《逆向工程及快速成型原理》讲义-rt篇

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1、逆向工程及快速成型ReverseEngineering&RapidPrototyping主讲：匡唐清华东交大材料工程系主要内容概论软模桥模硬模RE&RP——RT篇快速制模：快速模具制造（RapidTooling，简称RT），是以RP为技术支撑而发展起来的新型制造技术。特点：制模周期短，一般为传统模具制造的1/3～1/10；工艺简单，易于推广；制模成本低（仅为传统制模的1/3～1/5）精度和寿命能满足某种特定的功能需要，综合经济效益良好。概论快速制模：方法直接法：优点是制模工艺简单、精度较高、工期短，缺

2、点是单件模具成本较高，适用于样机、样件试制。通过SLA或SLS法，直接用树脂、粉末塑料（如ABS）等制成凸、凹模，可以作成薄板的简易冲模，汽车覆盖件成形模等。这些简易模具的寿命是50～1000件，适用于产品试制阶段。采用特殊的纸质利用LOM工艺方法可直接制造出纸质模具，坚如硬木，可耐200℃高温，可用作低熔点合金的模具或试制用注塑模以及精密铸造用的蜡模成形模，还可以代替砂型铸造用的木模。用FDM法直接制成金属模。将不锈钢粉末用FDM法制成金属型后，经过烧结、渗铜等工艺渗铜等工艺制成了具有复杂冷却液道的

3、注塑模概论快速制模：方法间接法：由快速成形或其他途径得到零件原型，根据不同的批量和功能要求采用合适的工艺方法快速翻制得模具概论快速制模概论软模技术一般指硅胶模，由SLA,FDM，LOM或SLS制造零件原型，再翻制硅胶模后，向模中灌注双组分树脂，固化后得到所需零件。通过调节树脂中双组分的构成来调整树脂零件的机械性。过渡模(桥模)技术一般为环氧树脂模具，桥模是介于试制用软模与正式生产模间的一种模具，可直接进行注塑生产，使用寿命目标为100－1000个零件，零件用与最终零件生产期望的产品材料制成。可满足中小

4、批量生产的需要硬模技术硬模一般指用间接方法制造的金属模具和用快速成形（金属粉末选择性烧结）直接制造的金属模具间接法：先利用快速成形技术加工出非金属材料的原型，然后借助其他技术将这些非金属原型翻制金属零件或金属模具概论工艺路线原型件的准备（略）硅橡胶模的结构硅橡胶模的优点硅橡胶模的制造浇注品的制造应用软模工艺路线硅橡胶模的结构软模零件三维造型STL文件格式RP原型制造硅胶模翻制树脂件生产硅橡胶模的优点结构较简单，制作周期短只要工件的原型件，无需昂贵的设备和模架等装置，不必模具设计，在几小时内就能完成制模

5、与产品成形。与传统金属模注射成形塑料工件相比，用硅橡胶模能缩短开发周期高达90%；成本低与CNC机加工的金属模相比，硅橡胶模的制作费用低得多，一般只有金属模的几分之一；弹性好，工件易于脱模不必添加脱模斜度，工件往往就能脱模，可大大简化模具的设计；复印性能好，精度高硅橡胶的收缩率小，有优良的复印性能，能达到金属模同样的精度；软模硅橡胶模的优点能用于在室温下浇注高性能的聚氨酯塑料件或蜡件反应成形聚氨酯又称为反应成形塑料。它的原材料通常是液态双组分材料，将这两个组分按一定的比例加以混合，并在室温下浇注到成形

6、模具内，能迅速（几十秒至几分钟内）完成固化反应,10～40min内能脱模，然后,一般在80℃下经几小时保温，可完全固化成高性能的塑料件（如ABS工件），这种成形塑料件的方法不必采用金属模和热注射成形机，一般称为塑料反应成形工艺。广泛应用在新产品的试制中通常用于成形塑料件，也可用于成形失蜡铸造所需蜡件。普通室温硫化硅橡胶模的使用寿命取决于工件的复杂程度，一般为10～20个工件，足够新产品研制的需求。软模硅橡胶模的缺点导热性能差寿命短不能成形真实的零件不能采用热注射工艺成形工件软模硅橡胶模的制造原材料双组

7、分室温硫化有机硅橡胶聚合型：固化时产生副生成物，收缩率较大缩合型模具硅橡胶的抗剪切强度较低，在模具制造过程中易撕裂，难于成型花纹深、形状复杂的模具；成型过程中由于缩合交联反应产生乙醇物质难以完全排出，使模具在受热时硅橡胶降解老化，同时由于乙醇的排出也使得硫化胶的体积收缩，影响模具的尺寸缩小。因此，常用在塑料或人造革生产中的高频压花模具，或尺寸要求不高的工艺品制造。加成型：由于采用加成硫化体系，在成型过程中不产生低分子化合物，因而具有低得线性收缩率，胶料可以深部固化，且物理、力学性能和耐热老化性能优异，

8、适用于制造精密模具和铸造模具，且模具制造工艺简单，不损伤原型、仿真性好。成为模具硅橡胶的主导软模硅橡胶模的制造设备真空浇注机真空的作用是提供真空环境，排除液态材料中混入的空气或湿气，避免在浇注件中出现气泡。反应注射机压力和流量比较大，适合反应成形中大型塑料件，但是，往往难于在真空环境下成形，所以应注意设法排除塑料件中的气泡软模真空浇注机浇注反应注射机硅橡胶模的制造步骤软模由于RP技术生产出来的原型材料与硅橡胶不发生反应，制造过程中没有经过变形，也不会产生