面向增材制造的復(fù)雜金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、增材制造作為一種全新的制造方法，自其出現(xiàn)便深刻地改變著產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造方式。由于能夠成型任意形狀、且力學(xué)性能優(yōu)良的功能性零件，面向金屬材料的增材制造技術(shù)已成為國內(nèi)外研究者的研究熱點(diǎn)。目前，對(duì)金屬增材制造的研究主要集中在成型設(shè)備、成型工藝和成型材料等方面，而針對(duì)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式相比，已經(jīng)產(chǎn)生重大變化的面向增材制造的設(shè)計(jì)方法研究很少。為了更好地發(fā)揮直接金屬增材制造的優(yōu)勢(shì)，對(duì)其設(shè)計(jì)方法進(jìn)行深入研究有著很強(qiáng)的理論和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文主要從設(shè)

2、計(jì)方法的理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩方面，對(duì)面向增材制造的復(fù)雜金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了相關(guān)研究。文章分析了金屬激光熔化增材制造的工藝特點(diǎn)，總結(jié)了主流面向增材制造的復(fù)雜金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)工具的應(yīng)用對(duì)象，采用設(shè)計(jì)制造一體化的思路，給出了面向增材制造的復(fù)雜金屬構(gòu)件的一般設(shè)計(jì)流程。以股骨頭支架為例，研究了復(fù)雜金屬構(gòu)件創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，驗(yàn)證了復(fù)雜金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)和增材制造一體化設(shè)計(jì)流程。以飛機(jī)接頭和金屬探針為例，研究了復(fù)雜金屬構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，在不改變?cè)行阅芤蟮那疤?/p>

3、下，結(jié)合多孔化結(jié)構(gòu)和有限元分析實(shí)現(xiàn)金屬構(gòu)件面向增材制造的優(yōu)化設(shè)計(jì)。并對(duì)增材制造后處理過程對(duì)零件設(shè)計(jì)性能的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。通過間隙實(shí)驗(yàn)件、空心圓球、圓孔、方孔、臺(tái)階零件等典型零件結(jié)構(gòu)的成型實(shí)驗(yàn)，分析了成型能力，給出了典型結(jié)構(gòu)面向增材制造的設(shè)計(jì)參數(shù)，為設(shè)計(jì)實(shí)踐提供了數(shù)據(jù)支持。
　　本文通過對(duì)面向增材制造的復(fù)雜金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)方法的研究，提出了一套較完整的設(shè)計(jì)方法，并且對(duì)增材制造技術(shù)的一些典型幾何元素的成型能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，總結(jié)出了一