本文關(guān)鍵詞：直接金屬SLS快速成型機(jī)的研究及其參數(shù)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：快速成型技術(shù)相對于傳統(tǒng)的加工方法有著生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)靈活性高、不受產(chǎn)品機(jī)構(gòu)設(shè)計形狀以及精度高等優(yōu)點，而備受各制造業(yè)的青睞，是一項新型的、具有很大發(fā)展?jié)摿Φ某尚图夹g(shù)。直接金屬SLS快速成型技術(shù)的工藝原理以一般的選擇性快速成型技術(shù)為基礎(chǔ)，都是一種基于離散/堆積成型原理的新型數(shù)字化成型技術(shù)，由計算機(jī)的輔助設(shè)計系統(tǒng)中的CAD技術(shù)模擬制件的三維模型，再由成型設(shè)備根據(jù)模型，利用切片技術(shù)進(jìn)行層層燒結(jié)，最后成型制件。所以，相對于傳統(tǒng)的車削等加工方法具有一定的先進(jìn)性。國內(nèi)外對這一項成型技術(shù)都做出了大量的研究，但是國內(nèi)的設(shè)備主要是靠進(jìn)口，且價格昂貴，國內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備燒結(jié)出的制件的精度較差，性能質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，且對于成型設(shè)備的相關(guān)研究還不夠透徹。因此，本次課題研究的內(nèi)容主要針對成型設(shè)備的相關(guān)裝置進(jìn)行了研究和設(shè)計。 以先輩們所作出的研究為基礎(chǔ)，以直接金屬SLS快速成型技術(shù)的工藝原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)以及相關(guān)的缺陷為理論依據(jù)，以改進(jìn)成型技術(shù)、保證制件的精度與機(jī)械性能、提高生產(chǎn)效率為理念，展開本次課題的研究內(nèi)容。首先由成型設(shè)備的整機(jī)結(jié)構(gòu)以及各部分裝置的功能結(jié)構(gòu)入手，來研究設(shè)計相關(guān)的裝置。直接金屬SLS快速成型機(jī)的結(jié)構(gòu)部分主要由成型缸裝置部分、供粉缸裝置部分、鋪粉裝置、預(yù)熱裝置、成型腔部分以及成型機(jī)機(jī)架組成，對成型機(jī)以及各部分裝置的功能、結(jié)構(gòu)要素以及工作原理進(jìn)行研究，為后續(xù)的研究工作打下了基礎(chǔ)。對直接影響制件精度和質(zhì)量的鋪粉裝置部分傳動機(jī)構(gòu)做出了相應(yīng)的設(shè)計和計算，校核傳動精度，并針對燒結(jié)過程中遇到的球化飛濺現(xiàn)象，對鋪粉裝置進(jìn)行了改進(jìn)。熱場的分布是影響制件成型精度和強(qiáng)度的重要影響因素，利用ANSYS有限元分析軟件，對在燒結(jié)過程中單一金屬（鈦）的熱場進(jìn)行了模擬和分析，，同時分析了燒結(jié)參數(shù)對金屬粉末在燒結(jié)過程中受熱均勻性的影響，以便能夠選擇出最優(yōu)化的參數(shù)組來進(jìn)行燒結(jié)。參數(shù)化設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的一個重要的發(fā)展方向，利用Pro/E系統(tǒng)中的Pro/Program程序功能模塊，對快速成型設(shè)備進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計，并分別對零件、各部分裝置以及整機(jī)進(jìn)行了參數(shù)化設(shè)計，提高了其設(shè)計的靈活性，以便后續(xù)對其設(shè)計研究。本次課題主要是圍繞以上的相關(guān)內(nèi)容做出了研究，對直接金屬SLS快速成型設(shè)備的進(jìn)一步探究發(fā)展起到了一定的作用。
【關(guān)鍵詞】：直接金屬 SLS快速成型 鋪粉裝置 熱場 Pro/Program 參數(shù)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH166
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 1 緒論12-18
• 1.1 直接金屬 SLS 快速成型技術(shù)的概述12-13
• 1.1.1 直接金屬 SLS 快速成型技術(shù)的工藝原理12-13
• 1.1.2 直接金屬 SLS 快速成型技術(shù)的工藝特點13
• 1.2 直接金屬 SLS 快速成型技術(shù)的應(yīng)用13
• 1.3 直接金屬 SLS 快速成型技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3.1 國外的研究發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.3.2 國內(nèi)的研究發(fā)展現(xiàn)狀15
