《基于快速成形技术的快速模具制造技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于快速成形技术的快速模具制造技术（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于快速成形技术的快速模具制造技术一、引言近10年来，制造业市场环境发生了巨大的变化，迅速将产品推向市场已成为制造商把握市场先机的重要保障。因此，产品的快速开发技术将成为赢得21世纪制造业市场的关键快速成形技术(以下简称RP)是一种集计算机辅助设计、精密机械、数控激光技术和材料学为一体的新兴技术，它采用离散堆积原理，将所设计物体的CAD模型转化成实物样件。由于RP技术采用将三维形体转化为二维平面分层制造的原理，对物体构成复杂性不敏感，因此物体越复杂越能体现它的优越性。 以RP为技术支撑的快速模具制造RT(Rapid Tooling)也正是为了缩短新产品开发周期，早日向市场推出适销对路的、按客户
2、意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。由于产品开发与制造技术的进步，以及不断追求新颖、奇特、多变的市场消费导向，使得产品(尤其是消费品)的寿命周期越来越短已成为不争的事实。例如，汽车、家电、计算机等产品，采用快速模具制造技术制模，制作周期为传统模具制造的1/31/10，生产成本仅为1/31/5。所以，工业发达国家已将RP/RT作为缩短产品开发时间及模具制作周期的重要研究课题和制造业核心技术之一，我国也已开始了快速制造业的研究与开发应用工作。二、基于RPM的快速模具制造方法模具是制造业必不可少的手段，其中用得最多的有铸模、注塑模、冲压模和锻模等。传统制作模具的方法是：对木材或金属
3、毛坯进行车、铣、刨、钻、磨、电蚀等加工，得到所需模具的形状和尺寸。这种方法既费时又费钱，特别是汽车、摩托车和家电所需的一些大型模具，往往造价数十万元以上，制作周期长达数月甚至一年。而基于RPM技术的RT直接或间接制作模具，使模具的制造时间大大缩短而成本却大大降低。 1. 用快速成形机直接制作模具由于一些快速成形机制作的工件有较好的机械强度和稳定性，因此快速成形件可直接用作模具。例如，Stratasys公司TITAN快速成形机的PPSF制件坚如硬木，可承受300高温，经表面处理(如喷涂清漆，高分子材料或金属)后可用作砂型铸造木模、低熔点合金铸造模、试制用注塑模以及熔模铸造的压型。当用作砂形铸造的
4、木模时，它可用来重复制作50100件砂型。作为蜡模的成型模时，它可用来重复注射100件以上的蜡模。用FDM快速成形机的ABS工件能选择性地融合包裹热塑性粘结剂的金属粉，构成模具的半成品，烧结金属粉并在孔隙渗入第二种金属（铝）从而制作成金属模。 2.用快速成形件作母模，复制软模具(Soft tooling) 用快速成形件作母模，可浇注蜡、硅橡胶、环氧树脂、聚氨脂等软材料，构成软模具，或先浇注硅橡胶、环氧树脂模(即蜡模的压型)，再浇注蜡模。其中，蜡模可用于熔模铸造，而硅橡胶模、环氧树脂模等可用作试制用注塑模或低熔点合金铸造模。 3.用快速成形件作母模，复制硬模具(Iron tooling)用快速成
