熔融沉积制造精度及快速模具制造技术的研究
发布时间：2021-11-06 08:45
现代社会市场竞争日趋激烈，新产品的“上市时间”已成为取胜的关键，因此，要求设计者及制造者尽量缩短产品的开发、制造周期，以适应批量小、品种多、改型快的现代制造模式。快速成型技术（RPM）与快速模具制造技术（RT）能分别用来快速制造具有复杂形状的原型及具有高尺寸精度和低表面粗糙度的各类工模具，因而利用这两种技术能实现快速产品开发的目的。 熔融沉积制造技术（FDM）在零件原型快速制造上已获得成功的应用。基于FDM快速制造模具——生成注塑模或EDM电极时，原型的尺寸、几何精度和表面粗糙度对于最终产品的质量起着决定性的作用，因而必须研究FDM工艺的精度。 本论文首先从粘性和弹性两个方面阐述和研究了熔融态ABS熔体从喷头挤出过程中的流变性能，流变性能的分析和研究不仅有助于更好地理解FDM工艺的挤出丝过程，而且为建立理想轮廓线的补偿模型提供了理论依据。 在对FDM工艺精度进行系统分析的基础上，提出了精度研究的具体内容，即成型过程中的材料收缩及其补偿、由喷头导致的理想轮廓线的补偿和FDM工艺参数的优化。 首先通过理论和实验研究了成型过程中ABS树脂材料收缩对零件尺寸精度的影响，...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图2一1两种ABS树脂的扫描电镜照片
理论和实验证明，ABS丝在FDM工艺成型加工中的弹性效应有如下三种表现:①压降效应。ABS熔体从喷头圆柱内腔挤出，即使只通过一极短的喷嘴(喷嘴孔直径比喷头圆柱内腔直径小，见图2一2)，也会产生很大的压力降。②膨胀效应。挤出丝直径比喷嘴孔直径大，如图2一6(a)所示。此现象可用出口膨胀比功刀来表示，d为挤出丝直径，D为喷嘴孔直径。③熔体破裂。当挤出速率增加到一定值时，挤出丝表面会出现不规则现象，如产生“竹节”，严重时将使其内在质量受到破坏，导致熔体破裂。如图2一6(b)、(c)所示。暴暴暴翼翼蘸蘸馨馨蘸蘸蘸蘸蘸曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸纂纂蘸蘸蘸蘸蘸曝曝馨馨矍矍薰薰l摹摹翼翼馨馨馨馨馨馨馨馨馨馨馨?
型工艺SLA、SLS、SGC等中也一样存在。在设备、成型材料、工艺参数设置及操作环境都相同，假定理想轮廓线的补偿值就是喷嘴孔直径的一半的条件下，不考虑任何尺寸收缩补偿，加工如图3一2所示的零件30个(该值为数理统计中样本的最小有效值)，之后用测量精度为0.01rnrn的电子数显卡尺进行测量，所得数据结果如表3一1所示。舀万{丁士立创土图3一2考察收缩影响的测试件及其尺寸Fig.3一2TestPartanditsdimensionsforresearehonshrinkage几ble3-表3一1测试件测量尺寸及其计算结果ThemeasurementandCaleulationresultsoftest尺寸编号CAD模型尺寸/mm平均收缩率S/%标准差S/%s/反实测尺寸平均值/mmpartsL41000.5140.412500.396200.3550.04400.0350.03400.03040.08560.08530.08580.08599.4949.7950.2020.07表中统计数字特征平均收缩率反和线性收缩率标准差(以下就简称为标准差)S的计算公式分别为(公式中的N二30):、·客中一徒客伪、一反(3一9)(3一10)由实验数据及计算结果可发现如下一些重要现象:(l)在相同成型条件下加工一批相同的零件，各零件同一尺寸的收缩量各不相同，39
【参考文献】：
期刊论文
[1]电铸与电弧喷涂相结合制造EDM电极[J]. 王伊卿,卢凤兰,卢秉恒. 电加工与模具. 2001(04)
[2]电铸沉积层性能的试验研究[J]. 徐惠宇,朱荻,曲宁松. 电加工与模具. 2001(01)
[3]LOM成形精度的分析[J]. 陶明元,韩明. 锻压机械. 2000(05)
[4]电弧喷涂模具材料性能研究[J]. 王伊卿,赵文轸,唐一平,卢秉恒. 中国机械工程. 2000(10)
[5]发展中的电铸技术[J]. 吕益艳,王帮峰,吴安德,黄因慧. 电加工与模具. 2000(04)
[6]熔融挤压堆积成形的原型精度分析[J]. 江开勇,肖棋. 中国机械工程. 2000(06)
[7]非金属化学镀的活化工艺[J]. 张永锋,马玲俊,郭为民,崔昭霞,温青. 材料开发与应用. 2000(02)
