基于3D打印教具设计与制造

重点阐述3D打印技术对教具设计与制造的作用,针对教具的设计与制造耗时、更新速度慢、生产成本高等问题,通过结合3D打印技术进行教具的单件小批量生产,达到降低教具设计与制造成本,普及立体化教具的教学作用。     

3D打印在机械原理课程教改中的应用

针对机械原理课程传统教学中存在的重理论轻实践问题,将3D打印技术引入机械原理课程教学中。研究了3D打印机械原理课程教具、3D打印用于机构等知识点的学习巩固、用于课程设计和用于机械创新设计比赛等,总结了3D打印应用于机械原理课程需要注意的几个问题。通过3D打印技术改进了教学方法,提高了实践操作时间,促使机械原理课程教学由偏理论轻实践逐渐向理论实践并重的教学方式转变,考核方式更倾向于产品设计的实际能力,提升学生的职业素养。     

3D打印技术在机械产品数字化设计与制造中的应用

3D打印技术是"中国制造2025"的重要组成部分,是推动机械产品数字化设计与制造的重要手段,帮助实现传统制造业向智能制造转型。从3D打印技术的原理入手,分析了3D打印技术在机械产品数字化设计与制造中的应用并提出了一些发展策略。     

工业级熔融沉积式3D打印机供料挤出螺杆的研究与设计

在原有3D打印技术基础上,创造性地提出了"打印一加工"相结合的新型3D打印技术,它将很好地解决制造尺寸、制造速度、制造精度、制造成本等一系列问题。传统的送料结构仅能满足桌面级小型机的使用,因此必须研制一套与新型3D打印技术相配套的供料设备,文中参照注塑行业螺杆式挤出机的设计方法,探寻一种适用于3D打印的供料挤出螺杆设计方法,并对主要参数进行计算,为接下来总体供料设备的制造和应用奠定基础。     

基于3D打印技术可视钓鱼装置数字化设计与试制

以可视钓鱼诱饵装置为对象,开展了基于3D打印技术的产品结构设计与试制.利用三维软件对可视钓鱼诱饵装置进行结构设计,采用3D打印技术来验证产品的性能及效果,根据试制产品的体验效果,再对产品进行结构优化与制作.实践证明,基于3D打印技术的产品设计与制作,可抛开传统机械制造技术的限制,可天马行空的去构思产品,从而实现设计目标,缩短产品研发与制造时间,降低产品研发与制造成本,从而使部分机械产品抛开传统机械制造方法,探索3D打印技术直接制造产品的可行性.     

基于3D打印技术的机械教学模型制作研究

3D打印属于增材制造技术,应用越来越广泛,文中采用3D打印技术来制造机械教学模型制作。目前,通过研究已经完成了螺旋千斤顶模型的3D打印,并在《机械设计基础》课程中应用,呈现了3D打印在教学中的创新性应用,同时3D打印有助于提高我们学生的动手能力和学习积极性,推动了教学改革。     

机械工件3D打印关键技术分析

以3D打印技术作为切入点,详细阐述3D打印技术的原理、特点与发展现状,研究了3D打印技术在机械工件加工制造活动中的关键性技术,并对3D打印技术在加工曲轴零件、箱体类零件、液压阀块三类机械工件中的应用情况开展实例分析。旨在论证3D打印技术的应用可行性,进一步扩大技术应用推广范围,建立起以3D打印技术为核心的新一代机械工件加工制造体系。     

3D打印技术在机械产品设计中的应用

国务院于2015年5月印发的《中国制造2025》行动纲领,明确提出了将增材制造(又称3D打印技术)列为制造业创新中心重点建设工程,以加快信息技术与制造业的深度融合.各个国家都十分重视3D打印技术并将其作为实现智能生产的关键技术,将3D打印技术与互联网、新能源并称为"第三次工业革命"的核心技术.当前中国制造企业正在实现由"中国制造"上升到"中国智造"、从"世界加工厂"到"世界创造基地"的转变,在这样的社会发展背景下,培养出适应制造业转型升级急需的创新人才迫在眉睫.由王晖编著、机械工业出版社出版的《机械产品创新设计与3D打印》一书,围绕3D打印技术在机械产品设计中的具体应用,用通俗的语言、清晰的层次,从机械产品设计的实际应用中出发,实现3D打印技术应用的全过程指导,实用性极强.     