5、形件作母模，或据其复制的软模具，可浇注(或涂覆)石膏、陶瓷、金属基合成材料、金属，构成硬模具(如各种铸造模、注塑模、蜡模的压型、拉伸模)，从而批量生产塑料件或金属件。这种模具有良好的机械加工性能，可进行局部切削加工，以便获得更高的精度，或镶入嵌块、冷却系统、浇注系统等。用金属基合成材料浇注成的蜡模的压型，其模具寿命可达100010000件。 4. 用快速成形系统制作电脉冲机床用电极用快速成型件作母体，通过喷镀或涂覆金属、粉末冶金、精密铸造、浇注石墨粉或特殊研磨，可制作金属电极或石墨电极。 三、基于RP的快速模具制造的应用1. 利用硅橡胶模(Silicon Rubber Mold)制作佛头、线圈
6、 硅橡胶有很好的弹性和复制性能，用它来复制模具可不考虑拔模斜度，基本不会影响尺寸精度，而且这种材料有很好的切割性能，用薄片就可容易地将其切开且切面间非常贴合，因此用它来复制模具时可以先不分上下模，整体浇注出软模后，再沿预定的分模面将其切开，取出母模，即可得到上下两个软模。 锤(1荣)毕试验椒用设邪备和事材料逝于垃所用苗的设宝备：织St右ra誓ta敲sy哨s凤的赛Ti撒ta勤n累快速疾成形顺机、示HV避C-庄1竖真空陵注型到机和坊恒温吉箱。茂所用木的材税料：侮日产崭KE素-1爷31盒0S某T步透明雷硅橡避胶、狼日产测CA虽T-由13泼10筝固化暴剂朵(摸浇注川时，休KE蛇-1金31向0S晚T霉与
7、榆CA雄T-筝13雾10驱以僻10聪0誓：伟10抱混合婆)勇和扭PX掌21瞒5己真空衬注型乡硬制宰聚氨插脂树熔脂片(作异氰卸酸脂孝，多烂元醇叼1应漂1潜混合脾)柱。 活(2排)宋制模福工艺胆路线榴础潮使用涌 U捏G笔、燥PR颜O-子E都、束So涨li妻d 速Ed仙ge祖诊等软碗件进筐行三反维实秀体造方型，翠以绵ST恰L乓文件初格式陷保存冲；将扇文件昆输入惰快速讽成形窝机作辩出制阳件原趣型，旗处理全后作燕为硅殖橡胶躁母模立；组远合模坐框后欲将硅筐橡胶敢和固爪化剂蝇的混如合物手浇注机于框外中，轮通过煎真空雁脱泡暮、固逐化后率剖切样取出葱母样僻即得丝硅胶椒模；俊最后爸在真伐空注奇型机而中浇点注塑俩料
8、样殿件。蜜具体尘的制峰模流蔬程如馆图绣1厌所示煎。鬼CA劫D的三维娱造型季软件嫂 徒呢ST貌L革文件劈 脖碗FD秃M巴快速点成型集制作盐母件赞 剧销制作笼模框误 余庭浇注锯硅胶瓦和固核化剂床的混剂合物极 追京固化间 姻魔分模父 昏誉树脂肯浇注率 江图流1 咸制模和工艺淡路线判(3渣)揭制作盗硅胶积模具碎时的报注意楚事项驴志挂对加懒成型堵硅橡显胶而睡言，击不要喉在室近温下肢固化晕，而照以皮40脊圆臂60撇慕加温崭固化附；分古模面葵的选培取一浓定要筹注意溪将外职观面秆朝下亡，在差内观炭面的捞合适叉位置角上放栋置胶围棒；花如果潜零件鸡有倒猫钩，竖可以菜在硅芒胶模售上作跑45绸灯切口音，但邪注意惜不要
9、列割断齿；在掌一些锣树脂格不易捧流满推的死违角处烧，一棒定要哨做气济孔；科对不备容易让进行闸分模疾的原即型件伏，可混以喷粘少许仓离型返剂。很耍姜旺此外提，对估形状悠复杂先(炕倒钩践、斜淡面很躬多甲)摸，两滤半模衣无法酸满足虎脱模丧条件嚼的情普况，黑开模渡时可我以将词硅橡仓胶模贱具剖赵开成屠数块柔来处困理。姨但要级注意姑，在傅浇注陈塑料抚件的何时候外合模颜应精光确，优否则街会因效模具豆的错尺位或饱合模叉不紧似而影臭响浇欧注品日的精低度。遣逢(4拘)醒应用厦图例和猎凳图疗2芹和图斜3恩分别舌是我革们制锋作的晋佛头轰和线躺圈模炎具的巨照片或。液此主爹题相团关图抬片如弓下：赔图糖2 婶佛头奇模具洗此主
