[发明专利]基于SLM工艺的零件轻量化设计加工方法有效
| 申请号： | 201510559822.8 | 申请日： | 2015-09-06 |
| 公开（公告）号： | CN105373645B | 公开（公告）日： | 2019-04-02 |
| 发明（设计）人： | 张正文;李忠华;罗珺;徐华鹏 | 申请（专利权）人： | 苏州西帝摩三维打印科技有限公司;重庆朗兰科技有限公司;重庆西帝摩科技有限公司 |
| 主分类号： | G06F17/50 | 分类号： | G06F17/50;G06T17/00 |
| 代理公司： | 北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司 11129 | 代理人： | 谢殿武 |
| 地址： | 215143 江苏省苏州市相城*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种基于SLM工艺的零件轻量化设计加工方法，包括以下步骤：通过零件的三维数字模型建立有限元模型，定义载荷及边界条件；建立零件拓扑优化模型并设定拓扑优化单向拔模约束；进行零件拓扑优化生成初始轻量化模型,对所述初始轻量化模型进行力学性能分析,根据初始轻量化模型的应力分布布置不同密度的自支撑多孔结构,生成最终轻量化模型；利用生成的最终轻量化模型通过选择性激光熔化成形技术加工出最终轻量化实体零件,在拓扑优化过程中按指定方向设定单向拔模约束，完成零件拓扑优化，实现了零件轻量化设计，且基于拔模约束的拓扑优化结果适用于SLM工艺，无需添加支撑结构，不需要繁杂的去支撑工序，简化了设计工序；引入不同密度的自支撑多孔结构,进一步降低了结构的重量。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 slm 工艺 零件 量化 设计 加工 方法 | ||
【主权项】：
1.一种基于SLM工艺的零件轻量化设计加工方法，其特征在于，包括以下步骤：通过零件的三维数字模型建立有限元模型，定义载荷及边界条件；建立零件拓扑优化模型并设定拓扑优化单向拔模约束；进行零件拓扑优化生成初始轻量化模型,对所述初始轻量化模型进行力学性能分析,根据初始轻量化模型的应力分布布置不同密度的自支撑多孔结构,生成最终轻量化模型；利用生成的最终轻量化模型通过选择性激光熔化成形技术加工出最终轻量化实体零件；将所述最终轻量化模型进行零件数据分层并设定相应的工艺参数；利用激光根据生成的最终轻量化模型及设定的工艺参数层层熔化金属粉末加工出最终轻量化实体零件；利用所述最终轻量化模型生成STL模型；将所述STL模型进行零件数据分层后生成SLI模型；将所述SLI模型导入SLM设备并设定相应的工艺参数进行选择性激光熔化成形技术加工并得到最终轻量化实体零件；通过选择性激光熔化成形技术加工零件前，将生成的最终轻量化模型进行有限元分析以验证其力学性能是否满足设计标准；建立零件拓扑优化模型前，应确定零件基于SLM工艺的加工方向；拓扑优化模型建立后，根据确定的SLM工艺的加工方向设定零件拓扑优化单向拔模约束。
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