随着社会需求的增长和科学技术的发展，全球统一市场和经济全球化的逐步形成，产品生产与销售的竞争愈来愈激烈。产品的上市时间是制造业市场竞争的焦点之一，因此要求有更短的产品设计周期，并按照客户的个性化需求获得具备一定性能的样品，最终形成市场需要的定型产品。当前，对应新的需求制造业需要不断取得新的进展和突破性革命，在这样的社会背景下促进了快速成型这种新的技术的产生与发展。熔融沉积快速成型（FDM）在先进制造技术领域已得到广泛的应用并在不断的发展过程中。目前，它已成为快速成型技术研究的热点，并在相关领域得到应用。文中以熔融沉积成型（FDM）的螺杆对高聚物熔体的挤出过程为研究路线，首先对熔体在螺杆挤出过程中的流变行为及影响因素进行了理论研究及模拟分析，在此基础上改进挤出螺杆的相关参数，以此提供更加优化的螺杆挤出方案。本文主要研究工作如下：1.恒定的温度是保证快速成型的重要条件，成型系统的温控装置设计与热平衡密切相关。开发和利用更先进的测温装置和温控器是提高测温精度，减小温度波动，更好的实现熔体挤出过程的热平衡。文中借用MATLAB工具箱中的相关模块验证了模糊PID新型温控系统的稳定性2.对熔融沉积螺杆式喷头内熔体形态和流变行为的分析，其主要研究内容包括：一是采用本构方程来描述聚合物的流动性质；二是在复杂边界条件下，根据本构方程，求解在高度的非局域、非线性条件下，与流体动力学力学及机械相关的控制方程。3.根据已取得数据，用Pro/e三维软件建立几何模型，借助相关流体模拟软件（FLOTRAN CFD）模拟螺杆挤出的过程，验证数值分析的结果，并得到聚合物熔体在流动过程中的压力、流速、流动方向、剪切速率和粘度等的分布情况。4.熔融沉积螺杆的参数研究及优化，螺杆是熔融沉积螺杆式喷头中最主要部件，它直接关系到挤出喷头的质量和生产率。在优化的基础上，分析螺杆各参数对出料的稳定性和产量的影响情况，以使物料达到最好的挤出，根据影响挤出稳定性和挤出效率的因素，优化挤出装置。