金属增材制造工艺制订与实施 课件 项目五 打印制作拓扑优化的摩托车支架.pptx

项目五打印制作拓扑优化的摩托车支架THREEDIMENSIONALPRINTINGSLM:Selectivelasermelting（选择性激光熔化）是利用金属粉末在激光束的热作用下快速熔化、快速凝固的一种技术。《金属增材制造工艺制订与实施》教材课件任务一项目获取与分析

项目学习目标YOURLOGOLearningObjectives1.了解摩托车支架的相关应用场景；2.掌握拓扑优化设计的基本概念及基本设计流程；3.了解铝合金材料的特点和打印成形的工艺特性；4.能制定本产品增减材混合制造的工艺规程；5.能应用切片软件，合理选择加工参数，生成打印程序；6.能够操作金属打印机完成本项目制件的打印工作；7.能够了解掌握本项目制件所有相关后序处理操作。

※项目情境：某摩托车企业试制新产品，对原摩托车“支架”进行了改进设计。现将改进模型交由增材制造事业部进一步进行拓扑优化设计，并进行力学仿真测试，测试结果沟通确认后执行打印。打印完成后，由本事业部进行机械加工后处理。该产品数量为两件，材料为铝合金。生产工程师接到任务以后，通过任务单了解并分析客户需求，检查并优化模型，根据最终确认模型选择加工方法、材料、设备等，制定打印工艺，由设备操作员完成打印及相关后处理，再交付质检部验收确认，并填写相关记录，及时发送给客户。

任务学习目标STATUSOFINDUSTRYDEVELOPMENTYOURLOGO?任务学习目标：1.了解摩托车支架的应用条件和环境；2.了解摩托车支架采用增材工艺制造的优势与意义；3.理解拓扑优化设计的基本概念及实际应用意义；4.掌握铝合金材料的工艺特性，并结合现场条件制定加工工艺方案。任务一项目获取与分析

任务一项目获取与分析【任务工单】产品名称摩托车编号周期5天序号零件名称规格材料数量/套生产要求1摩托车支架ф60*50铝合金AlSi10Mg21.对原模型进行工况分析，并进一步拓扑优化设计；2.模型切片处理并增材打印整体部分；3.完成打印件的相关后序处理，确保机加工尺寸精度。23备注接单日期：生产部经理意见（同意生产）完成日期：

请参见图2-1-1，了解“摩托车支架”零件的最终效果：图2-1-1摩托车支架零件效果图任务一项目获取与分析

任务一项目获取与分析【项目分析】一、图样分析下图为“摩托车支架”的原始零件图（图5-1-2），工作场景图（图5-1-3），约束和载荷约束示意图（图5-1-4）。图5-1-2摩托车支架图纸

任务一项目获取与分析【项目分析】一、图样分析下图为“摩托车支架”的原始零件图（图5-1-2），工作场景图（图5-1-3），约束和载荷约束示意图（图5-1-4）。图5-1-3摩托车支架工作场景图

任务一项目获取与分析【项目分析】一、图样分析下图为“摩托车支架”的原始零件图（图5-1-2），工作场景图（图5-1-3），约束和载荷约束示意图（图5-1-4）。图5-1-4约束和载荷约束示意图

任务一项目获取与分析根据以上图，现做如下分析：1.整体分析本产品是一款轻量化的摩托车支架，该支架的主要作用是连接减震器端和车架连接端，起到连接、调节的作用，主要的载荷同样也来自减震器端和车架连接端。本产品需要根据实际的受载情况进行适当的简化调整，这里的简化调整指的是拓扑优化前的步骤，从而满足使用前提下的最小安全系数和最大位移量。拓扑优化后支架的结构轮廓将发生很大的变化，结构的变化导致的制造工艺发生改变。完全依靠传统的减材工艺已经满足不了轻量化支架的生产要求，因此本次制造工艺采取先用增材制造完成支架的整体打印制造，后用减材制造完成结构件上关键配合面和孔的加工。2.尺寸分析该零件总体尺寸不大，整体的制造工艺为先增材后减材，考虑到金属增材制造精度较高（±0.1mm/100mm以内，最高可以达到±0.05mm），因此未注公差尺寸不进行减材工艺。标注尺寸公差和粗糙度的面或孔进行增材之前要留出减材精加工余量0.5mm。由于拓扑优化后零件的结构轮廓不方便装夹，所以该构件要与打印基板一体进行减材加工，最后再从打印基板上切割下来。3.表面质量本制品加工完成后要进行去应力退火，退火后进行喷砂处理，再进行减材加工保证尺寸和表面精度，最后进行线切割取件，并手工祛除支撑，并提高表面质量。

任务一项目获取与分析二、相关知识1.摩托车支架的应用情境摩托车不仅作为一种代步工具，而且己经被作为一种休闲娱乐方式，这就对摩托车的综合性能及外观提出了更高的要求。为提高产品开发质量、缩短产品开发周期和降低开发成本，有限元分析技术必须贯穿整个开发过程，可以在