激光选区熔化系统构建及成形工艺和性能研究-毕业论文Word文件下载.docx
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教育学:
Education;
文学:
Literature;
艺术学:
Art;
理学:
NaturalScience;
工学:
Engineering;
医学:
Medicine;
管理学:
ManagementScience)
By
XXXXXX(注:
此处为作者姓名全拼,名在前,姓在后,如ZhengyingWei)
Supervisor:
Prof.XXX(注:
此处为导师姓名全拼,名在前,姓在后,如BinghengLu)
(XXXXXXXXXXX)(注:
此处为学科名称,如MechanicalEngineering)
XXXXXXX(注:
此处为英文日期,月在前,年在后,如September2003)
论文题目:
激光选区熔化成形(Selectivelasermelting,SLM)技术是快速成形技术中最有发展潜力的一项前沿技术。
该技术以激光束为热源,能直接快速成形出复杂形状、组织致密、力学性能优良的金属零件,因其具有传统加工方法所无法比拟的优点,已经成为生物医学、航空航天、汽车、军工、艺术设计等领域研究的热点。
然而,针对该技术掌握较为成熟的国外SLM设备造价昂贵,制约着国内针对该技术的广泛推广与应用;
国内SLM设备造价相对低廉,但是设备性能有所不足,不能够保证成形零件质量,抑制了国内制造业的竞争力;
并且在不同实验设备上利用不同金属材料成形所得出的研究结论并非完全一致。
因此本文自主设计研发了一套SLM设备,并进行完整的基础工艺实验,探究出针对该设备所适应的成形工艺规律。
本文构建了一套SLM系统,包括硬件系统和软件系统。
结合工艺实验,针对SLM设备硬件系统不足之处进行了改进优化,改进了SLM系统硬件部分中的铺粉系统,提出柔性刮板的铺粉方式,使得成形零件的致密性及力学性能有所提高;
改进了SLM系统硬件部分中的密封结构,实验前的保护气充入时间缩短至原有水平的1/3,大幅度提高了成形效率。
选用钛合金金属粉末进行了激光选区熔化的基础工艺实验,分别对单道单层、多道单层及多道多层成形过程进行了研究。
分析了工艺参数对扫描线宽、线高的影响规律,建立了搭接率模型,得出26%的搭接率为理想状态。
发现XYSTA扫描方式得到的单层固化厚度比X-Y扫描方式得到的单层固化厚度要小;
得出较为合适的铺粉层厚与粉末的平均粒径值成倍数关系的结论。
提出了“非恒定降功率”的成形方式,并成功解决了由于热应力而引起的翘曲问题。
针对成形零件的致密度及力学性能进行了研究。
发现激光功率、扫描速度、扫描间距等工艺参数对致密度的影响规律;
判断出工艺参对致密度影响重要程度的次序为:
扫描速度>激光功率>填充间距。
提出了一种新的扫描方式(DXYSTA扫描方式),并成形出致密度达到99%以上的零件。
发现拉伸强度、显微硬度均与致密度呈正相关,并提出了为追求零件质量与成形效率的双重目标,成形零件无需完全致密的观点。
本文进行了激光选区熔化成形零件的精度研究,结果表明,零件的X/Y方向(长、宽方向)既有收缩又有扩张的可能性,Z方向(高方向)则发生了不同程度的收缩。
发现了三方向的收缩率的显著影响因素,并通过正交实验获得了影响激光选区熔化成形过程中成形零件尺寸变化的主要工艺参数较优水平组合。
关键词:
激光选区熔化;
设备改进;
成形工艺;
致密度;
精度
论文类型:
应用研究
75
ABSTRACT
Title:
XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX
Descipline:
XXXXXXXXXXX
Applicant:
Prof.XXXXX
英文摘要撰写要求如下:
(1)用词准确,符合语法;
(2)关键词按相应专业的标准术语写出,尽量从《英语主题词表》中摘选;
(3)如果论文的主体工作得到了有关基金资助,应用英文在摘要第一页的页脚处标注:
本研究得到某某基金(编号:
)资助;
中文摘要和英文摘要均不要求学位申请人及其指导教师签字。
摘要正文每段开头不空格,每段之间空一行;
Thekeypartsindripirrigationfacilitiesareemitters.Thestructuraldesignparametersofemitterscandirectlyaffectitsperformanceandthefunctionofthewholedripirrigationsystem……
1.Because……
2.Only……
3.Tosupport……
KEYWORDS:
XXX;
XXX
每个关键词组的第一个字母大写,其余为小写,每一关键词之间用分号分开,最后一个关键词后不打标点符号。
例如:
Dripirrigationemitter;
RP&
M;
Hydraulics;
Labyrinthflowchannel
TYPEOFTHESIS:
XXXXXXX
须与中文摘要中的论文类型一致;
每个单词第一个字母大写,其余为小写。
