快速成型與快速模具期末論文

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1、摘要：介紹了基于快速成型的快速模具制造技術(shù)的工藝原理、分類、成型方法、技術(shù)特點(diǎn)以及與俾統(tǒng)成型方式的區(qū)別。從模具的壽命，模具的制作成本，模具的生產(chǎn)周期等方面對(duì)幾種典型快速模具制造技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行了比較和歸納。分析Y快速模具制造技術(shù)面臨的關(guān)鍵問(wèn)題，展望了基于快速成型原理的快速模具制造的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：快速成型，快速模具，進(jìn)展快速成型RP(RapidPrototyping)技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)于促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新，縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期起到了積極的推動(dòng)作川。但是，快速成型制件由于受所用材料性能的限制，并不能夠完全應(yīng)用于工程實(shí)際，因此出現(xiàn)了將快速成型應(yīng)用于模具加工的技術(shù)，這種新型技術(shù)簡(jiǎn)稱為快速模具RT(Rapid

2、Tooling)技術(shù)［1-2］?？焖倌＞呒夹g(shù)融合了快速成型技術(shù)、高分子材料應(yīng)用、快速翻制工藝等新技術(shù)和新工藝，可以快速并低成本地制造模具。RT技術(shù)既不同于傳統(tǒng)的模腔內(nèi)成型方式，即受迫成型，如鑄、鍛、擠壓等；也不同于毛坯切削成型，即去除成型，如車、銑、鉆等，而是一種基于離散堆積成型思想的數(shù)字化成型技術(shù)?？焖俪尚图夹g(shù)的技術(shù)體系它息源其信來(lái)CAD造型快速模具其它制造技術(shù)閣1給出了一個(gè)比較完整的快速成型技術(shù)的技術(shù)體系。該體系包含CAD造型、反求工程、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、原型制造以及物性轉(zhuǎn)換等基本環(huán)節(jié)，實(shí)際零件或模具反求工程圖1一個(gè)典型的快速原型制造技術(shù)體系快速模具概況目前的快速模具制造(：技術(shù)主要集中在2個(gè)

3、研究方向：一是直接快速制模DRT(DirectRapidTooling),即用SLS、FDM、L0M等快速成型工藝方法直接制造出樹脂模、陶瓷模和金屬模具；二是間接快速制模TRT(IndirectRapidTooling),即用快速成型件作母?；蜻^(guò)渡模具，再按傳統(tǒng)的模具制造方法來(lái)制造模具圖1基于快速成型的快速模具制造模具工藝的比較用快速成型技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速模具制造的方法很多，表1屮列出丫常見(jiàn)制模工藝參數(shù)的比較。由于各種成型技術(shù)所采用的材料不同，所以各種快速成型件的性能也各i特色o'表1常見(jiàn)制模工藝參數(shù)比較制模工藝壁厚尺寸材料批量冷噴制模中中、小鋅合金小陶瓷鑄模薄大、中?T1大研磨模具中、小樹脂中

4、、小硬橡膠模具中中、小硬橡膠小低熔點(diǎn)合金模具中大、中、小鋅、鉍錫合金小真空模具小樹脂小消失模模具厚大、中、小鑄鋼、鑄鐵大表2常見(jiàn)直接制模鑄造工藝優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比性能LOMSLASLSFDM材料紙光敏樹脂樹脂、陶瓷ABS、石蠟鑄造適用性好中等/好好中等/好鑄造方法砂型/型殼砂型/型殼砂型/型殼砂型/型殼材料膨脹性低高高/中等低燒熔時(shí)間慢中等/快慢/快快熔后殘留物高低中等/低無(wú)表面粗糙度一般低低/一般差模具成本的比較直接制模法在表而精度、尺、r精度及綜合力學(xué)性能等方而尚難以滿足需要尚精度、島表而質(zhì)量的耐久模具制造要求，且受成本、尺寸規(guī)格限制［6-7］。采用RP技術(shù)制模相對(duì)于傳統(tǒng)加工法明顯降低了制模

5、成本，制作周期也大幅減短。表3列岀常見(jiàn)快速成型制模方法與傳統(tǒng)加工制模方法的加工成本比較。表3常見(jiàn)快速成型制模與傳統(tǒng)制模成本比較制模工藝制作成本/美元制作周期/周模具壽命/件硅橡膠注澆注法5230金屬樹脂澆注法94~5300電弧熱噴涂法256~71000鎳蒸發(fā)沉積法3()6~75000傳統(tǒng)加工法6016-18250000結(jié)語(yǔ)目前快速模具制造技術(shù)面臨的關(guān)鍵問(wèn)題和發(fā)展趨勢(shì)集中在以下方面：1）快速軟模及陶瓷等模具的使用范圍受到限制，壓鑄、注塑、沖壓等主導(dǎo)模具的金屬?？焖僦圃焓荝T技術(shù)努力的方向；2）間接制模法與直接制模法相比，雖然在實(shí)用化方面占優(yōu)勢(shì)，但因工序較多，受材料性質(zhì)及制造環(huán)境的影響，精度控

6、制難度大。開發(fā)尺寸穩(wěn)定性好的制模材料、減少制模工序是提高間接制模法精度的關(guān)鍵；3）直接制模法在表面精度、尺寸精度及綜合力學(xué)性能等方面仍難滿足需要高精度、高表面質(zhì)量的耐久模具制造要求，且受成木、尺、?規(guī)格限制。低成木且適用于精細(xì)加工及多種材料成型的堆積和去除成形技術(shù)的集成，將是提高直接制模法的實(shí)用性、材料適應(yīng)性和表面精度的有效方法；4）快速制模法與高速銑削加工相比，在表面精細(xì)的復(fù)雜形狀和難以哲去電火花加工工序的金屬模具制造方面占有優(yōu)勢(shì)。模具表面精細(xì)復(fù)雜花紋直接成型將是RT技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向。引用文獻(xiàn)1.余東滿，李曉靜，黃建娜，等.基于快速成型的快速模具制造工藝分析[J].新技術(shù)新工藝，201

7、0(12):5-8.2.周惦武，徐翔，周述積.快速成型技術(shù)的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J].鑄造設(shè)備研究，2003,2:51-54.3.王廣春，趙國(guó)群.快速成型與快速模具制造技術(shù)[J].新技術(shù)新工藝，2000(9):30-32.