基于3D打印的离散型产品可制造性优化问题

为了定量描述3D打印技术对生产管理的影响,构建了基于3D打印的离散型产品可制造性优化模型,设计了优化模型的算法并进行了算例研究,定量分析了传统制造方式与3D打印技术的生产成本与目标零件复杂度的关系。该模型和算法能够解决3D打印与传统制造工艺相结合的产品可制造性优化问题,有助于基于制造成本目标获得优化的产品设计和工艺规划方案,为推动3D打印在工业生产中的广泛应用及其进一步产业化提供了一定的参考。     

3D打印专业与创意灯具企业产教融合深度研究

目前3D打印的技术越来越成熟。3D打印最大的魅力是为创意设计提供了无限可能性,使每一个普通人都具有创新能力。利用3D打印技术可以根据客户需求设计出具有创意的产品。3D打印专业是一个新兴专业,因此如何提高3D打印专业学生的人才培养质量是亟待解决的问题。通过建立3D打印实训基地,与本地灯具企业建立校企合作关系,将3D打印应用到灯具产品的创意设计中,能够解决灯具的个性化定制问题,并降低制作灯具的时间和成本。教学过程中,3D打印技术有助于学生动手操作发挥创新想象力,从而形成"学习型工厂"的人才培养模式,使产教深度融合,持续提高人才培养质量。     

三种用于实验教学的三维打印工艺对比

针对三维打印技术在大专院校的应用,对三种用于实验教学的三维打印工艺的优缺点进行比较。分析指出目前FDM打印工艺更具有优势,更适用于实验教学。     

3D打印技术在机械设计制造领域中的应用

进入21世纪以后,我国的科学技术得到了迅速的发展,其中3D打印技术自传入我国后就在航天产品、医疗器械以及汽车生产中得到了普及应用,该技术进入机械设计制造领域后直接颠覆了传统的机械制造,在零件和部件的加工和制造过程中发挥着十分重要的作用,有效的提高了生产效率与生产质量,因此成为当前机械设计制造领域中广大企业争相推广应用的...     

3D打印技术联合CBL教学模式在骨科临床教学中的应用

目的:探究3D打印技术联合CBL的教学模式在骨科临床教学中的应用价值。方法:选取2018年2月至2020年7月之间在我院骨科参加临床实习的本科学员60例,采取随机数表法将学员随机分为研究组和对照组,每组各30例。研究组采用3D打印技术结合CBL的教学模式进行临床教学,对照组采用传统教学法。完成临床教学内容后,对所有学员进行统一的考核测试和问卷调查,对比两种教学方法在理论知识测试成绩、操作测试成绩以及教学效果评价方面的差异。结果:所有学员均按预期完成临床学习、测试以及问卷调查,研究组理论考核成绩为87.13±5.09,显著高于对照组(72.88±2.90,p<0.05);研究组临床技能考核成绩为87.88±6.13,显著高于对照组(78.63±7.93,p=0.021),对回收的调查问卷进行分析,结果显示研究组学员在学习兴趣、知识掌握度、思维创新能力、教学满意度方面均优于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论:3D打印技术联合CBL的教学模式能够显著提高学生的理论知识成绩和临床技能考核成绩,提高学生的学习兴趣和思维能力,获得更高的教学满意度。     

FDM制备晶格点阵结构体的一种卡扣式打印方法的研究

熔融沉积技术（Fused deposition modeling,FDM）打印晶格点阵结构时,存在着打印件机械性能差、支撑材料难去除的问题。针对这些问题,本文将晶格结构体分解成数个二维模型,通过FDM进行分体打印然后利用卡扣配合重新组装。利用这种分体打印工艺深入探索了BCC、BCC-Z、F2CC和F2CC-Z这4种典型结构类型的晶格体结构的表面形貌和机械性能,并与传统一体式打印进行对比。发现该卡扣式分体方法实现了打印物体表面质量的改善、打印时间和打印材料的节省以及抗压性能的提升。该研究为实现3D打印制备晶格结构体提供了一种途径,并为选择合适的晶格类型提供了参考。     