10、盘题相酬关图厦片如惑下：啄图陶3 搞线圈子模具劝2.科之利用天电极脑(e捏le鲁ct肥ro攀fo堪rm榆in鹿g)坦快速冰制造武精铸西摆杆班幸注射行模等浙多种柔模具绵的型变腔常悼常用垫电脉各冲加伶工机鞠床苦(E匙DM踏)联制作棍。它圣是利甩用导腰电材侦料伍(热金属祥)贯在液俭体介伤质中蒸放电际时的取电腐捕蚀现胶象来斩对金照属材蒜料班(幸型腔冒)栋进行圾加工怪的，靠原理卷如纳4贼所示意。前此主谊题相察关图狼片如欠下：宰图唯4 樱电脉低冲加夏工原腿理图香(1扬)弓精铸毁摆杆短制作患工艺絮流程咳碎错如图摊5侦所示煌，在泊此摆渴杆制葡作工销艺中遍，电席极的惭制作战是关件键。绕我们饼首先公用快谊速成广形
11、机庄制作文出母修件，严在其毫表面杜进行砌金属康喷镀纯构成束铜电膊极壳秀体，致然后则取出董电极搭壳体标，在仇电极做壳体乘的背阅面注芹射环笼氧树进脂，产用电颤极固释定座昆与电芬极壳驼体连呜接构筝成铜打电极妨。这霸样，你精铸皱摆杆板电极源就制仔作完脉成了六。典FD沉M益快速姜成型腾机制伟作母敌件 秋油利用耗喷镀在法由统母件欧制作骄上、谢下形浑状电茶极 光括通过蓝电蚀泳加工素出摆漆杆上牛、下志模腔阔 真竖制作裁蜡模子 调结利用端蜡模趋进行哀铸造亭 偷图丛5 旦摆杆恩制作肿工艺麻流程即(2蹲)价注意燥事项木跨轻1)织这种府方法嚷由于野通过字电极茶的电融流较鞋大会孩产生鼓大量呢的热按，如尸果散胀热不朱够好
12、渔，镀宰层和卷母体党易分倡离，霜导致贸电极柜镀层塑畸变衔、破留裂，珠加剧采损耗墨。为签此，絮可在赤电极史中设皂置相剥应的芳冷却拆道，妨或在分*近团镀层强处放洞入金筹属嵌释块来鸽改善案导热虑。胁排震2)分在电惰脉冲时加工墨过程馆中，汁电极舱与被抽加工么表面医之间紧的间傍隙应咱适中毒。过预大，另极间民电压租不能联击穿渡极间爽介质唱，从步而不窝能产恭生火做花放笑电，稿过小赤，容康易短雹路。伪戏政3)拥加工美工件际必须那放在路较高挖绝缘末强度井的液已体介泛质中螺进行孟。通吹常采皇用泵棵和过察滤器净使工鸦作液险循环辞过滤享。秆罗袄4)先精加铅工电昼极表勒面应刺尽可区能光养洁，核以便县减少毫模腔漫表面要的
13、后太处理脉工作目量。其洗(3逃)欠应用统图例鼓惊皇如图泼6捆所示渠，从庭左向目右依漏次为源快速子原型挺件、加上半泳形状勺电极茄及模警具、搬下半席形状听电极闷及模轧具、热蜡模旁。羞此主诱题相却关图误片如例下：骨图就6 赛剪毛艘机摆脾杆单四、交结束垂语司女姓从上务面的顿论述弊中可纹以看膀出，役快速侦成型舅技术御及以圆其为框基础逆的快摸速制膝模技越术在陵企业宝新产炊品开很发中局起着馒重要倒作用虾。它霉可以煌极大戒缩短宰新产钻品的先开发途周期者，降权低开如发阶您段的坑成本猴，避师免开杏发风蹄险。骂在区21穷世纪误，新魄产品赚的快帝速开唯发成躲为企戴业生童存与耀发展爷命脉来时，抓该项吗技术拍必将详得到幻广泛语应用塞与发深展。
