基于激光選區(qū)熔化快速制造的零件模型重構與結構再設計方法研究.pdf

1、增材制造技術作為一種全新的制造技術，正在逐步滲入到機械制造的諸多領域，有效補充和擴展機械零件的多樣化設計和加工方式。激光選區(qū)熔化技術(Selective laser melting, SLM)是一項能夠直接制造金屬零件的增材制造技術，能夠制造出具有復雜形狀結構、復雜內結構以及良好力學性能的金屬零件。目前對SLM技術的相關研究多集中在材料、設備、工藝上，而對全新制造技術所帶來的設計方法的改變研究較少，特別是在基于傳統(tǒng)零件外形所開展的零件輕

2、量化快速制造設計方法方面。本文利用SLM制造復雜結構的優(yōu)勢，研究采用SLM技術對零件進行結構再設計，以期在滿足性能要求的前提下達到輕量化快速制造的目的。
　　本文的主要研究內容包括：
　　1．分析了采用SLM技術制造零件的現狀及現有SLM零件輕量化快速制造方法存在的問題。并確定了“蒙皮—骨架”式的零件輕量化快速制造方法。
　　2．采用基于輪廓特征的多反求方法集成的零件逆向數據采集方式，采用匹配優(yōu)度選取最優(yōu)采集方法，以復

3、雜曲面零件與典型機械零件為例進行了逆向數據采集與模型重構，實現了零件的模型重構，為零件結構重構提供實體模型基礎。
　　3．對 SLM成型試件的力學性能進行試驗，研究了小尺寸點陣結構的屈服破壞形式，驗證其擴散式破壞以及結構不可靠的的問題。分析了不同尺寸參數結構件的屈服過程隨尺寸結構參數的變化趨勢，用以指導SLM零件再設計。
　　4．提出了基于零件拆分結構等強度重構設計的思想方法對零件內部結構進行重構，得到了強度性能達標、結構針