本文關(guān)鍵詞：熔融擠壓快速成型機(jī)機(jī)構(gòu)與擠出的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于快速擠壓快速成型技術(shù)擁有很實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值,在工作生活中應(yīng)用的很普遍,這種技術(shù)的研究?jī)r(jià)值不言而喻,所以需要獨(dú)立的研發(fā)一臺(tái)自己擁有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的熔融擠壓快速成型(FDM)設(shè)備,并為了這些設(shè)備滿足市場(chǎng)需求,促進(jìn)設(shè)備的產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化。而且,本校跟企業(yè)合作共同從國(guó)外購(gòu)買一臺(tái)Rostock-kossel熔融快速成型機(jī),基于這臺(tái)設(shè)備,對(duì)快速成型設(shè)備和熔融快速成型技術(shù)進(jìn)行研究,改善快速成型設(shè)備以及推廣快速成型設(shè)備市場(chǎng)化。本文主要針對(duì)快速成形設(shè)備的并聯(lián)臂機(jī)械結(jié)構(gòu)和噴嘴中物料的擠出過程進(jìn)行了深入全面的研究。其主要工作內(nèi)容如下：首先,總結(jié)出了影響FDM打印機(jī)設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要性能參數(shù),對(duì)比幾種FDM快速成形設(shè)備,大致確定了FDM打印機(jī)機(jī)械系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案。然后,介紹了類Delta打印機(jī)的并聯(lián)機(jī)構(gòu)構(gòu)型以及計(jì)算了此并聯(lián)機(jī)構(gòu)的自由度,并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況得出此并聯(lián)機(jī)構(gòu)有三個(gè)移動(dòng)的自由度,沒有轉(zhuǎn)動(dòng)自由度。在此基礎(chǔ)上建立了類delta并聯(lián)臂機(jī)構(gòu)的位置方程,并推出等效動(dòng)平臺(tái)的位置正解方程和位置反解方程,根據(jù)正反解方程,利用MATLAB軟件通過快速極坐標(biāo)搜索法尋找類Delta并聯(lián)臂結(jié)構(gòu)的工作空間,并且利用截面法分別分析了機(jī)構(gòu)的軌道長(zhǎng)度、等效半徑大小、連桿長(zhǎng)度以及鉸鏈的極限夾角對(duì)該機(jī)構(gòu)的工作空間的影響規(guī)律。最后,本文對(duì)熔融快速成形機(jī)的物料擠出過程進(jìn)行分析研究,并根據(jù)物料的在不同區(qū)域具有不同的狀態(tài)分成加料段、融化段和熔融段。在加料段中主要對(duì)物料進(jìn)行了壓力分析、速度分析、溫度分析和固體輸送段長(zhǎng)度計(jì)算。在融化段中分析簡(jiǎn)化了過程,并利用固液質(zhì)量平衡和固液相分界面上的熱量平衡建立了模型,最后利用Fluent軟件對(duì)噴嘴模型進(jìn)行仿真模擬,并研究分析機(jī)構(gòu)尺寸對(duì)結(jié)果的影響。在熔融段中,通過對(duì)流場(chǎng)的分析和速度場(chǎng)的分析并建立模型,然后利用Fluent軟件模擬仿真,文中給出了Fluent計(jì)算所得的速度和壓力圖,進(jìn)而分析物料在熔融狀態(tài)下流變特性。
【關(guān)鍵詞】：熔融擠壓快速成型技術(shù) 并聯(lián)臂機(jī)構(gòu) 工作空間 熔融特性 流變特性
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP334.8
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 課題研究的背景及意義12
• 1.2 熔融快速成形技術(shù)簡(jiǎn)介12-16
• 1.2.1 熔融快速成形技術(shù)的原理12-13
• 1.2.2 熔融快速成形機(jī)的分類與特點(diǎn)13-16
• 1.3 熔融快速成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀及主要問題16-18
• 1.3.1 熔融快速成形技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 熔融快速成形技術(shù)存在的主要問題17-18
• 1.4 課題研究主要內(nèi)容18-19
• 第2章 機(jī)械系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)19-26
• 2.1 FDM打印機(jī)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)分析19-21
• 2.1.1 HTS-450L熔融擠壓快速成型機(jī)19-20
• 2.1.2 類Delta并聯(lián)臂設(shè)備20-21
• 2.2 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案21-23
• 2.2.1 工作原理及其特點(diǎn)21-22
• 2.2.2 問題的分析22-23
• 2.3 加熱擠出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案23-25
• 2.3.1 加熱擠出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要求23
• 2.3.2 加熱擠出機(jī)構(gòu)分類23-24
• 2.3.3 加熱擠出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 噴嘴的工作平臺(tái)尺度綜合26-47
• 3.1 打印機(jī)的結(jié)構(gòu)描述26-27
• 3.1.1 打印機(jī)的機(jī)構(gòu)組成26-27
• 3.1.2 自由度計(jì)算27
• 3.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)分析27-32
• 3.2.1 機(jī)構(gòu)的位置方程27-30
• 3.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)反解30
• 3.2.3 運(yùn)動(dòng)學(xué)正解30-31
• 3.2.4 位置正反解數(shù)值算例31-32
• 3.3 工作空間分析32-38
• 3.3.1 工作空間的定義32-33
• 3.3.2 工作空間的約束33-34
• 3.3.3 搜索算法與程序編寫34-36
• 3.3.4 工作空間求解結(jié)果36-38
• 3.4 尺寸參數(shù)對(duì)工作空間的影響38-46
• 3.4.1 導(dǎo)軌長(zhǎng)度H的影響38-40
• 3.4.2 半徑R_1的影響40-42
• 3.4.3 連桿長(zhǎng)度l的影響42-44
• 3.4.4 鉸鏈的極限夾角θ_(bmax)的影響44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第4章 擠出過程固體熔融研究47-64
• 4.1 擠出過程分段47
• 4.2 加料段分析47-50
• 4.2.1 壓力分析48-49
• 4.2.2 速度分析49
• 4.2.3 溫度分析49-50
• 4.2.4 固體輸送段長(zhǎng)度50
• 4.3 融化段分析50-56
• 4.3.1 分析簡(jiǎn)化51
• 4.3.2 固液相質(zhì)量平衡51-52
• 4.3.3 固液相分界面上的熱量平衡52
• 4.3.4 模型的建立與結(jié)構(gòu)參數(shù)52-53
• 4.3.5 fluent仿真結(jié)果53-54
• 4.3.6 尺寸影響分析54-56
• 4.4 熔融段分析56-63
• 4.4.1 流場(chǎng)56-57
• 4.4.2 高聚物熔體流動(dòng)的基本方程57-58
• 4.4.3 速度場(chǎng)分析58-59
• 4.4.4 模型的建立與參數(shù)59-60
• 4.4.5 仿真結(jié)果60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 結(jié)論與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文69

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本文編號(hào)：455309