[8]面向快速制造的特种加工技术[J]. 郭东明,王晓明,赵福令,贾振元,黄因惠,赵万生. 中国机械工程. 2000(Z1)
[9]快速成形技术的展望[J]. 黄树槐,肖跃加,莫健华,马黎,王从军,韩明,李湘生,刘爱林. 中国机械工程. 2000(Z1)
[10]FDM快速成型技术及其应用[J]. 谭永生. 航空制造技术. 2000(01)
本文编号：3479526
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：132 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图2一1两种ABS树脂的扫描电镜照片
理论和实验证明，ABS丝在FDM工艺成型加工中的弹性效应有如下三种表现:①压降效应。ABS熔体从喷头圆柱内腔挤出，即使只通过一极短的喷嘴(喷嘴孔直径比喷头圆柱内腔直径小，见图2一2)，也会产生很大的压力降。②膨胀效应。挤出丝直径比喷嘴孔直径大，如图2一6(a)所示。此现象可用出口膨胀比功刀来表示，d为挤出丝直径，D为喷嘴孔直径。③熔体破裂。当挤出速率增加到一定值时，挤出丝表面会出现不规则现象，如产生“竹节”，严重时将使其内在质量受到破坏，导致熔体破裂。如图2一6(b)、(c)所示。暴暴暴翼翼蘸蘸馨馨蘸蘸蘸蘸蘸曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝曝蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸蘸纂纂蘸蘸蘸蘸蘸曝曝馨馨矍矍薰薰l摹摹翼翼馨馨馨馨馨馨馨馨馨馨馨?
型工艺SLA、SLS、SGC等中也一样存在。在设备、成型材料、工艺参数设置及操作环境都相同，假定理想轮廓线的补偿值就是喷嘴孔直径的一半的条件下，不考虑任何尺寸收缩补偿，加工如图3一2所示的零件30个(该值为数理统计中样本的最小有效值)，之后用测量精度为0.01rnrn的电子数显卡尺进行测量，所得数据结果如表3一1所示。舀万{丁士立创土图3一2考察收缩影响的测试件及其尺寸Fig.3一2TestPartanditsdimensionsforresearehonshrinkage几ble3-表3一1测试件测量尺寸及其计算结果ThemeasurementandCaleulationresultsoftest尺寸编号CAD模型尺寸/mm平均收缩率S/%标准差S/%s/反实测尺寸平均值/mmpartsL41000.5140.412500.396200.3550.04400.0350.03400.03040.08560.08530.08580.08599.4949.7950.2020.07表中统计数字特征平均收缩率反和线性收缩率标准差(以下就简称为标准差)S的计算公式分别为(公式中的N二30):、·客中一徒客伪、一反(3一9)(3一10)由实验数据及计算结果可发现如下一些重要现象:(l)在相同成型条件下加工一批相同的零件，各零件同一尺寸的收缩量各不相同，39
【参考文献】：
期刊论文
[1]电铸与电弧喷涂相结合制造EDM电极[J]. 王伊卿,卢凤兰,卢秉恒. 电加工与模具. 2001(04)
[2]电铸沉积层性能的试验研究[J]. 徐惠宇,朱荻,曲宁松. 电加工与模具. 2001(01)
[3]LOM成形精度的分析[J]. 陶明元,韩明. 锻压机械. 2000(05)
[4]电弧喷涂模具材料性能研究[J]. 王伊卿,赵文轸,唐一平,卢秉恒. 中国机械工程. 2000(10)
[5]发展中的电铸技术[J]. 吕益艳,王帮峰,吴安德,黄因慧. 电加工与模具. 2000(04)
[6]熔融挤压堆积成形的原型精度分析[J]. 江开勇,肖棋. 中国机械工程. 2000(06)
[7]非金属化学镀的活化工艺[J]. 张永锋,马玲俊,郭为民,崔昭霞,温青. 材料开发与应用. 2000(02)
[8]面向快速制造的特种加工技术[J]. 郭东明,王晓明,赵福令,贾振元,黄因惠,赵万生. 中国机械工程. 2000(Z1)
[9]快速成形技术的展望[J]. 黄树槐,肖跃加,莫健华,马黎,王从军,韩明,李湘生,刘爱林. 中国机械工程. 2000(Z1)
[10]FDM快速成型技术及其应用[J]. 谭永生. 航空制造技术. 2000(01)
本文编号：3479526
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