快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用

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1、第七章快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用快速成型技術(shù)自20年前出現(xiàn)以來，以其顯著的時間效益和經(jīng)濟(jì)效益得到制造業(yè)廣泛的關(guān)注，并迅速成為世界著名高校和研究機(jī)構(gòu)研究的熱點，涌現(xiàn)出了多種快速成型技術(shù)方法和相應(yīng)的商品化設(shè)備，出現(xiàn)了專門從事商品化快速成型設(shè)備、快速成型與快速模具制造技術(shù)支持與服務(wù)的公司和機(jī)構(gòu)，極大地促進(jìn)了快速成型與快速模具制造技術(shù)的推廣與應(yīng)用，為機(jī)械行業(yè)、汽車行業(yè)、醫(yī)療行業(yè)及相關(guān)的其它行業(yè)帶來了顯著的效益。據(jù)2001年WohlersAssociatesInc.對14家RP系統(tǒng)制造商和43家RP服務(wù)機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計，對RP模型需求的行業(yè)如圖7-1所示，對RP模型

2、需求的目的如圖7-2所示。從圖7-1可以看出，日用消費品和汽車2大行業(yè)對RP的需求占整體需求50％以上，而醫(yī)療行業(yè)的需求增長迅速，其它的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、宇航和軍事領(lǐng)域?qū)P的需求也占有一定的比例。從圖7-2可以看出RP模型的主要需求目的和用途。設(shè)計可視化、裝配檢驗與功能模型（Fit／Form／Function）仍然占據(jù)著RP模型的主要需求，將近60％，而另一主要應(yīng)用領(lǐng)域就是快速模具母模的需求。模具工程技術(shù)研究中心METRCξ7快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用第一節(jié)引言模具工程技術(shù)研究中心METRCξ7快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用圖7-1對RP模型需求的行業(yè)模具工程技術(shù)

3、研究中心METRCξ7快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用圖7-2對RP模型需求的目的第二節(jié)在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計與制造已經(jīng)依托于計算機(jī)軟硬件技術(shù)和數(shù)控技術(shù)與裝備進(jìn)行了CAD/CAM的高度集成，顯著提高了產(chǎn)品開發(fā)的效率和質(zhì)量。然而，從CAD到CAM一直以來都存在著一個縫隙，即產(chǎn)品的CAD總不能在CAM之前盡善盡美?？焖俪尚图夹g(shù)的出現(xiàn)，恰當(dāng)好處地彌補(bǔ)了產(chǎn)品CAD與CAM之間的這個縫隙。正因為如此，RP模型的早期應(yīng)用主要集中在產(chǎn)品設(shè)計階段的外觀評估、裝配與功能檢驗方面，而且這幾方面的應(yīng)用至今仍然占據(jù)著較大的需求。模具工程技術(shù)研究中心METRCξ7快速成型

4、制造技術(shù)的應(yīng)用模具工程技術(shù)研究中心METRCξ7快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用一、概念模型可視化計算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)的圖紙式設(shè)計走向現(xiàn)代化的三維概念設(shè)計。盡管目前造型軟件的功能十分強(qiáng)大，但設(shè)計出來的概念模型仍然停留在計算機(jī)屏幕上，概念模型的可視化是設(shè)計人員修改和完善設(shè)計十分渴求而又十分必要的。有人比較形象化地形容，快速成型系統(tǒng)相當(dāng)于一臺三維打印機(jī)，能夠迅速地將CAD概念設(shè)計的物理模型非常高精度地“打印”出來。這樣，在概念設(shè)計階段，設(shè)計者就有了初步設(shè)計的物理模型，借助于物理模型，設(shè)計者可以比較直觀地進(jìn)行進(jìn)一步的設(shè)計，大大提高了產(chǎn)品設(shè)計的效率和可靠性

5、。如設(shè)計者可以進(jìn)行模型的合理分析和模型的觀感分析，根據(jù)原型或零件評價設(shè)計正確與否并可加以改正，如圖所示。模具工程技術(shù)研究中心METRCξ7快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用新產(chǎn)品的開發(fā)總是從外形設(shè)計開始的，外觀是否美觀和實用往往決定了該產(chǎn)品是否能夠被市場接受。傳統(tǒng)的加工方法中，二維工程視圖在設(shè)計加工和檢測方面起著重要作用。其做法是根據(jù)設(shè)計師的思想，先制作出效果圖及手工模型，經(jīng)決策層評審后再進(jìn)行后續(xù)設(shè)計。但由于二維工程視圖或三維觀感圖不夠直觀，表達(dá)效果受到很大限制，而手工制作模型耗時又長，精度較差，修改也困難?？焖俪尚椭圃旒夹g(shù)能夠迅速地將設(shè)計師的設(shè)計思想變成三

6、維實體模型，既可節(jié)省大量的時間，又能精確地體現(xiàn)設(shè)計師的設(shè)計理念，為產(chǎn)品評審決策工作提供直接、準(zhǔn)確的模型，減少了決策工作中的不正確因素。模具工程技術(shù)研究中心METRCξ7快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用二、設(shè)計評價利用快速成型制造技術(shù)制作出的樣件能夠使用戶非常直觀地了解尚未投入批量生產(chǎn)的產(chǎn)品外觀及其性能并能及時作出評價，使廠方能夠根據(jù)用戶的需求及時改進(jìn)產(chǎn)品，為產(chǎn)品的銷售創(chuàng)造有利條件并避免由于盲目生產(chǎn)可能造成的損失。同時，投標(biāo)方在工程投標(biāo)中采用樣品，可以直觀、全面地提供評價依據(jù)，使設(shè)計更加完善，為中標(biāo)創(chuàng)造有利條件。在產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計過程中，由于設(shè)計手段和其他方面

7、的限制，每一項設(shè)計都可能存在著一些人為的設(shè)計缺陷。如果未能及早發(fā)現(xiàn)，就會影響后續(xù)工作，造成不必要的損失，甚至?xí)?dǎo)致整個設(shè)計的失敗。使用快速成型制造技術(shù)可以將這種人為的影響減少到最低限度。快速成型制造技術(shù)由于成型時間短、精度高，可以在設(shè)計的同時制造高精度的模型，使設(shè)計者能夠在設(shè)計階段對產(chǎn)品的整體或局部進(jìn)行裝配和綜合評價，從而發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的缺陷與不合理因素，改進(jìn)設(shè)計。因此，快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用可把產(chǎn)品的設(shè)計缺陷消失在設(shè)計階段，最終提高產(chǎn)品整體的設(shè)計質(zhì)量。模具工程技術(shù)研究中心METRCξ7快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用下圖給出的是某新型豪華客車用于外觀評估的經(jīng)

8、過噴漆等處理的RP模型，該模型大小為實際尺寸的1/10模具工程技術(shù)研究中心METRCξ7快速成型制造技術(shù)的應(yīng)用三、裝配校核進(jìn)行裝配校核、