基于分层实体制造的预分割成形

快速成形方法制造大型零件的一个共同难题是零件的翘曲变形。建立了描述分层实体制造(LOM)工艺中零件翘曲变形机理的数学模型，指出零件长度和层间粘接结是影响变形的关键因素．并由此提出了预分割方法来缩短零件参与变形的有效长度。开发了相关分层与控制软件。并制造了大型原型。实践证明预分割方法可有效避免大型原型的翘曲．保证成形原型的精度。     

基于分层制造思路下的数控加工复合高速成形思路研究

为弥补现有分层制造技术在精度、尺寸、材料方面的缺陷与限制,同样为了克服传统数控加工技术在制造形状复杂、固定性较差的工件方面存在的问题,将数控加工技术与分层制造思路有效结合起来,形成复合高速成形工艺。本文首先概述了基于分层制造思路下的数控加工复合高速成形思路,然后为验证其可靠性,进行了成形实验研究,旨在探讨将此项技术应用于工件制造中的具体优势。     

金属板料单点增量成形的径向精度研究

金属板料单点增量成形件精度不足是制约该技术发展的一项重要因素,径向精度是成形件精度的重要组成部分。金属材料采用1060铝板,主要对单点增量成形过程中造成径向误差的原因进行分析,利用Abaqus有限元分析软件,建立单点增量成形有限元模型,分析工具头直径、层间距、进给速度、板料厚度、成形角度等工艺参数对径向误差值的影响,并通过实验验证有限元模拟的正确性。结果表明:径向误差值随着工具头直径、层间距、成形角度和板料厚度的增大而增加,进给速度对径向误差影响不显著。     

快速成形制造中基于模型连续性的快速分层算法研究

提出了基于模型连续性进行分层的思想,通过建立ＳＴＬ模型的分层面新相交三角形面片表文件,提取模型的活性拓扑结构的方式,显著降低了内存的占用量,并加快了拓扑信息提取时间。     

分层制造中几何失真性的数学原理与评价参数

研究分层制造中几何失真性产生的数学原理。认为分层制造的几何失真性是一个纯数学意义上的误差，其产生的数学原理是由于连续的三维表面被非连续的柱体表面近似表达。建立数学模型与评价参数，并以航空发动机分层几何参数对几何失真性的影响。     

分层制造法的材料技术及其发展

回顾不同ＲＰ方法所使用的材料,认为分层制造方法的材料问题主要是如何使材料的特性适应分层制造工艺和如何使成形件这达到所要求的功能和性能指标。介绍当今ＲＰ领域有关材料的最新研究动向和将要面对的几大难题。     

盘形件增量拉深成形过程的数值模拟

增量拉深成形由于旋转的模具与坯料接触区域的不断变化而一直是数值模拟的难点,为此用Deform-3D有限元软件对为A1100铝合金的盘形件增量拉深过程进行了数值模拟.结果表明:增量拉深成形凸模的受力与传统拉深工艺相比大大降低,据此得到了凸模受力图和板料应变云图,每一步凸模受力峰值和坯料等效应变值与已有的盘形件工艺试验研究结果一致.     

基于ABAQUS的单点增量成形的数值分析

单点增量成形是一种新型的无切削无模具板料成形的方法,工业生产中可以缩短产品周期,节约生产成本,有着一般成形方法所不具有的优势。本文运用有限元软件Abaqus分析其主要工艺参数:工具头直径d、层间距ΔZ、板料厚度(sheet thickness)sth对单点增量成形的影响,并通过模拟仿真对增量成形反应板料厚度变化规律的正弦定律进行验证,同时分析正弦定律得出板料厚度的分布大于数值仿真的原因。根据数值仿真中板料厚度的分布提出对成形件的分区,同时分析出其应用。     

陶瓷零件增量成形技术的研究进展

陶瓷材料因其优越性能而一直受到广泛关注,但传统的陶瓷零件制造技术工艺复杂、难度大、周期长、成本较高,从而限制了陶瓷材料的应用范围,而3D打印增量成形技术为克服传统技术的不足提供了一种新的途径。介绍了现有陶瓷零件增量成形技术,并从所能达到的密度、强度、收缩率水平几个方面分析了各项技术的优缺点,重点介绍分析了成形与烧结一体化的高致密陶瓷零件的高效增量成形新技术,并指出该一体化成形技术将是陶瓷零件增量制造技术未来的重点研究方向。     

基于增量制造的再生骨支架制备路径规划方法

基于增量制造的再生骨支架制备方法在生物制造领域表现出巨大应用潜力,也越来越受到重视,其中制造路径规划方法直接影响到制备的支架的结构特点,在很大程度上决定了后期支架的细胞培养以及组织修复效果。目前典型的面向工业以及民用领域的增量制造工艺的路径规划方法不能完全适用于骨支架的制备,无法获得能够有效模拟细胞外基质结构特征的三维贯通结构。针对这一问题,提出一种面向生物增量挤出成形技术的再生骨支架制备路径规划方法,将材料成形过程中出现的尺寸变形的补偿融入到路径规划方法的设计中,能有效满足骨支架制备时对复杂外轮廓和梯度孔隙结构的需求。在此基础上,给出再生骨支架增量挤出成形系统的软件系统架构,实现方法及结果,并通过支架成形试验验证支架的性能,研究成果对自主开发生物增量制造装备具有重要价值和意义。     

