电弧喷涂快速制模法在快速制模技术中,以其成本低、速度快、精度高的优点,在国内外引起了广泛的研究。本文以改进电弧喷枪喷涂性能为目的,以研究雾化理论、气体动力学以及机械结构设计为基础,以CFD流体仿真软件以及实验为工具,来研制出具有良好雾化效果的电弧喷枪。本文的主要内容包括了电弧喷枪中的金属液滴雾化研究、超音速喷嘴的设计、优化雾化效果的辅助雾化研究、喷枪稳定性研究以及喷枪的结构设计等内容。最终设计出气流速度更快、雾化效果更好、喷涂过程更稳定的电弧喷枪。详细内容有以下几个方面:1、研究了金属液滴的雾化问题。通过对已有理论的研究分析后,使用CFD软件进行仿真,来研究雾化中的各种影响因素,对其结果进行对比和归纳,总结出良好雾化所需要的条件以及方法。2、由气体动力学理论推导出超音速气流产生的管型参数,依照此参数设计出超音速喷嘴的结构,并用CFD软件研究其流场。3、为改善雾化效果而对喷嘴结构进行设计。设计出辅助雾化喷嘴,并用仿真及实验验证辅助雾化喷嘴的存在对于流场的影响。4、对喷枪喷涂稳定性进行研究。包括了喷枪内气流流场的稳定、电弧燃烧的稳定,最终完成了喷枪的设计。