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1、2007年7月广西轻工业第7期(总第104期)GUANGXIJOURNALOFLIGHTINDUSTRY机械与电气快速成型技术及其在模具制造中的运用黄智(广东省阳江职业技术学院理工系,广东阳江529566)【摘要】介绍了快速成型(RP)技术、工艺及其在模具制造中的应用。RP技术是计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)的合成,是一种具有广阔应用前景的技术,在新产品开发、零件的多品种小批量生产及模具制造等领域正在发挥日益重要的作用。【关键词】CAD/CAM;快速成型;模具制造【中图分类号】TG249.5【文献标识码】A【文章编号】1003-2673(20
2、07)07-0046-03引言型的例子。这项技术综合了多学科和专业的最新成果,因此起快速成型技术(RapidPrototyping,简称RP)是20世纪点很高,发展也很快。80年代末期迅速发展起来的一种先进制造技术。该技术有别20世纪80年代,美国3M公司、UVP公司及日本名古屋于传统加工方式,是继60年代NC技术之后制造领域的又一工业研究所分别提出了应用光固化光敏树脂,通过分层扫描堆重大突破,是先进制造技术群中的重要组成部分。RP技术综合积三维实体的快速制造新概念。1988年,第一台商用的光固化运用CAD/CAM技术、激光技术和材料技术,在没有传统模具快速成型
3、设备问世。很快就获得高端市场认可,促使新的机型和夹具的情况下,快速制造出任意复杂形状而又具有一定功能和设备迅猛发展,多种快速成型系统相继出品。的三维实体模型或零件。快速成型技术的推广应用将明显缩短从发展趋势来看,对快速成型系统的要求在进一步提高,新产品的上市时间,节约新产品开发和模具制造的费用,广泛这主要表现在以下几个方面:应用于航空航天、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装1)设备的分辨率更高,可制作传统工艺无法制作的复杂、精备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械等领域[1]。密的产品,如照相机、磁头等,可制作的最小尺寸小于0.5mm;1快速成型技术2)产
4、品的制造精度更高,更接近实际产品;1.1CAD/CAM[2]3)制造的速度更快;技术发展CAD/CAM技术是计算机辅助设计(ComputerAidedDe-4)设备自动化程度更高,不仅可以自动生产,而且可以自sign)和计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing)的简动监控生产状况,优化生产过程,自动诊断故障,使设备的可靠称。这是最近30多年来发展非常迅速的综合性电子计算机应性更高,维护更方便;用系统。是利用电子计算机将设计与制造一体化的最新技术,5)进一步降低生产成本,节约能源;一诞生就受到设计和工业界的重视和欢迎,已经成为新产品开6
5、)减少或消除生产用原材料对环境的污染;发和制造的重要工具和手段。7)开发出更好更适用的材料,使其强度及韧性进一步提高。20世纪70年代,CAD/CAM技术进入了早期实用阶段。这1.3快速成型技术的原理与分类时主要是针对具体的特殊制品设计出专用的CAD系统,很快快速成型是一种基于离散堆积成型思想的数字化成型技在机械、建筑、造船、电子等行业获得应用。进入20世纪80年术,其原理为:通过离散,把复杂的三维制造转化为一系列有序代,由于计算机软硬件的发展,使CAD/CAM系统的性能得到的低维制造的叠加,把整个零件的制造过程转化为有序、简单了更好的发挥,尤其系统与设备成本的
6、下降,使中小企业也可的单元体的制造与结合过程。按不同的分类方法,快速成型分以用到这一系统,从而打破了以往只有大型企业才能应用的类如图1所示。快速成型技术的基本工作过程如图2所示:首局面。到20世纪90年代,CAD/CAM技术获得了高速发展,许先由三维CAD软件设计出零件的CAD“电子模型”,然后根据多行业如机械、电子、航空、造船、建筑、乃至于服装、金银首饰具体工艺要求,按照一定规则将该模型离散为一系列有序的单等都在采用CAD技术。我国的珠江三角洲和长江三角洲的很元,通常是沿Z向离散为一系列二维层面,习惯上称为分层或多中小型企业都已经开始用到CAD设计系统,我国的
7、台湾地切片,再根据这些离散信息,输入加工参数,生成NC代码。原区由于电子制造业发达,CAD/CAM技术的应用更为普及。型机则在NC代码控制下顺序加工生成各单元体并使之彼此1.2快速成型技术的历史与发展[3]结合,从而得到与“电子模型”对应的三维实体。快速成型技术也被称为快速制造技术。这是一项与传统加2常见的快速成型工艺工技术完全不同的新的加工技术,是以电子计算机技术和新材2.1立体光固化成型(StereoLithographyApparatus,SLA)料技术高速发展的产物。是后工业化时代工业加工技术一个典该技术以光敏树脂为原料,采用计算机控制下的紫外激【作者简
8、介】黄智(1979-),
