电子束选区熔化真空箱体有限元分析与结构优化.pdfVIP

机械工程师

MECHANICALENGINEER

电子束选区熔化真空箱体有限元分析与结构优化

马镇，李初晔，左从进，房卫萍1112

（1.中国航空制造技术研究院智能制造装备中心，北京100024；2.广东省焊接技术研究院，广州510650）

摘要为了保证电子束选区熔化设备真空箱体具有可靠的力学强度和合理的弹性变形量，对电子束选区熔化真空箱体

开展有限元分析，根据箱体抽真空前后的弹性变形量，对原有箱体结构进行优化，最终提高产品的稳定性和经济性。

关键词电子束选区熔化；真空箱体；有限元分析

中图分类号:TG66文献标志码:粤文章编号员园园圆原圆猿猿猿（圆园24）06原园110原园3

FiniteElementAnalysisandStructureOptimization

ofElectronBeamSelectiveMeltingVacuumChamber

MAZhen,LIChuye,ZUOCongjin,FANGWeiping1112

(1.IntelligentManufacturingEquipmentCenter,AVICManufacturingTechnology,Beijing100024,China;

2.China-UkraineInstituteofWelding,GuangdongAcademyofSciences,Guangzhou510650,China)

Abstract:Inordertoensurethatthevacuumchamberofelectronbeamselectivemeltingequipmenthasreliablemechanical

strengthandreasonableelasticdeformation,thispapercarriesoutthefiniteelementanalysisoftheelectronbeamselective

meltingvacuumchamber,andoptimizestheoriginalchamberstructureaccordingtotheelasticdeformationbeforeandafter

thechamberisevacuated,soastofinallyimprovethestabilityandeconomyoftheproduct.

Keywords:electronbeamselectivemelting;vacuumchamber;finiteelementanalysis

0引言壁板厚度，可减少材料的损耗，并在应力集中的薄弱

电子束选区熔化（ElectronBeamSelectiveMelting，结构处进行了优化，以提高产品的稳定性和经济性。

EBSM）是一种粉末床沉积技术，该技术基于离散堆1箱体模型的建立

积原理，以高能电子束作为热源，在计算机的控制真空箱体是电子束选区熔化增材设备的基础部

下，按三维数模横截面选择性地熔化金属粉末，层层件和关键部件，作为抽真空时承压边界，可提供并保

[1-2]

叠加，最终形成致密的三维金属零件。该技术具有持电子束成形必要的气氛，防止电子束射线泄漏，防

成形速度快、成形效率高、能量利用率高、真空环境止外部磁场对电子束轨迹干扰，同时还为各机构及

无污染、成形件力学性能出色等优点，可成形复杂异元件提供支撑和连接。工作时，真空箱体内部持续保

[3-6]

形结构金属零件及中空结构的金属零件，被广泛持高真空状态，如果箱体壁板过薄、强度不够，就容