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注塑模具冷却系统影响着成型制品的质量和生产效率,传统的冷却系统难以实现模具的均匀冷却,成型制品容易出现翘曲、收缩不均等缺陷。随形冷却水路依据制品外形变化,可实现均匀冷却,能显著改善制品的品质,减少冷却时间,具有很强的适用性,但是传统加工方法并不适用于加工随形冷却水路。选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)作为增材制造(Additive Manufacturing,AM)的一种,成形自由度高,制备的金属零件致密度高、强度大、表面粗糙度低、并能减少前期投资成本和节省制造时间,为注塑模具的制造带来革命性的发展。本论文用18Ni300马氏体时效钢粉末为实验材料,利用EOS M290选区激光熔化设备,对18Ni300马氏体时效钢选区激光熔化成形工艺及性能进行研究分析,主要研究的内容和成果如下:在成形工艺方面,设计了L9(34)正交实验。研究结果表明,SLM最优的工艺参数:激光功率285W、扫描速度960mm/s、扫描间距0.11mm,铺粉层厚为40μm,此时的输入能量密度为67.47J/mm3,可获得致密度高达99.99%。在选区激光熔化18Ni300马氏体钢成形性能方面,设计了L9(34)正交实验实验,对选区激光熔化马氏体时效钢的显微组织、物相和力学性能进行研究。研究结果表明,SLM成形原始马氏体时效钢物相主要由α(bcc)及少量γ(fcc)相组成,其硬度、抗拉强度及延伸率分别为34.8HRC,1165MPa,12.4%,断裂机制为穿晶韧性断裂。经过固溶处理后,物相主要由γ(fcc)相组成,硬度、抗拉强度、硬度和延伸率分别是28.4HRC,1025MPa,14.4%,断裂机制为准解理断裂。马氏体时效钢在400℃、480℃、560℃时效不同时间时,硬度与强度分别经过32h、16h、1h时效处理达到峰值,断裂机制为穿晶韧性断裂。在固溶、时效热处理过程会发生α→γ相变:选区激光熔化18Ni300马氏体钢成形能力方面,上表面和下表面的粗糙度随着成形角度的增大呈降低的趋势,而且上表面的粗糙度要小于下表面的粗糙度。不同的成形角度对拉伸强度、弯曲强度没有影响,但对冲击韧性以及伸长率有明显的影响,冲击韧性和伸长率分别在60°与70°达到最低。提炼机械机构的典型结构特征如薄壁、孔、尖角、高长径比等并对SLM成形质量进行评估,评估标准包括SLM成形最大和最小尺寸、尺寸误差,并根据以上实验提炼出基于SLM直接成形的结构特征的设计规则。在随形冷却水路模拟方面,基于注塑成型传统管道式冷却系统及传热学的相关理论,建立简化模型,以冷却均匀性为目标,设计了L9(34)正交实验实验,结合CAE模拟软件,研究了随形冷却注塑模具的传热影响因素,得出了最主要的影响因素是两相邻冷却水道的间距。