3D打印也稱為“增材制造”,是提升制造業(yè)競爭力的重要載體,其理論、技術(shù)發(fā)展在近二十年來備受學(xué)術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界關(guān)注。本文通過分析總結(jié)國內(nèi)外3D打印技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,對比不同類型的3D打印機的性能特點。選擇熔融沉積式（Fused Deposition Modeling,簡稱FDM）打印設(shè)備為研究對象,探討了其打印性能。主要研究內(nèi)容包括:根據(jù)FDM型3D打印機的工作原理,遵循輕簡結(jié)構(gòu)、降低成本的設(shè)計原則,在不影響打印性能的基礎(chǔ)上,對整機的結(jié)構(gòu)組成進行了優(yōu)化設(shè)計;對系統(tǒng)完成數(shù)學(xué)和物理建模,利用有限元分析軟件,對運動系統(tǒng)和承重部件進行了靜力學(xué)仿真分析,并對傳動部件進行了模態(tài)分析,評價所設(shè)計機械系統(tǒng)的合理性和可靠性,并予以適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整。結(jié)合提升打印精度和塑件強度的要求,提出了同心包覆結(jié)構(gòu)的打印機制,即設(shè)計“墨盒”裝置。同時對噴嘴的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,在頸部設(shè)計散熱片,預(yù)防頸部堵塞。通過分析現(xiàn)有設(shè)備的不足,對加熱裝置進行優(yōu)化設(shè)計和調(diào)整,將傳統(tǒng)的鋁塊外部加熱改為加熱棒內(nèi)部加熱,并通過熱力學(xué)仿真分析,評價其加熱性能。利用有限元分析軟件對噴嘴擠出機構(gòu)進行建模仿真,并對設(shè)計方案進行評估,證明設(shè)計方案的可行性,并提出... 

【文章來源】：青島科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 課題的背景和研究意義
    1.2 3D打印技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 發(fā)展前景與趨勢
    1.3 立體成型打印方法的概述
        1.3.1 立體成型打印的特點
        1.3.2 主流3D打印方法分類
        1.3.3 其他打印手段
        1.3.4 熔體打印成型的特點
    1.4 課題主要研究內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 FDM型打印平臺結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計
    2.1 熔融擠出式打印機總體設(shè)計
        2.1.1 FDM型3D打印工作原理
        2.1.2 FDM3D打印機構(gòu)的組成
    2.2 整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計
        2.2.1 打印機框架設(shè)計
        2.2.2 打印平臺的設(shè)計
        2.2.3 打印機運動系統(tǒng)
    2.3 送料系統(tǒng)的設(shè)計
    2.4 擠出機構(gòu)的設(shè)計
        2.4.1 噴嘴的設(shè)計
        2.4.2 加熱模塊的設(shè)計
    2.5 本章小結(jié)
3 內(nèi)置加熱效果的仿真分析
    3.1 Workbench軟件
    3.2 穩(wěn)態(tài)熱仿真
        3.2.1 理論分析
        3.2.2 仿真分析
    3.3 本章小結(jié)
4 機械結(jié)構(gòu)性能的仿真分析
    4.1 靜力學(xué)分析
        4.1.1 建模及網(wǎng)格劃分
        4.1.2 邊界條件
        4.1.3 仿真分析結(jié)果
    4.2 模態(tài)分析
        4.2.1 模型建立
        4.2.2 仿真結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
5 噴頭的優(yōu)化設(shè)計與仿真
    5.1 POLYFLOW軟件
    5.2 噴頭幾何模型
    5.3 數(shù)學(xué)模型
    5.4 網(wǎng)格和邊界條件
    5.5 仿真分析結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
6 自建平臺打印效果的實驗驗證
    6.1 打印平臺的硬件選取
    6.2 打印平臺的軟件設(shè)計
    6.3 打印機的自組裝及調(diào)試
        6.3.1 硬件的調(diào)試
        6.3.2 軟件的調(diào)試
        6.3.3 整機裝配
    6.4 打印機性能測試
        6.4.1 打印精度測試
        6.4.2 塑件強度測試
        6.4.3 本研究的推廣應(yīng)用
    6.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3186931