模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與快速制造技術(shù)

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1、論壇FORUM模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與快速制造技術(shù)華中科技大學(xué)黃樹(shù)槐史玉升魏青松劉錦輝章文獻(xiàn)研究了與CAD/CAE技術(shù)相結(jié)合的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法，提出并實(shí)現(xiàn)了３種選擇性激光燒結(jié)間接制造以及選擇性激光熔化直接制造金屬零件/模具的新工藝，形成了金屬零件/模具低成本制造的成套技術(shù)，使模具設(shè)計(jì)、制造周期大大縮短，成本大大下降工和計(jì)算機(jī)平面繪圖，這些技術(shù)可將快速制模領(lǐng)域顯示出了強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)模具的設(shè)計(jì)周期由原來(lái)的數(shù)月降低為勢(shì)。在美國(guó)，DTM公司成功利用選數(shù)周，甚至是數(shù)天，且人力、物力和擇性激光燒結(jié)(SelectiveLaser黃樹(shù)槐:財(cái)力可以大幅降低。另外，這些技術(shù)Sint

2、ering,SLS)技術(shù)制造出注塑模，華中科技大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，為我可實(shí)現(xiàn)模具的三維可視化建模，有利其強(qiáng)度達(dá)到587MPa，壽命約為10萬(wàn)國(guó)快速成型技術(shù)主要開(kāi)創(chuàng)人之一。曾任于設(shè)計(jì)、制造以及終端應(yīng)用各環(huán)節(jié)相件[3];POM公司采用分層實(shí)體制造華中理工大學(xué)校長(zhǎng)、國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)學(xué)科評(píng)審組召集人。獲國(guó)家科技進(jìn)步、發(fā)互之間的溝通與交流，使模具的設(shè)計(jì)(LaminatedObjectManufacturing,明獎(jiǎng)4項(xiàng)，省部級(jí)一、二等獎(jiǎng)8項(xiàng)以及何延伸至模具的制作環(huán)節(jié)。LOM)技術(shù)制造出鋅、鋁等材質(zhì)的注梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工工序繁瑣，塑模[4]

3、;MIT成功利用三維印刷利用傳統(tǒng)的機(jī)加工包括數(shù)控技術(shù)制造（ThreeDimensionalPrinting,3DP）模具是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的重要一套模具周期長(zhǎng)且成本高。隨著市場(chǎng)技術(shù)制造出工具鋼材質(zhì)的注塑模，硬技術(shù)之一，其設(shè)計(jì)和制造水平的高低全球化和競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，產(chǎn)品更新度達(dá)到HRC26～30[5]。除美國(guó)外，英成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合制造能力的重?fù)Q代日益加快，多品種小批量已成為國(guó)的利茲大學(xué)也成功地利用SLS技要標(biāo)志[1]。其中，數(shù)字化設(shè)計(jì)和快速模具行業(yè)的重要生產(chǎn)方式[2]。為了適術(shù)制造出實(shí)用化的注塑模[6]。近年來(lái)，制造是決定模具制造周期和成本的兩應(yīng)這種

4、需求變化，對(duì)模具的快速制造國(guó)內(nèi)一些單位開(kāi)始關(guān)注該項(xiàng)技術(shù)，并大核心技術(shù)，成為提升模具技術(shù)水平提出了更高要求。因此，快速制模技發(fā)表了一些綜述性文章[2,7,8]。的關(guān)鍵因素。術(shù)（RapidTooling,RT）呈現(xiàn)了生在所有類型的模具中，注塑模需在模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)中，利用機(jī)勃勃的發(fā)展趨勢(shì)?？焖俪尚颓罅看?、涉及面廣，具有高效、節(jié)能CAD/CAE等先進(jìn)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)模具（RapidPrototyping,RP）技術(shù)特和廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化。相對(duì)于傳統(tǒng)的手別適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的成型，因而在國(guó)內(nèi)注塑模約占所有模具的38.2%，50航空制造技術(shù)2

5、007年第2期RapidTooling快速模具制造世界范圍內(nèi)注塑模約占塑料制造模具后，如果直接進(jìn)行制的50％以上[9]。有鑒于此，本文以注造往往還存在一定的塑模為例，結(jié)合本課題組已完成和正風(fēng)險(xiǎn)，可能帶來(lái)很大在進(jìn)行的相關(guān)研究，對(duì)模具的數(shù)字化的經(jīng)濟(jì)和時(shí)間損失。設(shè)計(jì)與快速制造兩大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳為此，有必要利用計(jì)細(xì)闡述。算機(jī)模擬技術(shù)，利用已設(shè)計(jì)好的模具進(jìn)行模具數(shù)字化設(shè)計(jì)注射過(guò)程模擬，預(yù)測(cè)利用傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)注塑模，主要可能產(chǎn)生的缺陷，如特點(diǎn)是憑借設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)，從最初充型不充分、各型腔的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析到模具的布局設(shè)計(jì)、注射進(jìn)程不一致等問(wèn)華中科技大學(xué)自行研制的滴灌用新

6、型渦流灌水器型腔設(shè)計(jì)、模架設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)等題。本課題利用華中環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行大量計(jì)算，翻閱技術(shù)科技大學(xué)材料成形與模具技術(shù)國(guó)家重度;手冊(cè)，選定技術(shù)參數(shù)，最后手工繪制點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主開(kāi)發(fā)的華塑CAE系統(tǒng)，（4）浸漬銅/樹(shù)脂，形成致密零出模具的二維零件圖和總裝圖，整個(gè)對(duì)上述新型渦流灌水器進(jìn)行了注射模件。從純鐵SLS燒結(jié)、滲銅后的微觀過(guò)程交互性差，不利于各環(huán)節(jié)技術(shù)人擬。充型結(jié)果顯示，從各時(shí)間點(diǎn)的流組織可以看出，純鐵顆粒中出現(xiàn)了員的交流溝通，導(dǎo)致設(shè)計(jì)過(guò)程中模具道前沿可以看出各型腔的沖型進(jìn)程基Fe-Cu共析組織，促進(jìn)了合金元素的修改頻繁，延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期和增加了本一致，

7、模具設(shè)計(jì)合理。擴(kuò)散，從而改善了型坯的機(jī)械性能。設(shè)計(jì)費(fèi)用。除了處理滲金屬外，從純鐵SLS燒結(jié)本課題采用改進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)方模具快速制造后浸漬樹(shù)脂的微觀形貌可以看出，浸法，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)輔助注塑模的本文主要介紹本課題組研究的可漬前型坯內(nèi)有許多孔隙，導(dǎo)致型坯強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在三維造型軟件（UG/用于模具快速制造的3種SLS金屬零度較低，而浸漬樹(shù)脂后孔隙被樹(shù)脂填ProE）平臺(tái)下，由設(shè)計(jì)人員輸入一些件的間接制造工藝，并簡(jiǎn)要介紹本課充，且樹(shù)脂與金屬顆粒緊密粘結(jié)，形參數(shù)后直接形成注塑模的三維模型，題組正在研究的選擇性激光熔化成密實(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度大幅提高。為所見(jiàn)即所得的

8、設(shè)計(jì)模式。（SelectiveLaserMelting,SLM）技本課題組利用該工藝成功制造出