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1、第7卷 第3期 重庆科技学院学报(自然科学版)2005年9月基于RE和RP技术的锌合金及环氧树脂快速模具制造技术杨孟涛(重庆科技学院,重庆400050)摘 要:介绍了一种快速原型技术的新的分类方法,重点对基于RE和RP技术的锌合金及环氧树脂快速模具制造技术进行了详细分析。通过实验对环氧树脂复合材料的性能进行了分析,并列举了两种快速制模技术的相关工艺实例及其适合的应用领域。关键词:反求工程;快速原型技术;快速模具技术;锌合金;环氧树脂中图分类号:TG241 文献标识码:A 文章
2、编号:1673-1980(2005)03-0056-05 在激烈的市场竞争当中,为了抢占先机,企业步顺序叠加成三维工件。它是当今世界上发展最不仅要及时设计出符合市场消费需求的产品,而且快的制造技术。根据威尔士加的夫大学的DT[2,3]必须很快地投放市场。对动态变化和难以预测的Pham和SSDimov的理论,笔者总结出了一种新市场需求作出快速响应,高效实现多品种、小批量的分类方法。这种分类法有利于我们了解各种快的敏捷化生产,已经成为制造业的重要前沿研究领速原型技术的异同,同时指出了快速原型技术发展域。近年来,反求工程
3、(RE)、快速原型技术(RP)等的两大方向:即增加成型头的数量和新材料的应蓬勃兴起,使得快速响应市场需求的产品开发成为用。见表1。可能。基于RE和RP技术的快速模具制造已成为2 快速模具技术当前模具制造业的热点,并被广泛地研究和应用。该技术被美国汽车工程杂志评为全球15项重大技快速模具技术是直接或间接地基于RP技术,[1]术之首。结合传统的各种模具翻制技术,以及计算机模拟和分析手段,快速、准确地制造所需模具的过程。该1 反求工程和快速原型技术技术集成程度高,制件速度快,可以解决大量传统反求工程不仅仅是简单地再现产品模
4、型,而是加工方法(如切削加工)难以解决甚至不能解决的要进一步改进、提高产品原型。广义的产品“反求问题,并为并行工程的应用创造了良好的条件。从工程”包括形状(几何)反求、工艺反求和材料反求模具的概念设计到制造完毕,整个周期仅为传统切等诸多方面,是一个复杂的系统工程。目前,国内削加工制作周期的1P10～1P3,生产成本也仅为传统[4,5]外大多数有关“反求工程”的研究都集中在几何形制作成本的1P3～1P5,在产品的开发试制、多样状,及重建产品实物的CAD模型方面。化小批量生产等方面具有广阔的应用空间。并且对产品几何形状反
5、求首先需要用各种扫描仪随着材料技术和制造工艺等的不断发展,大有取代获取产品的空点云,再通过Surfacer等点云处理软切削加工钢模具的趋势。件与UG、I-deas等的配合使用构造出该产品的三2.1 基于RP的快速直接模具技术维几何模型。基于RP技术的快速直接模具制造工艺因不需要快速原型技术是根据在计算机上构成的工件工艺转换,在制模精度和速度上都有一定的优势。tended的三维模型,对其进行分层切片,得到各层截面的EOS公司最新的EOSINTM250XSLS成型二维轮廓,按照这些轮廓,成型头有选择性地作用机利用其专利技
6、术制成由不同熔点的金属组成的于每一层的成型材料,形成各个截面的轮廓,并逐粉末为原料,这样在烧结时各金属互相补偿体积变收稿日期:2005-04-12作者简介:杨孟涛(1973-),男,四川宜宾人,硕士,助教。·56·杨孟涛:基于RE和RP技术的锌合金及环氧树脂快速模具制造技术化,最后原型的净收缩不足0.01%,材质特性与铝2.2 基于RP的快速间接模具技术[6,7]相当,可直接用作模具使用。基于RP技术的快速间接模具制造是将RP制表1 快速原型技术的分类方法件用作原型件,结合各种传统的模具翻制技术快速多个成列式成面式成
7、精确地制造各种模具。由于此技术工艺较成熟,可材料单个成型头型头型头型头使用材料广泛,可满足大多数快速制模要求,该技SGC术已成为当前快速模具制造的主流。常用的制模SLA液态聚合物ObjetRMPD技术有:硅胶模具、树脂模具、快速铸造模具、金属LTPHIS喷涂模具、金属电铸模具、3DKeltool等。SLS离散的粉末LENSLSTTDPDPS3 基于RE和RP的锌合金快速模具技术GPD锌合金模具材料具有熔点低、导热性好、耐腐FDMBPM蚀性好以及具有一定的强度、硬度等特点,特别是熔融材料MJMSDM3DW具有良好的耐磨
8、性。而且锌合金的充模能力非常PDM好。可制作各种塑料模、金属薄壁件拉伸模等。同LOM时由于锌合金价格相对较低,又可很方便的重复熔固体薄板SFPPLT融使用,大大节约了制模费用。纯水REF通常用石膏型精密铸造制作锌合金模具。石膏型铸造的主要造型材料如表2所示。按配比(材块状有机材料LIC料质量)混合搅拌后在模具的快速原型件基础上灌注:BPM—弹道