AppliedResearch
论文类型包括:
a.理论研究(TheoreticalResearch);
b.应用基础(ApplicationFundamentals);
c.应用研究(ApplicationResearch);
d.研究报告(ResearchReport);
e.设计报告(DesignReport);
f.案例分析(CaseStudy);
g.调研报告(InvestigationReport);
h.产品研发(ProductDevelopment);
i.工程设计(EngineeringDesign);
j.工程/项目管理(Engineering/ProjectManagement);
k.其它(Others)。
目录
1绪论 1
1.1研究背景及研究意义 1
1.1.1研究背景 1
1.1.2研究目的及意义 2
1.2SLM技术国内外研究现状 3
1.2.1SLM设备研究现状 3
1.2.2SLM技术工艺研究现状 6
1.3研究内容及技术路线 7
1.3.1研究内容 7
1.3.2技术路线 8
2激光选区熔化成形设备的构建及改进 9
2.1引言 9
2.2硬件系统 9
2.2.1激光系统 10
2.2.2铺粉系统 11
2.2.3气体循环净化系统 12
2.2.4冷却系统 13
2.3软件系统 13
2.3.1数据处理模块 14
2.3.2工艺控制模块 14
2.4激光选区熔化成形设备的改进 15
2.4.1柔性铺粉刮板的改进设计 15
2.4.2密封结构的改进设计 17
2.4.3成形基板的设计与选取 20
2.5分析与讨论 21
2.6本章小结 22
3激光选区熔化成形工艺研究 24
3.1引言 24
3.2实验方法 24
3.2.1实验材料 24
3.2.2方案设计 25
3.2.3数据测量 25
3.3单道单层成形工艺实验及结果 26
3.3.1单道熔化成形原理 26
3.3.2工艺参数对单道表面形貌的影响 27
3.3.3工艺参数对单道扫描线宽、线高的影响 29
3.4多道单层成形工艺实验及结果 31
3.4.1多道熔化成形原理 31
3.4.2搭接率模型的建立 32
3.4.3搭接率对表面形貌的影响 33
3.4.4扫描方式对单层厚度的影响 35
3.5多道多层成形工艺实验及结果 37
3.5.1铺粉层厚对成形质量的影响 37
3.5.2实体零件成形时的翘曲问题 39
3.6分析与讨论 41
3.6.1单道表面形貌及线宽、线高的研究 41
3.6.2多道表面形貌及单层厚度的研究 42
3.6.3多道多层成形质量的研究 43
3.7本章小结 43
4激光选区熔化致密度及力学性能研究 44
4.1引言 44
4.2致密度研究 44
4.2.1致密度测量及方法 44
4.2.2工艺参数对致密度的影响 46
4.2.3工艺参数正交优化 51
4.2.4能量密度对致密度的影响 52
4.3力学性能研究 53
4.3.1拉伸性能研究 53
4.3.2显微硬度研究 55
4.4分析与讨论 56
4.4.1工艺参数与致密度的关系 56
4.4.2力学性能与致密度的关系 58
4.5本章小结 59
5激光选区熔化精度研究 60
5.1引言 60
5.2激光选区熔化精度研究 60
5.2.1激光选区熔化精度阐述 60
5.2.2精度正交试验及结果 60
5.3分析与讨论 63
5.3.1因素的显著性评价与极差分析 63
5.3.2四因素较优水平组合的选取 65
5.4实体零件成形样件 66
5.5本章小结 67
6结论与展望 68
6.1结论 68
6.2展望 69
致谢 71
参考文献 73
攻读学位期间取得的研究成果 77
声明
CONTENTS
1Preface X
1.1DripIrrigationTechnology X
1.1.1DripIrrigationSystems X
2RapidDevelopmentofLabyrinthDripIrrigationEmitters X
2.1StructuralDesignofLabyrinthDripIrrigationEmitters X
2.1.1Theory X
2.6BriefSummary X
12ConclusionsandSuggestions X
Acknowledgements X
References X
Appendices(单个附件用Appendix) X
Achievements X
Declarations
(这里的目录没办法自动生成,因为你没有相应的英文标题样式,只好你自己手工添加了,其实就是把中文目录翻译成英文就可以了)
编辑格式:
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EquationCh
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- 关 键 词:
- 激光 选区 熔化 系统 构建 成形 工艺 性能 研究 毕业论文
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