
• 5.2 木塑3D擠出成型機擠出實驗76-78
• 5.2.1 實驗原理與實驗器材76-77
• 5.2.2 實驗過程及分析77-78
• 5.3 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論與展望79-81
• 1 結(jié)論79-80
• 2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 致謝84-85
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果85-86

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7 孫W，

本文編號：419971