基于螺杆挤出式3D打印设备的双螺杆设计与仿真

作     者：秦望 白海清 贾仕奎 任礼 安熠蔚 鲍骏 Qin Wang;Bai Haiqing;Jia Shikui;Ren Li;An Yiwei;Bao Jun

作者机构：陕西理工大学机械工程学院陕西汉中723001 陕西省工业自动化重点实验室陕西汉中723001 陕西理工大学材料科学与工程学院陕西汉中723001 

基　　金：国家自然科学基金项目(51703121) 中国博士后科学基金特别资助项目(2018T111050) 陕西理工大学研究生创新基金项目(SLGYCX2028) 

出 版 物：《工程塑料应用》 (Engineering Plastics Application)

年 卷 期：2020年第48卷第8期

页      码：87-92,102页

摘      要：针对熔融沉积成型(FDM)3D打印设备耗材选择范围有限、喷头挤出力不足且易堵塞等问题,基于现有3D打印成型技术和螺杆挤压技术,设计了一种适用于桌面级3D打印成型设备的双螺杆结构,实现了由工业级到桌面级的小型化便捷优化。通过分析其工作机理,确定了挤压系统中核心部件螺杆的基本结构参数,建立了三维实体模型。运用有限元分析方法,研究了螺杆结构受载后的应力和形变分布规律。分析结果表明,新型螺杆在工作载荷下,最大形变量出现在螺杆头部,且只有0.031 mm,满足螺棱间隙范围和螺杆刚度要求;螺杆根部受到较大的扭矩,最大应力强度和剪应力均出现于螺纹起始外端面处,且各项应力指标均满足强度要求,此结果与基于理论计算的强度校核结果一致,说明该螺杆能正常工作运转,进一步说明该新型螺杆结构设计合理,从而为更深一步的热流体熔融挤压分析研究提供理论基础。

主 题 词：三维打印成型设备 结构设计 强度校核 静力学分析 应力分布 

学科分类：080706[080706] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3539.2020.08.016

馆 藏 号：203968339...