快速成型技术-第五章快速模具制造

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1、前段内容复习一.快速成型技术的原理二.快速成型技术建立理论基础三.四大快速成型工艺1.光固化成型法:原理,装置组成及各装置作用,影响质量因素,特点.2.叠层实体制造工艺:原理,装置组成及各装置作用,影响质量因素,特点.3.丝材选择性烧结:原理,装置组成及各装置作用,影响质量因素,特点.4.粉末材料激光烧结:原理,装置组成及各装置作用,影响质量因素,特点.四.快速成型前处理过程五.快速成型工艺工件质量的控制.第五章快速模具制造一.概述随着社会的进步与经济的发展，市场竞争愈来愈剧烈，迫使制造业在不断改善产品的性能与品质的前提下，最大限度地

2、缩短新产品的开发周期、降低成本，以便快速响应用户最新的需求。这种趋势在汽车、摩托车、电子产品、家电产品、玩具等制造业显得尤其突出。实现新产品的快速、高效开发涉及多种领域的先进技术，例如，计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助制造(CAM)、新材料，以及产品与相应工艺装备的快速成形、制造等，其中特别是有关模具的设计与制作技术。二.传统的制模方法传统的制模技术大都是依据样模(母模)，采用拷贝方式(如铸造、喷涂、电铸、复合材料浇注等)来制造模具主要工作零件(凸、凹模或模腔、模芯)的。1.传统制造模具的具体方法(1)机

3、械加工方法:传统的切削法(2)仿形加工法(3)特种加工法:电火花成型加工法;电火花线切割加工法,电化学加工法等电火花加工工件传统的制模方法缺陷①精度低。②制作周期长，如快速切削铝模需要2～4周时间。③柔性差：元件有所改变时，模具很难修改，不得不重做。传统的制模方法及其缺陷上述三种缺陷中精度和周期是重要的问题，只要解决了样模精度，模具精度自然就迎刃面解了，因此如何提高样模精度已成为快速制模技术继续深入发展的关键，也是我们要加以解决的重要课题。快速成型技术的应用快速模具制造快速模具制造（RapidTooling，简称RT），是以RP为技术

4、支撑而发展起来的新型制造技术.它的特点是：1.制模周期短，一般为传统模具制造的1/3～1/10；2.工艺简单，易于推广；3.制模成本低（仅为传统制模的1/3～1/5）4.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。快速制模技术分类主要有两大研究方向:1.直接快速制模技术,即用粉末烧结法,丝状材料融覆法,叠蹭实体制造工艺法等制备陶瓷,金属模.2.间接快速制模技术.通过快速成型技术制备母模具,软模具等,再通过传统的机械加工法来生产模具的方法.快速制模技术分类快速制模方法间接法是先制作一个母模，一般由快速成形系统建立，再由这样的母

5、模制作模具，主要有：（1）用快速成形件作母模，与传统工艺结合制造模具①在快速成形的母模上，浇注蜡、硅橡胶、环氧树脂、聚氨脂等软材料，从而得到软模具；②在快速成形的母模上，电镀、喷涂、烧结金属或者陶瓷，从而得到硬模具。（2）与精密铸造结合，生产出金属件，再制造模具(3)用快速原形件制作电加工的电极快速直接制模直接制模是用SLA、SLS、FDM、LOM等快速成型工艺方法直接制造出树脂模、陶瓷模和金属模等模具，其优点是制模工艺简单、精度较高、工期短，缺点是单件模具成本较高，适用于样机、样件试制。快速直接制模1.通过SLA或SLS法，直接

6、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。快速直接制模2.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。快速直接制模用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注塑模。快速软模（SoftTooling）制造所谓软模具，是指用硅橡胶、环氧

7、树脂、聚氨脂等材料制作的模具。用快速成形件作母模（凹模），浇注上述材料可形成软型腔，形成软模具，这种软模具可用小批量生产，例如：注塑件、低熔点合金离心铸造件等。硅橡胶模具制造硅橡胶模的优点1.制作周期短通常，根据工件的CAD文件，能在几天内提供硅橡胶软模，以及用软模成形的聚氨酯塑料件。与传统金属模注塑原型工件相比，用硅橡胶模真空浇注聚氨酯原型，能缩短开发周期高达90%。2.成本低与CNC机加工的金属模相比，软模的制作费用低得多，一般只有金属模的几分之一。硅橡胶模的优点3.弹性好，工件易于脱模在传统的金属模中，通常需要设置脱模斜度，以

8、便使工件成形后顺利脱模。用硅橡胶模成形工件时，由于模具有足够的弹性，使得往往不必添加脱模斜度，工件就能脱模，从而可大大简化模具的设计。4.复印性能好硅橡胶有优良的复印性能，可良好地再现母模上的细小特征，基本不会损失尺寸精