3d打印技术对模具制造技术的影响分析

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1、3D打印技术对模具制造技术的影响分析伍倪燕，廖璘志，傅贵兴，王渝平宜宾职业技术学院（四川宜宾644003）【摘要】随着3D打印技术在汽车、航空航天、工业和医疗等领域的悄然兴起，较多业内人士对其发展有不同的见解。本文通过对比3D打印模具与传统模具制造技术的优缺点，客观地分析了3D打印技术对模具制造技术的影响，并提出了3D打印技术与模具制造技术融合互补的思路。关键词：3D打印；模具；制造技术；影响中图分类号：TN249文献标识码：BDOI:10.13596/j.cnki.44-1542/th.2014.0221Analys

2、isontheEffectof3DPrintingTechnologyofMoldManufacturingTechnology【Abstract】Withtherisingof3Dprintingtechnologyinthefieldofautomobile,aerospace,industrialandmedicalfields,multipleinsidershavedifferentviewsonitsdevelopment.Thispaperanalysisbycomparisontheadvantages

3、anddisadvantageswith3Dprintingmoldandgeneralmoldmanufacturingtechnology,objectivelyillustratestheimpactof3Dprinttechnologyonconventionaldie-making,anditprovidescomplementaryideasfor3DprintingtechnologyandmoldmanufacturingtechnologyKeywords:3Dprinting;mold;manufa

4、cturingtechnology；affect1引言3D打印（3Dprinting）技术与传统的模具制造“减材加工”技术相比，它是“增材加工”技术，是以计算机三维设计模型为基础，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型成为实体产品。目前，主要的3D打印技术有热熔堆积成型（FusedDepositionModeling,FDM）、光固化成型（StereolithigraphyApparatus,SLA）、三维粉末粘接成型（Th

5、reeDimensionalPrintingandGluing,3DP）、选择性激光烧结成型（SelectingLaserSintering,SLS）等，就现状而言，能适用于金属制造业的也只有3DP和SLS。目的都是将原材料加工成实体的零件，但在整个生产过程中存在着较多的不同。现以图1所示零件的加工过程为例，对比分析两种加工方式的异同。120°12.833图1轴承零件图23D打印技术与模具制造技术在生产过程中的异同分析3D打印技术和模具制造技术在机械行业应用的2.13D打印技术制造过程3D打印技术制造模具过程主要通过接

6、单分析、·86·《模具制造》2014年第10期55314·模具制造技术·软件设计造型、转换打印3个步骤。主要工作原理如下：首先根据零件图通过计算机三维设计将模型造型出来，如图2所示，再用相应的软件通过断层扫描把零件的三维造型切成无数叠加的片，一片一片的打印，然后叠加在一起成为一个立体物体的过程。以3DP打印为例，其工作原理如图3所示，先撒布一层打印用的粉末材料，然后使用喷嘴将粘合剂喷在需要成型的区域，让材料粉末粘接，形成零件截面，然后不断循环重复铺撒粉末材料、喷涂、粘接的过程，层层叠加，获得最终打印出来的零件。与传统的

7、制造工艺相比，这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，其生产周期短，节省加工材料。2.2传统模具制造过程传统模具制造过程在接单后还需对接单项目进行评审，评审过关后制定生产进度表，然后进行3D软件修正、模流分析、分型线及进料点确定，最后反馈给客户定稿，客户满意后才能确定制造用的零件图，才可以准备加工流程，其加工流程如图4所示。从加工流程可见，采用传统的模具制造过程加工出一个合格的模具所需要的人力、物力较多，生产周期较长。端技术的研发进度。（3）3D打印技术可以大大缩短生产周期。3D打印技术

8、从设计到生产，省去了传统加工过程中工艺设计与求证的过程，缩短了生产周期，并能根据市场需求，及时调整生产批量。（4）3D打印技术可以大量减少设计、生产过程中的人力资源。3D打印技术短期内无法替代传统模具制造技术的原因分析4图2轴承三维造型图33D打印技术的优越性通过设计、生产过程的比较，3D打印技术作为时下最热火的制造业前沿技术，其