rpm在快速模具制造中的應(yīng)用

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1、RPM在快速模具制造中的應(yīng)用

2、第1隨著全球市場一體化的形成，制造業(yè)的競爭十分激烈，產(chǎn)品的開發(fā)速度日益成為市場競爭的主要矛盾。在這種情況下，自主快速產(chǎn)品開發(fā)的能力，成為制造業(yè)全球競爭的實力基礎(chǔ)。同時，制造業(yè)為滿足日益變化的用戶需求，又要求制造技術(shù)有較強的靈活性，能夠以小批量甚至單件生產(chǎn)而不增加產(chǎn)品的成本。因此，產(chǎn)品開發(fā)的速度和制造技術(shù)的柔性就變的十分關(guān)鍵了。本文主要介紹了快速模具的應(yīng)用背景和主要特點，并闡述了RPM在快速制模中的主要應(yīng)用。一、前言快速模具技術(shù)（RapidTooling，簡稱RT）是應(yīng)用快速成形方法（RPM），快捷、方便地制作工具或模具的一種新興技術(shù)。RT一直受到產(chǎn)品開發(fā)商和模具界

3、的廣泛重視，可以說，RT是傳統(tǒng)快速模具技術(shù)與現(xiàn)代先進制造技術(shù)相結(jié)合的典范。RT的顯著特點是：制模周期短、工藝簡單、易于推廣、制模成本低，精度和壽命能滿足特定的功能需要，綜合經(jīng)濟效益良好，特別適用于新產(chǎn)品開發(fā)試制、工藝驗證和功能驗證以及多品種小批量生產(chǎn)。目前，RT已被廣泛應(yīng)用到汽車制造、航空航天、軍工、電子、醫(yī)學和家電等領(lǐng)域。運用RPM技術(shù)可以直接制造模具，也可以利用快速物理原型經(jīng)過中間轉(zhuǎn)化制造模具。其一般的工藝流程如圖1所示。圖1利用RP原型制作模具的流程框圖二、利用RPM原型直接制造模具直接法是指根據(jù)模具的CAD模型由RP系統(tǒng)直接制造成形，它不需要RP制作樣件，也不依賴傳統(tǒng)的模具制造工藝，對

4、模具的制造尤其快捷，是一種有開發(fā)前景的快速模具制造方法。1.LOM法直接制造模具分層實體制造（LaminatedObjectManufacturing，LOM）工藝，又稱疊層實體制造或分層實體制造，由美國Helisys公司的MichaelFeygin于1986年研究成功，并推出了商品化的機器。采用LOM工藝成型的紙基原型可直接用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)木模，不僅大大縮短了制模時間，而且原型的尺寸精度也比木模高，強度和尺寸穩(wěn)定性也優(yōu)于木模。對于形狀復雜的高精度模具，其優(yōu)點尤為突出?？焖俪尚图哂休^好的機械強度和穩(wěn)定性，其性能優(yōu)于硬木，可承受200℃的高溫。經(jīng)表面處理后，可用作砂型鑄造的木模，一般可用來重復制作

5、50～100件砂型。其不足之處是RP原型經(jīng)長時間保存后會產(chǎn)生變形。LOM法主要用以制造下列用途的紙模具：灌注石蠟鑄造蠟模的模具、石膏成型模、塑料壓鑄成型模和低熔點合金鑄造模等。2.SLS法直接制造模具采用SLS(SelectiveLaserSintering)工藝可直接燒結(jié)涂敷有粘接劑的金屬粉末，當模型制造完成后，再加熱去除粘接劑，并對模型進行金屬浸滲，從而獲得金屬模具。SLS法可以選擇不同的粉末來制造不同用途的模具。用SLS法可直接燒結(jié)金屬模具或陶瓷模具，用作注塑、壓鑄、擠塑等塑料成型模及沖壓成形模。SLS制作的模具經(jīng)滲銅后，還可直接用作金屬模具。三、利用RPM技術(shù)間接制造模具根據(jù)材質(zhì)的不同

6、，間接制模法生產(chǎn)出來的模具一般分為軟質(zhì)模具和硬質(zhì)模具兩大類。1.利用RPM原型制造軟質(zhì)模具軟質(zhì)模具因其所使用的軟質(zhì)材料（如硅橡膠、環(huán)氧樹脂等）有別于傳統(tǒng)的鋼質(zhì)材料而得名。這些軟模具可用作試制、小批量生產(chǎn)用注塑模，制造硬模具的中間過渡模和低熔點合金鑄造模等。這些軟模具具有很好的彈性、復印性和一定的強度，在澆注成形復雜模具時，可以大大簡化模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計，且便于脫模。例如，TEK高溫硫化硅橡膠的抗壓強度可達12.4～62.1MPa，承受工作溫度150～500℃，模具壽命一般為200～500件。一般室溫固化硅橡膠構(gòu)成的軟模具壽命為10～25件，環(huán)氧樹脂合成材料構(gòu)成的軟模具壽命為300件。由于其制造成本

7、低和制作周期短，因而在新產(chǎn)品開發(fā)過程中作為產(chǎn)品功能檢測和投入市場試運行以及在國防、航空等領(lǐng)域單件、小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)方面受到高度重視，尤其適合于批量小、品種多、改型快的現(xiàn)代制造模式。其工藝流程是將快速原型配置澆注系統(tǒng)作為芯模，懸置于模盒內(nèi)，注入流態(tài)硅膠，經(jīng)真空脫氣、固化后沿預設(shè)的分型面分開，模具制造即告完成。硅膠模具可以用來制作塑料件和低熔點合金件，壽命只有幾十次至上百次。工藝流程如圖2所示。2.利用RPM原型制造硬質(zhì)模具