熔融沉积快速成型技术(简称FDM)是快速成型技术的一种,它利用计算机来对零件的三维模型进行切片处理得到分层数据,然后控制挤出机按照切片所得数据堆积每一层零件,层层沉积最终形成三维实体零件。FDM技术近年来在国内外制造业中获得广泛应用,并逐渐在各个领域展现其所具有的美好前景和巨大的社会价值。在FDM技术的光鲜外表下,成型零件的精度和强度问题却成为制约其进一步发展的瓶颈。因此,本文在堆铣复合成型技术的基础上,针对缺丝、拖丝和节瘤等影响零件成型品质的缺陷,从成型时温度场的角度入手,设计了一种较传统单电热管加热装置拥有更快升降温速度的四电热管加热装置,满足挤出机及时出丝、及时停丝的要求,解决成型中存在的问题,提高零件的精度和强度。主要研究内容有:(1)介绍了本课题研究的背景和意义,分析了复合成型技术中存在的问题,在此基础上说明了提出四管加热装置的实际意义,确定了本文的研究内容。(2)借助ANSYS软件对加热装置工作时的温度场进行仿真,确定了不同工作状态下的温度场分析类型,并建立了加热装置的有限元模型,同时为温度场分析设定了正确的边界条件和合理的假设。(3)通过对加热装置在稳定工作、升温和降温三种工作状态下的温度场进行数值模拟,得到了温度的分布云图和变化曲线。(4)搭建实验平台测试加热装置的实际升降温能力,根据实验结果绘制升降温过程的实际温度变化曲线,并对仿真结果进行验证。综合仿真和实验所得结果,进一步提出改善挤出机升降温性能的措施,提高成型零件的质量。(5)在不同的成型温度下分别加工尺寸相同的实验样件,并测量样件的相关参数。根据所得数据,研究了零件性能随成型温度的变化情况。