基于3d打印技术汽车前保险杠成型工艺开发-职业学院毕业论文.docxVIP

机械工程学院毕业设计题目：基于3d打印技术的汽车前保险杠成型工艺开发专业：车辆工程班级：姓名：学号：指导教师：日期： 2016年5月28日目 录绪论21 3D打印机机型设计要求52 3D打印机设计62.1Delta 型打印机工作原理62.2确认3D打印机整体尺寸72.3Rostock运动机构设计82.3.1确定连杆长度最值82.3.2连杆的强度校核92.4传动方案设计92.5挤出机构设计102.5.1挤出机装置选择102.5.2挤出喷头选择112.6电机的选择..............................................................122.7传感器的选择............................................................132.7.1温度传感器132.7.2机械位置传感器143 运动学仿真143.1Delta 型3D打印机结构设计的相关技术指标143.2三维模型预处理153.3 数学建模173.4 打印机工作空间的验证184 制作保险杠三维图184.1 制作三维图184.2 转换成stl格式195 打印保险杠成品195.1将文件进行切片处理195.2修改切片参数205.3 生成GCODE文件215.4 打印过程检查235.5 打印完后处理23总结：24参考文献24英文翻译24附图25基于3d打印技术的汽车前保险杠成型工艺开发摘要：20世纪80年代，3d打印技术得到快速的发展，对传统行业产生了冲击性影响。本文即是基于3d打印技术应用于汽车零部件上，对汽车前保险杠的成型工艺进行研究。利用碳纤维的材料特性，对汽车保险杠的结构进行优化设计，为以后的汽车零部件的快速生产及生产验证提供可能性。同时利用catia软件对汽车前保险杠进行了造型设计。关键词：3d打印技术 汽车保险杠 碳纤维 绪论快速成形技术或快速原型技术简称3D打印技术（3D printing），又称三维打印技术，通过计算机辅助软件（CAD、PRO/E等）或者计算机动画软件（3Dmax、犀牛等）建立3维模型，采用分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料来实现3D实体成型。3D打印技术最突出的优点是不需要机械加工或模具，就能直接从计算机数据中生成任何形状的物体，从而极大地缩短产品的研制时间，提高生产率和降低生产成本。3D打印技术已经广泛应用于航天、航海、国防、医疗、建筑等各个领域一3D打印技术原理3D打印技术目前可分为四类：熔融沉积快速成型（Fused Deposition Modeling,FDM）、光固化成型（Stereolithigraphy Apparatus,SLA）、三维粉末粘接（3DP）、选择性激光烧结（Selecting Laser Sintering,SLS）。四类打印技术的详细介绍如下1.1熔融沉积快速成型在3D打印技术中，FDM机的使用是最常用的，机械结构也是最简单，设计是最容易的，制造成本和材料成本同样也是最低的，FDM技术的优点于成本廉价，制造简单，缺点是打印的材料的局限性较多，同时由于出料结构比较简单，难以精确控制出料形态与成型效果，由于温度对于FDM成型效果影响同样也非常大，在桌面级FDM3D打印机通常都会缺乏恒温设备，因此基于FDM的3D打印机的成品精度通常为0.2mm-0.3mm，少数高端机型能够支持0.1mm层厚，但由于受温度影响非常大，成品效果还是不够稳定。FDM机示意图如下图0.1 FDM结构示意图1.2光固化成型光固化技术是在3D打印技术中最先发展起来的一种快速成型制造工艺，同样也是目前研究的最透彻、生产制造技术最成熟的、应用也为最广泛的快速成型技术之一。光固化技术，主要使用各种光敏树脂为材料，通过紫外光或者其他光源照射凝固成型，逐层实现光固化，最终得到完整的产品。光固化成型示意图如下图0.2光固化成型示意图1.3粉末粘接技术三维粉末粘接的原料采用的是各种粉末材料，比如塑料粉末、陶瓷粉末、金属粉末等粉末类原料，粉末粘接技术工作原理是，先在底部平台上铺一层粉末，然后通过喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域中，让材料粉末自行粘接，形成零件截面，然后在截面平台上不断重复铺粉、喷涂、粘接的过程，一层一层叠加，获得最终打印出来的零件图0.3 3DP工艺原理1.4选择性激光烧结SLS的原理是利用粉末材料在激光照射下烧结，控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉末上扫描，与3DP不同的是，它首先铺一层粉末材料，将材料预热到接近熔化点，再使用激光在该层截面上扫描，使粉末温度升到熔化点，然后烧结形成粘接物，最后进行层层截面的烧结，，直至完成整个模型成型。图0.4 SLS原理示意图二.碳纤维材料成型碳纤维(carbon fiber，简称C