校企合作毕业设计

3D 打印实际生产制造中的应用

机械工程

资助企业: Dana 德纳(无锡)技术有限公司

企业导师: 李广阳

指导教师: 周明东

项目成员: 成诗伊、王灿阳

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项目简介

项目概述

本项目来源于Dana德纳公司的具体工程问题,企业以往生产变速箱过滤器接头零件的方式是锻造及机加工,存在生产周期长、成本高的问题,现探索采用金属熔融沉积增材制造的可能性,成形零件会经过增材制造、脱脂、烧结3个过程。在烧结过程中,随着致密化坯体将发生10%-20%的收缩变形,为提高成形精度与致密度,工艺人员需根据经验调整烧结工艺参数与几何结构。本项目建立零件烧结过程仿真模型,快速预测烧结过程收缩变形与相对密度,从而优化零件烧结过程。


项目目标

针对变速箱过滤器接头零件,建立烧结过程收缩变形、相对密度、热应力的仿真模型,研究烧结工艺参数以及零件几何构型对收缩变形、相对密度、热应力的影响规律,从而开展烧结过程工艺参数优化以及零件补偿几何设计,目标提升烧结后零件致密度的同时降低零件收缩变形程度,最终得到性能良好、致密度大、尺寸准确的打印烧结后零件。


项目成果

根据烧结炉内的换热方式建立零件烧结过程温度场仿真模型;建立零件烧结过程收缩变形、致密化的应力场仿真模型;与实体烧结对比得到最终烧结过程仿真模型并验证其准确性;研究烧结过程各温度工艺参数对烧结后零件致密度、变形程度的影响规律并由此设计最优化烧结过程温度曲线;得到几何参数对零件烧结变形结果的影响规律并设计构造烧结后符合原模型的补偿几何模型。


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