阻焊式分层实体制造技术研究

针对纸质材料的分层实体制造方法中存在的缺陷并结合模具的传统制作过程,提出电阻点焊金属分层板的新方法——阻焊式分层实体制造,以实现快速、直接制造金属模具的目的.介绍阻焊式分层实体制造双工位系统的基本原理和系统组成以及各部分的作用,重点分析该方法的工艺过程及焊头的位置控制,并用厚度为0.1mm的302不锈钢薄板为造型材料进行了试验验证,试验结果表明了该技术的可行性,所得成形件不需后处理便可作为模芯进行注塑,有效地缩短了模具的制作周期.     

分层实体制造中层间应力和翘曲变形的研究

分层实体制造(LOM)是一种典型的快速成形(RP)技术,该文对分层实体制造中的层间应力和翘曲变形进行了深入研究。建立了一种LOM工艺的简化模型,通过对模型的分析,给出了零件层间正应力和切应力的计算公式。通过试验现象,对翘曲变形的两种主要形式进行了说明。首次建立了翘曲变形过程描述模型,深入分析了翘曲变形的机理,认为内应力产生的等效弯矩是使零件翘曲变形的原因。最后从材料和成形工艺两个方面对减小内应力和翘曲变形的措施进行了论述。     

基于LOM技术的大型原型成形效率分析

如何提高加工效率一直是快速成形（RP）技术的一个重要课题，也是快速成形技术走向大型化的一个主要障碍。通过对几种典型的快速成形工艺的分析、比较，认为分层实体制造（LOM）工艺以面作为最小成形单位，具有最高的成形效率，是RP技术中较适合制造大型原型的工艺。以清华大学激光快速成形中心的SSM-1600成形系统为例，分析了成形大型原型时的工艺特点以及提高成形效率的一些途径。     

复合快速成形中基于STL模型的分层研究

研究了面向分层实体制造与数控铣削复合成形的基于STL模型的三维层生成算法。利用凹边在上下两个方向上的可见性确定分层位置,通过切割平面与各三角面片求交实现STL模型的分割,并把分割面三角网格化生成封闭的三维层。分层的结果可满足复合快速成形工艺要求。     

FDM工艺成形过程中影响成形件精度的因素分析

介绍快速成形技术中的熔融沉积成形的基本原理,分析了在成形过程中,各种因素对精度的影响,并在此基础上,提出了提高成形件精度和表面质量的措施,对熔融沉积工艺有应用价值。     

直壁筒形件多道次增量成形工艺研究

通过对筒形件数控增量成形工艺的分析和研究,提出了以壁厚均匀化、提高成形极限为目的的直壁件多道次成形路径规划方案.设计了加工轨迹,通过实验研究,对成形路径,尤其是第一道次进行了优化,在此基础上加工获得了高径比为0.5的直壁筒形工件.     

面向微细制造的微成形技术

本文主要集中论述了面向微细制造方向的微成形技术,具体分析了当下微细制造技术工艺及其应用,论述了微成形技术的关键问题和技术,并探讨了其未来的发展方向。     

基于等离子熔射成形技术的快速模具制造

提出利用等离子熔射成形技术快速制造模具，以镍基合金粉末NiO1(Ni-Fe-Cr-B-Si）为熔射材料进行快速制模实验研究，详细介绍了其技术特点及工艺过程，讨论了相关的关键技术问题。     

基于快速成形的MEMS微制造技术

评述了当前主要的MEMS微制造技术方法及特点，综述了基于快速成形的MEMS微制造系统的基本原理和基本结构，目前所能达到的精度与应用典型实例，微型制造技术的优越性与局限性，对最新发展的每一层面一次曝光的高速快速成形MEMS微制造系统原理与研究示例进行了介绍。     

特大环形件成形与制造技术

提出了一种大型环形件成形制造新技术,即采用分段弯曲、现场组焊、现场精加工的方法制作大型环形件。新技术免去了大型立车的粗加工,取而代之的是分段弯曲成形工艺,最后在施工现场进行组焊并采用多功能机床进行精加工。研究了矩形截面和复杂截面环形件弯曲变形规律,提出了控制非对称截面环形件弯曲时产生侧弯的成对弯曲措施。该技术成功应用于某空间环境模拟器Ф9m及某风洞中币8．5m大型法兰的成形,并采用多功能机床实现了环形法兰的现场精加工,加工精度完全满足设计要求。由于此法不需立车,从而为特大直径环形件的制造开辟了新途径。