激光烧结技术是增材制造技术中的一个重要分支,其成型精度高,可用于复杂零件的成型,在工业制造领域获得了广泛的应用。目前选择性激光烧结设备常采用的是双缸的结构布局,这种布局具有铺粉量可控、铺出的粉末均匀、易于压实、制造工艺简单、高精度、无需支撑结构等优点。也存在以下的缺点:不能连续供粉以及无法完成不停机的自动化加工过程、设备清粉过程复杂、成型工件不易取出、上料需人工进行、会导致粉尘污染空气等问题。基于双缸送粉设备在使用中存在需人工进行停机上料清粉取件等问题,亟需研发一种可以无需人工参与粉末清理,自动完成取件上料,并且在机器相对密封的环境下完成工作需求的设备。实现激光烧结设备实现连续加工,其核心在于供粉模块在运动状态下实现烧结耗材的精准供应,静止状态下保持烧结耗材无渗漏、避免浪费。针对设计需求提出了三种供料方案,分别对其供料方式及密封特性进行分析,选取供料效果最佳的单槽辊连续供粉结构。对烧结完成后工件的处理方式提出两种设计方案,综合考虑加工连续性及加工环境无粉尘污染,选择机体内部排粉及推出取件的机械结构。根据已确定的激光烧结设备的设计方案,对其机械系统及控制系统进行总体架构设计。预热装置和连续供料装置是激光烧结设备的主要核心模块。为得到成型箱粉床上均布的温度场及较小的温度梯度,采用ICEPAK软件对预热装置进行有限元仿真。为获得最佳的粉床预热温度,分别改变预热装置中热源的高度、粉床的大小、热源的结构进行仿真,以获取预热装置的最优结构。为获取连续连续供料装置中供粉零件的轻量化设计,采用EDEM软件模拟供粉零件在工作中所受到的负载,并在ANSYS静力学模块中对供粉零件施加所受负载力,验证供粉零件的材料性能。采用ANSYS优化模块对供粉零件的关键尺寸进行基于遗传算法的多目标优化,获取供粉零件的最佳结构。在充足的理论及仿真分析的基础上,对整机结构进行三维模型的详细设计,主要包括连续供料装置、预热装置、排粉取件装置、铺粉装置等主要功能模块。为验证本设计中连续供料装置、排粉取件装置的合理性和可行性,搭建有连续供粉铺粉与排粉实验样机,同时采用PLC控制器设计及搭建连续供粉铺粉样机的电气控制系统。在此基础上,进行基于连续供粉铺粉样机的激光烧结加工实验,通过加工工件的拉伸力学性能实验验证样机工作性能。采用连续供粉装置进行供粉实验,获取PES材料、木塑复合材料、炭黑复合材料的供粉堆积形貌、粉末铺洒距离及溅射距离,验证供粉的均匀性,为整机结构的供粉设计提供数据支撑。采用排粉实验样机进行排粉实验,验证了整机排粉取件装置设计合理。