水泥3D打印作为3D打印技术的分支，由于其制造自由度、个性化创造、原材料利用率、经济环保等多方面的优势，近期已得到较高的重视。在水泥3D打印机中，喷头是设备的核心部件，其结构参数和内部流体的流动状态直接影响打印件的成型精度和表面质量，本文设计了小型水泥3D打印喷头并对其内部流动规律进行了理论分析和实验研究。论文主要研究内容如下:　　(1)建立了喷头内部泥浆流动模型。依据微滴喷射自由成形系统的基本组成和喷头分类，分析了螺旋挤料喷头的工作原理。针对经典螺杆喷头的特点和水泥浆的流体特性，将泥浆流道展开并对流道内的泥浆微元进行分析，基于纳维尔-斯托克斯方程，建立了理想状态下喷头螺杆段的泥浆流动模型。根据模型中螺杆段流量公式，得出螺旋挤料喷头螺杆部分出料量与螺杆直径、螺槽深度、螺槽间距、螺纹螺旋角、螺杆转速及流体属性有关。　　(2)设计并制作了螺旋挤料喷头及其实验装置。根据螺旋挤料喷头的运行原理，设计了喷头的基本结构;基于螺旋挤出机的设计标准和泥浆流动模型的分析结果，根据喷头实验的基本原理，制作了不同直径的喷口以及不同结构参数的螺杆。根据实验要求，设计了水泥3D打印喷头的实验装置，该实验装置可以变换不同尺寸的喷头及不同的螺杆转速和进料压力，为不同条件下的螺旋挤料喷头出料规律提供实验条件。　　(3)研究了螺旋挤料喷头出料规律。先由水泥浆流体特性，得出喷头工作基本条件。分别研究螺杆转速、进料口压力、喷头直径、螺杆几何参数对喷头挤料的影响，将实验所得数据与泥浆流动模型结合分析得出以下结论:螺杆转速对喷头出料量影响较大;增加喷口直径可以提高喷头出料量，但是当喷口直径超过5mm时，出料量的增加逐渐变缓;螺槽深度对喷头出料量的影响远大于螺槽间距。　　(4)分析了喷头的打印参数。记录不同打印参数下打印件的尺寸和密度，先对所得数据进行正交分析，根据各参数对喷头打印质量的影响程度，分析单个因素对打印质量的影响;然后通过矩阵分析，对所有影响因素进行综合分析，选择打印质量最好的参数组合;最后得出了水泥3D打印喷头实验装置的最优打印参数。