模具制造技术（第2版）第8章模具加工技术的发展

1、模具制造技术（第模具制造技术（第2 2版）第版）第8 8章模具章模具加工技术的发展加工技术的发展 快速成形技术（快速成形技术（Rapid Prototype Rapid Prototype ManufacturingManufacturing，RPMRPM）是由计算机对产品零）是由计算机对产品零件进行三维造型，然后进行平面分层处理，件进行三维造型，然后进行平面分层处理，再由计算机控制成形装置从零件基层开始，再由计算机控制成形装置从零件基层开始，逐层成形和固化材料，最后完成零件成形的逐层成形和固化材料，最后完成零件成形的技术。技术。1立体平板印刷法立体平板印刷法2. 物体叠层制造法物体叠层制造法

2、3. 选择性激光烧结法选择性激光烧结法4. 熔丝沉积制造法熔丝沉积制造法1切片切片 把三维把三维CAD模型转化为快速成形系统能接受模型转化为快速成形系统能接受的数据格式，运用切片软件将模型切成一系列指的数据格式，运用切片软件将模型切成一系列指定厚度的薄片。定厚度的薄片。2扫描扫描 通过数控装置控制激光或其他作业装置，在通过数控装置控制激光或其他作业装置，在当前工作层上扫描出切片的截面形状。当前工作层上扫描出切片的截面形状。 3进给进给 为了进行下一层的成形，需要把成形材料覆为了进行下一层的成形，需要把成形材料覆盖在当前层上，把工作台沿着盖在当前层上，把工作台沿着Z轴的方向下降一轴的方向下降一定

3、的距离，下降的距离取决于每次成形的厚度。定的距离，下降的距离取决于每次成形的厚度。重复上一步骤和本步骤，直到零件完全成形。重复上一步骤和本步骤，直到零件完全成形。4后处理后处理 根据不同应用场合的需要，分别对零件进行根据不同应用场合的需要，分别对零件进行后固化、上漆、烧结、渗铜等处理。后固化、上漆、烧结、渗铜等处理。 1）快速成形技术可借助计算机集成制造）快速成形技术可借助计算机集成制造技术（技术（CIM）将零件设计图纸直接制成零）将零件设计图纸直接制成零件，因而无需设计或制造相应模具。不仅件，因而无需设计或制造相应模具。不仅可大大缩短生产周期，而且能制造出任意可大大缩短生产周期，而且能制造出

4、任意复杂的零件而无需加工。复杂的零件而无需加工。1快速成形技术的特点快速成形技术的特点 2）快速成形技术可利用快速制得的硅橡胶模具）快速成形技术可利用快速制得的硅橡胶模具和熔模铸造模具等实现高效率、大批量地生产金和熔模铸造模具等实现高效率、大批量地生产金属零件。属零件。 3）快速成形技术易于制出检验模型，用以评判）快速成形技术易于制出检验模型，用以评判仿真分析的正确性，是进行创造性设计的有效工仿真分析的正确性，是进行创造性设计的有效工具。具。 选择性激光烧结法除用于制作模型外，选择性激光烧结法除用于制作模型外，还可用来直接制作金属模具。采用这种方还可用来直接制作金属模具。采用这种方法制作的钢铜

5、合金塑料注射模的模具寿命法制作的钢铜合金塑料注射模的模具寿命可达可达5万件以上。物体叠层制造法利用金属万件以上。物体叠层制造法利用金属薄箔为原料，熔丝沉积制造法用金属熔丝薄箔为原料，熔丝沉积制造法用金属熔丝为原料，二者都可以直接制造金属模具为原料，二者都可以直接制造金属模具（一般仅限于塑料注射模）。（一般仅限于塑料注射模）。 激光通过一系列的化学系统后，可以把激光激光通过一系列的化学系统后，可以把激光聚焦到微米甚至亚微米级大小的斑点上，使其在聚聚焦到微米甚至亚微米级大小的斑点上，使其在聚焦点处的功率密度达到焦点处的功率密度达到1071011W/cm2，温度可到，温度可到10000以上。在这样高

6、的温度下，任何材料都将以上。在这样高的温度下，任何材料都将瞬时熔化和汽化，并爆炸性地高速喷射出来，同时瞬时熔化和汽化，并爆炸性地高速喷射出来，同时产生方向性很强的冲击波，实现对工件的切削、打产生方向性很强的冲击波，实现对工件的切削、打孔、模具表面硬化、模具修复及快速成型制造等。孔、模具表面硬化、模具修复及快速成型制造等。1激光加工的原理激光加工的原理1）无需借助加工工具或电极，不存在电极损耗，易无需借助加工工具或电极，不存在电极损耗，易于实现生产自动化；于实现生产自动化；2）激光加工能力密度大，几乎可以加工任何材料；激光加工能力密度大，几乎可以加工任何材料；3）加工速度快、效率高、热影响区小；加工速度快、效率高、热影响区小；4）适于加工深而小的孔和窄缝，尺寸可到几微米；适于加工深而小的孔和窄缝，尺寸可到几微米；5）可以透过光学透明材料对工件进行加工，特别适可以透过光学透明材料对工件进行加工，特别适于此特殊环境要求的工件。于此特殊环境要求的工件。1激光叠加制