快速成型制造技术的应用

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1、第七章快速成型制造技术的应用快速成型技术自20年前出现以来，以其显著的时间效益和经济效益得到制造业广泛的关注，并迅速成为世界著名高校和研究机构研究的热点，涌现出了多种快速成型技术方法和相应的商品化设备，出现了专门从事商品化快速成型设备、快速成型与快速模具制造技术支持与服务的公司和机构，极大地促进了快速成型与快速模具制造技术的推广与应用，为机械行业、汽车行业、医疗行业及相关的其它行业带来了显著的效益。据2001年WohlersAssociatesInc.对14家RP系统制造商和43家RP服务机构的统计，对RP模型需求的行业如图7-1所示，对RP模型

2、需求的目的如图7-2所示。从图7-1可以看出，日用消费品和汽车2大行业对RP的需求占整体需求50％以上，而医疗行业的需求增长迅速，其它的学术机构、宇航和军事领域对RP的需求也占有一定的比例。从图7-2可以看出RP模型的主要需求目的和用途。设计可视化、装配检验与功能模型（Fit／Form／Function）仍然占据着RP模型的主要需求，将近60％，而另一主要应用领域就是快速模具母模的需求。模具工程技术研究中心METRCξ7快速成型制造技术的应用第一节引言模具工程技术研究中心METRCξ7快速成型制造技术的应用图7-1对RP模型需求的行业模具工程技术

3、研究中心METRCξ7快速成型制造技术的应用图7-2对RP模型需求的目的第二节在产品设计中的应用现代产品的设计与制造已经依托于计算机软硬件技术和数控技术与装备进行了CAD/CAM的高度集成，显著提高了产品开发的效率和质量。然而，从CAD到CAM一直以来都存在着一个缝隙，即产品的CAD总不能在CAM之前尽善尽美。快速成型技术的出现，恰当好处地弥补了产品CAD与CAM之间的这个缝隙。正因为如此，RP模型的早期应用主要集中在产品设计阶段的外观评估、装配与功能检验方面，而且这几方面的应用至今仍然占据着较大的需求。模具工程技术研究中心METRCξ7快速成型

4、制造技术的应用模具工程技术研究中心METRCξ7快速成型制造技术的应用一、概念模型可视化计算机软硬件技术的发展使传统的图纸式设计走向现代化的三维概念设计。尽管目前造型软件的功能十分强大，但设计出来的概念模型仍然停留在计算机屏幕上，概念模型的可视化是设计人员修改和完善设计十分渴求而又十分必要的。有人比较形象化地形容，快速成型系统相当于一台三维打印机，能够迅速地将CAD概念设计的物理模型非常高精度地“打印”出来。这样，在概念设计阶段，设计者就有了初步设计的物理模型，借助于物理模型，设计者可以比较直观地进行进一步的设计，大大提高了产品设计的效率和可靠性

5、。如设计者可以进行模型的合理分析和模型的观感分析，根据原型或零件评价设计正确与否并可加以改正，如图所示。模具工程技术研究中心METRCξ7快速成型制造技术的应用新产品的开发总是从外形设计开始的，外观是否美观和实用往往决定了该产品是否能够被市场接受。传统的加工方法中，二维工程视图在设计加工和检测方面起着重要作用。其做法是根据设计师的思想，先制作出效果图及手工模型，经决策层评审后再进行后续设计。但由于二维工程视图或三维观感图不够直观，表达效果受到很大限制，而手工制作模型耗时又长，精度较差，修改也困难。快速成型制造技术能够迅速地将设计师的设计思想变成三

6、维实体模型，既可节省大量的时间，又能精确地体现设计师的设计理念，为产品评审决策工作提供直接、准确的模型，减少了决策工作中的不正确因素。模具工程技术研究中心METRCξ7快速成型制造技术的应用二、设计评价利用快速成型制造技术制作出的样件能够使用户非常直观地了解尚未投入批量生产的产品外观及其性能并能及时作出评价，使厂方能够根据用户的需求及时改进产品，为产品的销售创造有利条件并避免由于盲目生产可能造成的损失。同时，投标方在工程投标中采用样品，可以直观、全面地提供评价依据，使设计更加完善，为中标创造有利条件。在产品开发与设计过程中，由于设计手段和其他方面

7、的限制，每一项设计都可能存在着一些人为的设计缺陷。如果未能及早发现，就会影响后续工作，造成不必要的损失，甚至会导致整个设计的失败。使用快速成型制造技术可以将这种人为的影响减少到最低限度。快速成型制造技术由于成型时间短、精度高，可以在设计的同时制造高精度的模型，使设计者能够在设计阶段对产品的整体或局部进行装配和综合评价，从而发现设计上的缺陷与不合理因素，改进设计。因此，快速成型制造技术的应用可把产品的设计缺陷消失在设计阶段，最终提高产品整体的设计质量。模具工程技术研究中心METRCξ7快速成型制造技术的应用下图给出的是某新型豪华客车用于外观评估的经

8、过喷漆等处理的RP模型，该模型大小为实际尺寸的1/10模具工程技术研究中心METRCξ7快速成型制造技术的应用三、装配校核进行装配校核、