• 1.4 直接金屬 SLS 快速成型技術(shù)的發(fā)展趨勢15-16
• 1.5 課題研究的內(nèi)容及意義16-17
• 1.5.1 課題研究的內(nèi)容16
• 1.5.2 課題研究的來源及意義16-17
• 1.6 小結(jié)17-18
• 2 直接金屬 SLS 快速成型機(jī)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計18-23
• 2.1 直接金屬 SLS 快速成型機(jī)的整體結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2 成型缸裝置的功能結(jié)構(gòu)19-20
• 2.3 供粉缸裝置的功能結(jié)構(gòu)20-21
• 2.4 鋪粉裝置的功能結(jié)構(gòu)21-22
• 2.5 成型室的功能結(jié)構(gòu)22
• 2.6 小結(jié)22-23
• 3 鋪粉裝置傳動系統(tǒng)的設(shè)計及其優(yōu)化設(shè)計23-41
• 3.1 鋪粉裝置傳動系統(tǒng)方案的確定與設(shè)計23-24
• 3.2 鋪粉裝置傳動系統(tǒng)動力參數(shù)的計算24-35
• 3.2.1 實現(xiàn)鋪粉滾轉(zhuǎn)動步進(jìn)電機(jī) 1 的確定24-27
• 3.2.2 實現(xiàn)鋪粉滾轉(zhuǎn)動同步帶 1 的選擇27-30
• 3.2.3 實現(xiàn)鋪粉滾直線運動步進(jìn)電機(jī) 2 的選擇30-34
• 3.2.4 鋪粉裝置平移同步帶 2 的選擇34-35
• 3.3 直接金屬 SLS 燒結(jié)快速成型機(jī)鋪粉裝置的優(yōu)化設(shè)計35-40
• 3.3.1 現(xiàn)有鋪粉裝置的缺陷及產(chǎn)生原因35-36
• 3.3.2 改進(jìn)的鋪粉裝置36-38
• 3.3.3 改進(jìn)后的鋪粉裝置的運動分析38-40
• 3.4 小結(jié)40-41
• 4 基于 ansys 的直接金屬燒結(jié)過程中的溫度場分布的有限元分析41-58
• 4.1 溫度場的相關(guān)概述及研究41-42
• 4.2 數(shù)學(xué)模型42-45
• 4.2.1 假設(shè)條件42
• 4.2.2 相關(guān)公式42-43
• 4.2.3 初始邊界條件43
• 4.2.4 輻射熱的計算43-44
• 4.2.5 密度（ 床）的計算44
• 4.2.6 粉末層的有效熱傳遞系數(shù)的計算44
• 4.2.7 隨溫度變化的材料屬性44
• 4.2.8 考慮相變因素44-45
• 4.3 有限元公式45
• 4.4 結(jié)果分析45-56
• 4.4.1 對比45-50
• 4.4.2 影響粉末層金屬溫度場的因素50-56
• 4.5 小結(jié)56-58
• 5 直接金屬 SLS 快速成型機(jī)的參數(shù)化設(shè)計58-77
• 5.1 參數(shù)化設(shè)計功能簡介58-60
• 5.1.1 基于 PRO/E 的參數(shù)化設(shè)計功能58
• 5.1.2 基于 PRO/E 的參數(shù)化設(shè)計的類型58
• 5.1.3 基于 PRO/E 的參數(shù)化設(shè)計的相關(guān)概念58-59
• 5.1.4 Pro/Program 產(chǎn)品設(shè)計功能59-60
• 5.2 基于 Pro/E 的參數(shù)化設(shè)計方法在直接金屬 SLS 快速成型機(jī)上的應(yīng)用意義60
• 5.3 基于 Pro/E 的直接金屬 SLS 快速成型設(shè)備的參數(shù)化設(shè)計60-67
• 5.3.1 供粉裝置的主要零部件的參數(shù)化設(shè)計61-67
• 5.4 供粉缸裝置組件的參數(shù)化設(shè)計67-72
• 5.4.1 供粉缸裝置組件的參數(shù)化設(shè)計特點67-69
• 5.4.2 參數(shù)化設(shè)計程序內(nèi)容69-72
• 5.4.3 供粉缸裝置組件的參數(shù)化設(shè)計校驗72
• 5.5 整機(jī)的參數(shù)化設(shè)計72-76
• 5.5.1 整機(jī)的參數(shù)化設(shè)計特點72-74
• 5.5.2 參數(shù)化設(shè)計程序內(nèi)容74-76
• 5.6 總結(jié)76-77
• 6 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 總結(jié)77
• 6.2 展望77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 附錄：參數(shù)模型以及對應(yīng)程序83-120
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄120-121

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：直接金屬SLS快速成型機(jī)的研究及其參數(shù)化設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：361470