基于堆积成形与去除成形的复合快速成形技术研究进展

以快速成形技术为典型代表的堆积成形(可制造的原型尺寸小、精度低、可选用材料种类有限)和数控加工为典型代表的去除成形(难于直接制造复杂形状)存在着自身难以克服的固有缺点。针对上述问题,把堆积成形和去除成形有机地结合起来,利用二者的优势克服其缺点,旨在求得精度和效率最佳组合的复合快速成形技术的研究正在兴起。本文分析了复合快速成形技术的基本原理、研究现状,探讨了存在的问题和发展趋势。

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。

基于分层制造和数控加工的复合快速成形技术研究

基于工业生产的角度来看,提升我国机械制造技术的水平成为机械制造者最关注的课题。当前复合快速成形技术是机械设备加工制造的主要技术手段,传统的分层制造技术和数控技术虽然具有一定的技术优势,但是同样存在着一些瓶颈,如前者生产制造过程中容易制造出外观以及精度不佳的产品,而后者则无法实现对于结构形状较为复杂的组件的生产。因而实现分层制造和数控加工双重技术下的复合快速成形技术的研究具有现实意义。

熔积和铣削复合精密无模快速制造金属零件

运用熔积和铣削复合快速制造金属零件的先进制造工艺,并结合ABAQUS有限元软件,模拟分析了复合制造中温度场分布及铣削力,在模拟和试验结果指导下,成功实现了多特征金属阻力片的制造。经蔡斯双管显微镜检测,零件尺寸精度控制在±0.03mm以内,表面粗糙度Ra≤0.869μm,满足产品设计要求。实验结果证明,该工艺可无模精密直接制造出满密度的复杂形状金属零件,大幅度缩短研制周期,降低成本。

基于快速制造的砂型分型设计对比分析

分型设计是砂型设计中重要的一个环节,通过分析快速制造用于典型复杂铸件的砂型分型案例及其特点,对3D打印技术和快速复合成形技术的分型设计思路进行对比阐述。基于典型案例对这两类成形方法用于复杂铸件的砂型分型设计规则进行了归纳和总结,为复杂铸件砂型分型问题提供了较为系统指导性的分型依据,以满足复杂铸件省时高效的发展趋势。