制造改变设计

总序

第 1章 自由设计时代的到来

1 3D打印直接制造技术的起源及特征

2 制造 —设计关系的演变

3 容易设计与快捷设计

4 任意复杂结构的设计

5 个性化与定制化零件

6 超轻结构零件的设计

7 免组装机构的设计

8 细微结构及微纳零件的设计

9 协同创作与设计

10 创意创新结构的设计

第2章 典型的 3D打印直接制造技术

1 金属零件的 3D打印直接制造技术

2 高分子材料零件的 3D打印直接制造技术

第 3章 自由设计时代如何展开产品设计

1 产品的设计框架

2 结构元素与设计约束分析

3 自由设计时代的设计技术

4 典型结构的设计方法

第 4章 面向 3D打印直接制造的典型设计实例

1 复杂结构激光熔覆喷嘴的设计

2 个性化舌侧牙托槽的快速设计

3 轻量化液压歧路零件的设计

4 免组装万向节部件的设计

5 组装金属算盘的设计与 SLM增材制造

6 微细多孔结构零件的设计制造

7 面向 FDM工艺的塑料功能件设计制造

第 5章摇制造改变设计的未来

1 精密零件的增材 /减材复合设计制造

2 建筑 3D打印直接制造

3 摇航空航天零件的设计制造

4 多材料零件的制造

参考文献

索引

增材制造技术以其独特的制造工艺 ，把三维物体划分成无数个二维层片，逐层堆积起来 ，相对于传统的减材制造方法 ，具有节省材料、快速响应等特点 ，特别适用于单件、小批量零部件 ，尤其是形状复杂、有内部结构的零件的快速制造。作为一种新兴制造技术的典型代表 ，增材制造技术使用的材料有液态材料、粉末材料、丝材 ，材料种类涵盖了高分子、金属、陶瓷等。然而 ，当前条件下 ，增材制造方法成形的三维实体多数用于模型演示与验证 ，只有部分直接用于结构件。以金属、尼龙等材料为代表的结构件的增材制造又称为直接制造技术。目前 ，这一直接制造技术在国内外已经成功应用于航空航天以及牙齿、关节医疗等领域 ，推动了先进制造技术的进步 ，提升了先进制造技术的水平。至今 ，已经有不少增材制造方面的专业书籍 ，但从设计与制造的关系切入增材制造的观点还鲜有人提出。本书作者在从事金属零件直接成型制造技术 （激光选区熔化成型 ）多年经验积累基础上 ，提出 “制造改变设计冶的观点 ，是十分及时和有创意的。现有的机械设计原理和方法是基于传的减材制造 ，设计过程中除考虑零部件的功能外 ，还必须考虑可加工性 ，因此在一定程度上设计是受限制的。增材制造又称自由制造 ，可以实现传统制造方法难以实现的结构制造 ，在设计时也可突破传统设计的限制 ，因此会带来设计思路的改变。但愿本书的观点和实践能起到抛砖引玉的作用。