重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (9): 91-97.

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SLM成形悬垂结构翘曲变形分析及修正

王 飞,杜星杰,刘博玮   

  1. 国能铁路装备有限责任公司肃宁车辆维修分公司,河北 沧州 062350; 2.燕山大学 机械工程学院,河北 秦皇岛 06600
  • 发布日期:2022-10-31
  • 作者简介:王飞,男,硕士,工程师,主要从事车辆工程研究,Email:290189288@qq.com;通讯作者 陈建超,男,博士,副教 授,主要从事机械制造及其自动化研究,Email:chenjc@ysu.edu.cn。

  • Published:2022-10-31

摘要: 激光选区熔化(selectivelasermelting,SLM)技术作为一种极具发展前景的增材制 造技术,能够基于三维模型成形任意形状的零件。但在成形复杂零件时会出现悬垂结构,因为 悬垂结构独特的特征导致悬垂面位置的散热条件、熔池稳定性差,常出现翘曲变形、挂渣等缺 陷,严重影响零件的整体成形质量。针对激光选区熔化技术在悬垂结构打印中出现翘曲变形问 题,将热弹塑性有限元法与固有应变法相结合,给出了悬垂结构的倾斜角度、成形高度、成形平 面尺寸对翘曲变形的影响规律。采用响应曲面法,通过 BoxBenhnken实验,建立了悬垂结构翘 曲变形预测经验模型,据此提出了悬垂结构翘曲变形补偿方法。通过打印成型实验,验证了悬 垂结构翘曲变形预测模型以及翘曲变形修正方法的正确性。

关键词: 激光选区熔化;悬垂结构;数值模拟;变形预测

中图分类号: 

  • TG665