快速成形技术及其应用

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1、《模具制造》!""!#$%#&总第’(期SS"!!!!!!!!!!!!"!!模具制造技术!!"!!!!!!!!!!!!"快速成形技术及其应用南阳市华骏电源技术有限公司（河南南阳PQ(""R）杨凌平【摘要】概述了快速成形技术的基本原理及应用特点，重点介绍了快速成形技术在模具制造中的应用。关键词快速成形技术原型模具制造’引言削法而言）转变为由具体物质构成的三维实体原型，其快速成形技术（)*+,-./%0%01+,2345*267*806/,23过程可分为离散和堆积两个阶段。首先在9:;造型系简称).5）是一种集计算机辅

2、助设计、精密机械数控技统中获得一个三维9:;模型，或通过测绘法测得实体术、激光技术和材料科学为一体的新型技术，它采用离的形状尺寸，转化成9:;模型，然后对模型数据信息散、堆积原理或采用实体反求法，自动而迅速地将所设进行处理，沿某一方向进行平面“分层”离散化，最后通计物体的9:;几何信息转化为实物原型。另外，).5过专有的9:5系统（成型机）将成型材料一层层加工还可根据不同要求，将).5原型和铸造等传统工艺相并堆积成原型，其过程简示为图’。结合，快速制造出实用零件，这项技术一产生就引起了9:;模型模型O向离散（分层）

3、层面信息处理学术界及制造业界的广泛关注，).5是一项直接面向产业界的综合性高新技术。层面加工与粘结逐层堆积应用所谓原型（./%0%01+<）是指用来建造未来模型或系统基础的一个初始模型或系统。原型可分为物理原型和分图’快速成型过程析原型。物理原型是近似或直接为产品的有形实体表示，是实际存在的，可以进行检测和试验，在视觉和触角!#!原理简介上都类似的产品，而分析原型则是指产品的非有型表在图’中，计算机辅助设计9:;模型的形式与一示，是以仿真、视觉图象、方程或分析结果表示的。一般般9:;过程无区别，其作用是进行零件的三

4、维几何造所说的原型是指前者，即物体在三维空间的实物表示。型。所以要求有较强的实体造型功能，并且应与后续软快速成形技术（快速原型制造技术）上世纪&"年件有良好的接口。常用的硬件环境为工作站和高档微形代源于美国，很快在欧美、日本得到发展，是基于材料计算机。常用的软件为./%BC、:60%9:;、D;)9、E2,3/F累加法的一种产品设计与制造的新技术，是近二十年*+G,8A、9:?H:、9:;ICJ、9%K+60

5、或实体模型自动转化成易于为基础发展起来并已成熟的快速工装模具制造（=6,8>切片处理的表面三角形模型。对于DM:、N;5等成形方?%%@,2345%@-,23）、快速精铸技术（=6,8>9*A0,23），可法，还要考虑在模型中加进支撑结构设计。由美国(;系以实现零件的快速制造（=6,8>5*267*806/,23）。统公司开发的9:;模型的D?M格式目前被公认为标准。它是用一系列空间小平面（三角形面）来代表物体表!快速成形技术的基本原理面，每个三角形都用一个法向（指向零件的内部或外部）!#’概述和三个顶点来描述。这

6、样的三角形顶点以及它们的法向快速成形技术的工艺方法较多，但其基本原理都数据汇集在一起，形成描绘三维实体的D?M格式。是一致的。在成形概念上，以材料添加法为基本思想，模型O向分离（切片）是一个分层过程，它将D?M目的是将计算机三维9:;模型快速地（相对于机械切格式的9:;模型数据有利于零件堆积制造而优选的)4《模具制造》!""!#$%#&总第’(期特殊方位，横截成一系列具有一定厚度的薄层，得到每一切层的内外轮廓等几何信息，层厚通常为"#")*输入123模型评价要求"#+,,。若每层的厚度有变化时，可采用实时切片方式。

7、层面信息处理就是根据层面几何信息，通过层面物理模型评价内外轮廓识别及补偿、废料区的特性判断等等，生成成原型评价形机工作的数据代码，以便成形机构的激光和喷口对每一层面进行精确加工。输出零件评价结果层面加工与粘结即根据生成的数控指令，对当前层面进行精确加工，并将加工出的当前层与已加工好图!-./并行运行示意图的零件部分粘合。当每一层制造结束并和上一层粘结后，零件下降（!）有别于传统制造方法。一个层面，铺上新的当前层材料（新的当前位置保持不传统原型制造方法一般采用电脑数控加工或手变），成形机重新布置，再加工新的一层。如此

8、反复进行工造型，采用-./技术能由产品设计图纸123数据直到整个加工完成。清理掉嵌在加工件中不需要的废或由测量机测得的现有产品几何数据，直接制成所描料，即得完整的制件。绘模型的塑料件或金属件，不需要任何模具、$1加工后处理是指对成形机上完成的制件进行必要的处和人工雕刻。理，如深度固化、修磨、着色、表面喷镀等。使之达到原（(）可制造高精度复杂零件。型或零件的性