柔性触觉传感器的三维打印制造技术研究进展

聚合物基柔性触觉传感器在智能机器人、人工假肢与人体健康状态监测等领域有着广泛的应用,将三维打印技术应用于柔性触觉传感器的制造过程可以克服传统制造方法加工周期长、复杂聚合物基微结构制造困难等缺陷。因此发展聚合物基触觉传感器的三维打印制造技术及工艺是当前的学科研究热点,具有广阔的发展前景。首先,在阐述柔性触觉传感器的传感检测原理和性能指标的基础上,重点阐述了柔性触觉传感器三维打印制造技术方面的最新研究进展,包括聚合物基柔性触觉传感器的结构设计、三维打印材料的分类和应用、以及传感器的打印制造方法及工艺等。然后,还总结预测了基于新材料制备和新制造工艺的柔性触觉传感器设计与制造的发展趋势,并对柔性触觉传感器的三维打印制造技术未来的发展趋势进行了展望。     

自顶向下设计及快速成形技术应用

首先,以Pro/E软件为设计工具,采用自顶向下的现代产品设计理念,使用骨架法对鼠标模型进行数字化设计及装配,从而实现鼠标外观造型和结构的一体化设计;然后,将鼠标各个零部件的三维模型在Pro/E中软件保存为STL格式;最后,使用三维立体打印设备,采用熔融沉积制造工艺(FDM),对鼠标各个零部件的模型进行快速成形,自动、快速、直接和精确地将计算机中鼠标零部件的三维实体设计转化为实物模型。从实物模型中可对所研发的产品外观造型和结构进行改进和优化,提高产品设计和研发效率,缩短设计研发周期,从而节约设计和制造成本。     

2K-H型人字齿周转轮系的免组装设计与成型

为了解决人字齿周转轮系加工、装配的难题,提出利用3D打印技术制造免组装人字齿周转轮系的新工艺。通过理论推导,建立变位系数、齿侧间隙与齿轮基本参数之间的关系。利用建立的关系式,对行星轮进行负变位,设计具有微量齿侧间隙的2K-H型人字齿周转轮系。利用熔融沉积成型实验平台使设计的人字齿周转轮系成型,成型后的人字齿周转轮系齿轮啮合传动正常,设计、制作相应辅件,将其装配成减速步进电机。结果表明,通过合适的间隙设计,可以利用3D打印技术实现人字齿周转轮系的免组装制造,为小尺寸、一体式人字齿周转轮系个性化定制提供了一种具有工业应用前景的全新解决方案。     

挤出式FDM 3D打印喷头的优化设计

针对挤出式FDM 3D打印喷头结构进行优化设计。采用数值模拟方法,建立了喷头有限元分析模型,分析了不同的加热套材料、不同加热棒数量、不同材料腔直径对喷头温度分布的影响规律,确定了优化的结构,并制作挤出式FDM3D打印喷头。用红外热像仪对喷头温度分布进行了测量,喷嘴处实测温度和模拟温度偏差为0.59℃,推杆与材料腔的配合间隙在预测范围之内。在150℃加热条件下采用PCL(聚己内酯)颗粒材料进行挤出测试,出丝过程连续、均匀、推杆上下运动灵活、材料腔内没有材料溢出,推杆及材料腔的配合间隙满足设计要求。     

基于三维扫描和3D打印的鼻套模具制作关键技术

为解决喷火表演鼻子容易烧伤的问题,运用三维扫描技术进行反求设计,并用3D打印方法制造。首先,使用三维扫描仪获得鼻子部位扫描曲面,运用Meshmixer软件对曲面处理得到鼻子三维数字模型;其次,绘制鼻套设计所需三维模型并与鼻子三维模型进行布尔运算,得到鼻套模具三维模型,将模型数据导出为切片软件可识别的STL文件;然后,设置熔融沉积成型3D打印机参数、添加外部冷却设备,以聚乙烯醇(PVA)为打印耗材,对鼻套模具进行打印;最后,使用硅胶浇注、热水溶模的方法得到一体成型的鼻套模型。结果表明:该方法能够有效应用于鼻套模型的制作,实现三维扫描曲面壳体到模具实体的转化,为类似产品的制造提供了一种方法。     

FDM式3D打印技术研究进展

对FDM式3D打印机的结构,打印的材料,尤其是复合材料与应用,模型的结构优化等问题进行了系统的综述,最后对FDM式3D打印技术的发展方向进行了展望。