针对熔融挤压堆积成型(FDM)型三维(3D)打印机耗材选择有限、材料挤出不稳定及制品精度难控制等问题,在现有3D打印成型原理及结构分析的基础上,根据双螺杆挤压成型原理,设计了一种新型3D打印成型设备喷头。阐明了新型3D打印成型设备的工作机理及数学模型,并对其成型运动进行了分析,设计了螺杆挤出式3D打印成型设备的结构。该3D打印成型设备结构简单紧凑、成本低、安全可靠,不仅拓宽了3D打印使用的物料范围,而且改善了打印制品整体性能,可适用于模型和多元化产品的直接制造。