基于五軸聯(lián)動(dòng)的半固態(tài)金屬擠出沉積成型技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)有的金屬3DP技術(shù)，如激光、電子束、微弧焊、焊接三維成型等都是利用高能束將金屬粉材或絲材熔化形成熔池，與已成型表面形成冶金結(jié)合。由于熔池的形成復(fù)雜不可控易流淌，且高能束造成的局部高溫使零件產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力和裂紋。本文提出了半固態(tài)金屬擠出沉積成型工藝，該工藝結(jié)合了半固態(tài)成型和熔融沉積（FDM）工藝的特點(diǎn)，成型過程中避免了熔池的產(chǎn)生，簡(jiǎn)單可控，同時(shí)還具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。針對(duì)傳統(tǒng)的熔融沉積工藝無法直接成型具有懸臂結(jié)構(gòu)零件的缺點(diǎn)，提出了

2、運(yùn)用五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了具有懸臂結(jié)構(gòu)等復(fù)雜零件的成型，擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。
　　本文首先研究了半固態(tài)合金漿料的幾種常見制備方法及漿料形成過程中枝晶組織轉(zhuǎn)變機(jī)制的幾種假說。然后分析了五軸聯(lián)動(dòng)技術(shù)的常見結(jié)構(gòu)形式及各自技術(shù)特點(diǎn)。據(jù)此設(shè)計(jì)了符合本文要求的五軸聯(lián)動(dòng)成型工作平臺(tái)。并建立了五軸聯(lián)動(dòng)成型工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型以及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方程。設(shè)計(jì)制作了半固態(tài)金屬擠出沉積成型試驗(yàn)裝置，并詳細(xì)介紹了關(guān)鍵部件進(jìn)絲機(jī)構(gòu)、噴嘴結(jié)構(gòu)及五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)