熔融沉积成形(Fused Deposition Modeling,FDM)是增材制造领域中应用较广的一种工艺方式。改进已有FDM设备的成形工艺,提高成形件的制作质量,实现成形加工由普通原型向功能零件转变,对熔融沉积成形工艺的发展和完善具有重要意义。本文以提高FDM成形件的丝材粘结质量为目的,选取丝材粘结强度、成形尺寸精度以及翘曲变形量作为评价指标,对加工过程中的成形区域通风速率、成形室温度、工作平台温度以及成形件分层截面尺寸等散热影响因素进行重点研究。基于聚合物熔体界面扩散理论,对非晶态高聚物丝材的粘结机理进行了阐述,推导出丝材粘结强度理论模型,为评估丝材之间粘结程度提供了判据；依据传热学原理及合理假设,对单段沉积丝材的冷却模型进行推导,得出了特定条件下不同散热因素对丝材温度变化的影响规律；对丝材收缩变形机理进行分析,确定了分子取向收缩及流动变形收缩对成形件尺寸精度的影响,以及丝材取向收缩不均对成形件翘曲变形的作用机制。通过正交设计、层间拉伸试验、微观形貌观察、成形区域温度采集、水浴解取向等方法,对加工过程中影响成形件丝材粘结强度、收缩及翘曲变形的散热因素进行考察、分析,评定了成形区域散热因素及水平对试验指标的影响趋势及显著程度,依据丝材解取向特性提出了成形件取向收缩率和流动变形收缩率的测量方法,针对不同截面尺寸成形件给出了提高丝材粘结质量的相应措施,为FDM设备及工艺的改进提供了重要参考。