【摘要】：熔融沉積制造(FDM)是最重要的快速成型工藝之一。本文應用大型有限元分析軟件ANSYS中的“單元生死”技術模擬成型過程中材料的堆積,考慮隨溫度變化而變化的熱傳導、比熱容等熱物性參數,建立了熔融沉積制造工藝過程的三維溫度場和應力場的有限元模型,用焓處理相變潛熱的影響。 本文應用所建立的有限元模型,討論了不同掃描速度對成型零件應力及變形的影響。從理論上驗證了高速掃描的合理性和可行性。又分析了不同掃描方式及長寬比對溫度、應力分布的影響。 本文的有限元模擬結果與相關文獻報道的實驗結果有較好的一致性,說明本文所建立的有限元模型是合理的,可以很好的模擬熔融沉積制造快速成型成型零件的翹曲變形,這為指導工藝的發(fā)展方向、合理地選擇工藝參數提供了理論依據。
【圖文】：

一臺FDM一1650(臺面為250nunx250nunx250nun)機型后，先后推出FDM一2000、FDM一3000和FDM一8000機型，圖2一1為本校購買的美國s忱的asys公司生產的Dimnesion型號的FDM快速成型機外形，成型尺寸203~X203~x305~。該系統(tǒng)采用擠出頭磁浮定位(Ma娜。Drive)系統(tǒng)，可在同一時間獨立控制圖2一1Dinlension外觀圖兩個擠出頭。因此其造型速度為過去的5倍。2.，FOM熔融沉積制造的工藝原理1131掛材供紛圖2一2熔融擠壓快速成型的工藝熔融沉積制造工藝采用一個加熱器將熱塑性材料加熱成液態(tài)，并根據片層參數控制加熱噴頭沿模型斷面層掃描，同時擠壓并控制液體流量，使粘稠液體均勻地鋪撒在斷面層上，如圖2一2所示。其關鍵部件為具有兩個噴嘴的噴頭，，其中一個噴嘴用于擠出成型材料

(2)隨著掃描速度的提高，底面的高應力范圍減小。.423掃描速度與應力波動的關系圖4一7為不同掃描速度下底面al點處應力的變化歷程，可以看出，掃描速度越高，應力增長越平緩，最后所達到的應力值越低;掃描速度越低，應力波動越頻繁。從分析的結果得出如下結論:()l高應力的波動很可能是導致層面剝離產生翹曲的重要因素，其表現方式就是在成型過程中層面剝離往往發(fā)生在剝離層堆積完，在其上又堆積了若干層以后。
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH16

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