快速成型与快速模具期末论

1、.摘要：介绍了基于快速成型的快速模具制造技术的工艺原理 、分类 、成型方法、技术特点以及与传统成型方式的区别。从模具的寿命 ,模具的制作成本, 模具的生产周期等方面对几种典型快速模具制造技术系统进行了比较和归纳。分析了快速模具制造技术面临的关键问题 ,展望了基于快速成型原理的快速模具制造的应用前景。关键词: 快速成型，快速模具，进展快速成型 RP( Rapid Prototyping)技术的出现对于促进企业产品创新, 缩短新产品开发周期起到了积极的推动作用。但是, 快速成型制件由于受所用材料性能的限制, 并不能够完全应用于工程实际 ,因此出现了将快速成型应用于模具加工的技术 , 这种新型技术简

2、称为快速模具 RT( Rapid T ooling) 技术 1-2 。快速模具技术融合了快速成型技术 、高分子材料应用 、快速翻制工艺等新技术和新工艺, 可以快速并低成本地制造模具 。 RT 技术既不同于传统的模腔内成型方式,即受迫成型,如铸、锻、挤压等; 也不同于毛坯切削成型,即去除成型, 如车、铣 、钻等,而是一种基于离散堆积成型思想的数字化成型技术。快速成型技术的技术体系 图 1 给出了一个比较完整的快速成型技术的技术体系 。该体系包含 CAD 造型、反求工程、数据转换、原型制造以及物性转换等基本环节,快速模具概况 目前的快速模具制造( RT)技术主要集中在 2个研究方向: 一是直接快速

3、制模 DRT ( DirectRapid Too ling),即用 SLS 、FDM 、LOM 等快速成型工艺方法直接制造出树脂模 、陶瓷模和金属模具 ; 二是间接快速制模 IRT( Indirect Rapid Too ling), 即用快速成型件作母模或过渡模具, 再按传统的模具制造方法来制造模具模具工艺的比较 用快速成型技术实现快速模具制造的方法很多 ,表 1 中列出了常见制模工艺参数的比较 。由于各种成型技术所采用的材料不同 , 所以各种快速成型件的性能也各具特色 。 模具成本的比较直接制模法在表面精度 、尺寸精度及综合力学性能等方面尚难以满足需要高精度 、高表面质量的耐久模具制造要求

4、 , 且受成本 、尺寸规格限制 6 -7 。采用 RP 技术制模相对于传统加工法明显降低了制模成本 ,制作周期也大幅减短 。表 3 列出常见快速成型制模方法与传统加工制模方法的加工成本比较 。结语 目前快速模具制造技术面临的关键问题和发展趋势集中在以下方面 :1)快速软模及陶瓷等模具的使用范围受到限制 ,压铸 、注塑 、冲压等主导模具的金属模快速制造是 RT 技术努力的方向 ;2)间接制模法与直接制模法相比 ,虽然在实用化方面占优势 ,但因工序较多 ,受材料性质及制造环境的影响 ,精度控制难度大 。开发尺寸稳定性好的制模材料 、减少制模工序是提高间接制模法精度的关键 ;3)直接制模法在表面精度

5、 、尺寸精度及综合力学性能等方面仍难满足需要高精度 、高表面质量的耐久模具制造要求 ,且受成本 、尺寸规格限制 。低成本且适用于精细加工及多种材料成型的堆积和去除成形技术的集成 , 将是提高直接制模法的实用性 、材料适应性和表面精度的有效方法 ;4)快速制模法与高速铣削加工相比 ,在表面精细的复杂形状和难以省去电火花加工工序的金属模具制造方面占有优势 。模具表面精细复杂花纹直接成型将是 RT 技术的未来发展方向 。引用文献1. 余东满, 李晓静, 黄建娜, 等. 基于快速成型的快速模具制造工艺分析J. 新技术新工艺, 2010 (12): 5-8.2. 周惦武, 徐翔, 周述积. 快速成型技术的研究进展与发展趋势J