快速成型技术及其在模具制造领域的应用.doc

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1、快速成型技术及其在模具制造领域的应用•职业技术教育论快速成型技术及其在模具制造领域的应用陈亘宇（郑州大学,河南关砂卜1450000）【摘要】快速成形技术是20世纪80年代的一种崭新的集精密机械、数控、材料科学、激光技术和计算机辅助设计为一体的制造技术。由于其快速性和高度柔性，已经得到广泛的应用和研究。以快速成形为技术支持的快速模具制造作为缩短产品开发时间及模具制作周期的先进制造技术已成为当前的重要研究课题和制造业核心技术之_。本文介绍了快速制模方法与快速成型技术特点，阐述了快速成型技术在快速制模领域的应用，并指出了快速成型制模的发展不足之处。关键词快速成型技术；模具制造

2、；快速工模具0前言世界经济的快速发展，使制造业市场竞争的日益激烈，企业为了保持活力，不断提高产品质量和其领先的产品性能，不断研究和开发新产品。企业家们今后将把超越竞争对手的开发周期和降低新产品开发成本作为主要目标。因此，企业界高度重视在20世纪80年代的快速原型制造技术,也成为一个热门的硏究课题在国内外高校和科研机构。然而，由于使用材料的限制的快速成型制造方法,还不能完全替代最终产品。在新产品投放市场试运行后，其功能测试和获得用户的反馈准确的信息方面，还需要通过实际的材料制成的产品。所以，还需要利用RP原型为母模制造模具，这样就产生了基于RP的快速模具制造技术（RTL通

3、过理论研究和10年的实际应用，该技术显示岀了强大的生命力，现已成为模具制造行业的一个热点。本文重点介绍基于快速原型制造技术的快速模具制造方法。1快速成型1.1快速成型技术快速成型技术（简称RPM）是综合精密机械、计算机辅助设计、数控技术、激光技术、电子技术及材料科学是一个跨学科领域的新的制造技术。一般来说,快速成型技术首先是使用三维CAD数据，再通过快速成型机，制作成一个原型。快速成型技术的原理是离散/堆积成型原理,在离散过程中，三维形体被沿1至3个方向分解,生产形体的各个截线、截点和截面,称之为离散线、离散点和离散面，将这些离散体（点、线和面）转换成实体，并把它们按照

4、原来的顺序堆积还原成三维形体的实体形状[1]O1.2快速成型技术特点快速成型技术的特点是获取路径，秩序和离散物质积累的方式,在材料〃叠加〃在一起，数控系统的控制下，形成一个三维实体的连续层，实现数字化成形,成形过程如图1所示。三维CAD模型沿Z向离散，生成一系列二维水平的数据,然后将数据分层处理后,添加加工参数，使其生成原码，通过加工平面加工订单处理每一层的数控系统并使其堆积，粘结成形状，形成一个三维实体。111代w

5、的成型方法更快，快速成型技术用于新产品的开发和管理是特别适合。1.2.2设计制造一体化落后的CAPP系统已经实现和制造难以克服的快速原型设计一体化的障碍,由于离散堆积处理，CAPP不再困难，CAD和CAM可以是一个很好的组合。1.2.3自由成形制造自由的含义有二：一是根据零件的形状，无需特殊工具来限制自由的形成,可以大大减小新产品研制时间；二是,不受复杂零件形状限制的影响。1.2.4高度柔性在CAD模型的改变下，并重新调整设置参数即可生产不同形状的模型。1.2.5材料的广泛性快速成型技术可以生产塑料树脂类原型，你还可以创建一个金属材料、复合材料、石蜡类和纸类、金属和陶瓷

6、材料的原型。1.2.6技术的高度集成RP是计算机技术、计算机、快速成型技术、数控技术、综合数据，激光,材料和机械控制的集成,只有高度发达的技术在激光器件和电力今天，才具有这样时代特征的快速成型技术。1.2.7加工特点快速成型技术突破〃空白模切产品〃的传统加工模式,创造一个先例,没有工具的部分，是一个前所未有的叠加层的处理方法。与传统的切削加工方法相比,快速原型工具，具有以下优点:1）快速制造自由表面和形状复杂的零件，如槽、凸肩部分和空心部分，零件的复杂性和大批量生产,制造成本基本无关，大大降低了成本以及新产品硏制周期;2）它是一种非接触式加工，不需要必要的工具和机床切削

7、夹具，刀具磨损和切削力；3）振动小，噪声小和减少浪费；4）它可以在夜晚实现自动化生产；2快速模具制造技术5）加工效率高，能快速制作岀产品实体模型及模具。快速制造模具为了得到真实的物质产品，并迅速形成了批量生产能力，将产生一个基于间接成型方法快速模具方法。根据材料的不同，模具成型方法间接产生的一般分为软质模具和硬质模具硬两类。2.1.1软质模具［引软模具由于使用软性材料（如硅橡胶、环氧树脂、低熔点合金、锌合金、铝等）被命名后，不同于传统的钢铁材料，由于其制造成本低，生产周期短，所以产品的功能测试和试运行，为在投资市场新产品开发过程的防御。国