选区激光熔化成形（Selective laser melting,SLM）技术源于增材制造（Additive manufacturing,AM）理念,发展成为新型快速成形制造技术,克服了传统制造技术现有的设计局限性,可直接成形各种复杂形状的金属零件。薄壁和悬垂结构是复杂结构中的基本元素,两种结构的成形质量直接影响复杂结构的成形品质,所以关于采用SLM技术成形以上两种典型结构的研究十分必要。目前采用SLM技术成形具有薄壁及悬垂结构零件的过程中,由于结构壁厚及倾斜角度较小等原因,极易导致零件发生翘曲及变形,从而影响零件质量。因此有必要对成形薄壁及悬垂结构的SLM加工工艺进行优化。本文采用有限元仿真与实验相结合的方法对薄壁及悬垂结构的SLM成形过程进行了探讨及分析,并针对上述问题进行了研究并概括如下:首先,采用ANSYS有限元仿真软件建立了薄壁及悬垂结构的有限元模型,选用高斯热源模型模拟加工过程中的热源,并对两种结构加工过程分别进行了温度场模拟。通过仿真模拟获得了薄壁结构在不同工艺参数下的熔池尺寸以及温度分布信息,并探讨了不同工艺参数对于温度随路径以及时间的变化规律。随后,通过对不同扫描策略成形下的悬垂结构进行仿真,获得了不同扫描策略下的温度分布情况,并对标记位置温度随时间的变化规律进行了对比分析。其次,结合SLM成形薄壁结构有限元仿真结果,采用中心组合设计方法优化了SLM成形薄壁结构工艺参数。研究了激光功率、曝光时间以及点距对薄壁结构成形质量的影响,建立了SLM成形薄壁结构工艺参数关于侧面粗糙度、成形厚度以及可靠成型高度的预测模型。根据实验结果得出回归方程,获得满足优化标准的最佳实验条件,并对SLM成形薄壁结构中常见缺陷的形成原因进行了分析。最后,在SLM成形悬垂结构有限元仿真基础上,采用三种不同的扫描策略进行了悬垂结构成形实验,研究了三种扫描策略下不同扫描次数与距离对悬垂结构表面形貌与粗糙度的影响,对加工过程中常出现的翘曲、球化和粘粉等缺陷进行了分析。结果表明:采用填充轮廓扫描策略有助于提高悬垂样件质量,在悬垂临界角度以下可以成形出粗糙度值较小、整体成形质量明显优于其他两种扫描策略的样件。本课题的研究为SLM技术的生产应用奠定了基础。