逆向工程及快速成型原理讲义RT篇

1、会计学1逆向工程及快速成型原理讲义逆向工程及快速成型原理讲义RT篇篇RE & RPRT篇篇概概 论论概概 论论概概 论论概概 论论n间接法：先利用快速成形技术加工出非金属材料的原型，然后借助其他技术将这些非金属原型翻制金属零件或金属模具概概 论论软软 模模软软 模模零件三维造型STL文件格式RP原型制造硅胶模翻制树脂件生产软软 模模件的复杂程度，一般为1020个工件，足够新产品研制的需求。软软 模模软软 模模成为模具硅橡胶的主导软软 模模软软 模模真空浇注机真空浇注机浇注 反应注射机反应注射机软软 模模由于RP技术生产出来的原型材料与硅橡胶不发生反应，制造过程中没有经过变形，也不会产生

2、褶皱，能够生产出与精密塑料件一样的表面质量。软软 模模制作型框和固定原型 依据原型的几何尺寸和硅胶模使用要求设计浇注型框的形状和尺寸，型框的尺寸应适中。 在固定原型之前，需确定分型面和浇口的位置，这直接影响着浇注产品能否顺利脱模和产品浇注质量的好坏。当分型面和浇道选定并处理完毕后，便将原型固定于型框中。橡胶材料的可操作时间和原型大小而定。脱泡后，硅胶模可自行硬化或加温硬化。加温硬化可缩短硬化时间。软软 模模软软 模模拆除型框刀剖开模取出原型清理后合模小件树脂产品硅胶模的制作流程关公硅胶模制作软软 模模软软 模模软软 模模软软 模模软软 模模汽车保险杠ABS塑料件 硬塑料件、透明塑料件和弹性塑料

3、件 软软 模模形状复杂的塑料件及其硅橡胶模 硅橡胶模和浇注的弹性件 有许多密集小孔的网格式塑料件 硅橡胶模与浇注的蜡模 用硅橡胶模浇注的透明光学件 桥桥 模模桥桥 模模桥桥 模模桥桥 模模桥桥 模模当环氧树脂完全硬化后，采用顶模杆或专用起模装置将原型从树脂模具中取出，如图所示。桥桥 模模桥桥 模模桥桥 模模正母模正母模：形状与最终零件：形状与最终零件相同，考虑了收缩补偿相同，考虑了收缩补偿负母模负母模：形状与最终零件：形状与最终零件相反，考虑了收缩补偿相反，考虑了收缩补偿桥桥 模模桥桥 模模桥桥 模模桥桥 模模桥桥 模模硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模n然后将待烧结坯放置于有氢气气氛的烧结炉内进

4、行烧结，在烧结过程的低温阶段，粘结剂被烧除并由流动的氢气带走；硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模改善镶块的耐磨性，粒径较大的A6工具钢颗粒则可以提供良好的韧性。硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模a) Keltool型腔 b) Keltool型腔固定于模架上气和75%氮气的电炉中。炉温大约在700时，粘结剂几乎全部被去除。氧化过程存在少量的碳渣，它会起胶粘作用，暂时协助粘合钢粉颗粒。这样烧结后制得含有60%体积金属，以及40%体积空隙的钢骨架半成品。硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模 RapidtoolTM制模工艺制作的模具型芯 硬硬 模模RapidToolTM工艺注

5、塑模与传统工艺注塑模对比表模具类型模具类型模具成本模具成本/美元美元模具开发周模具开发周期期/周周模具寿命模具寿命/件件每件注塑件的每件注塑件的成本成本/美元美元RapidToolTM注注塑模塑模20,0006750004.00传统注塑模传统注塑模60,0001618250,0000.24*数据源自Ford汽车制造公司粉末材料，形成一系列具有一个微小厚度的片状实体，逐层堆积，形成原型件；然后再将原型件渗入适量的环氧树脂，以提高制件的抗弯强度。采用DirectToolTM制造的模具寿命可达15000件以上。硬硬 模模硬硬 模模DirectMetal 20材料制作的门锁硬硬 模模硬硬 模模以Dir

6、ectSteel合金粉为材料制作的高尔夫球模具及制得的高尔夫球该套模具可以生产两千万个高尔夫球，比传统的模具提高了20%的生产效率。末凝固成型，最终形成致密的三维金属模件。nX-Y平面的成型精度为0.05mm，Z向成型精度为0.5mm。硬硬 模模氩气保护的密闭仓中进行。保护气氛系统是为了防止金属粉末在激光成型中发生氧化，降低沉积层的表面张力，提高层与层之间的浸润性，同时有利于提高工作环境的安全。硬硬 模模硬硬 模模某型号LENSTM成型系统设备 四个金属粉喷嘴喷射金属粉且被激光进行熔化的工作现场 硬硬 模模硬硬 模模ExpressToolTM法制模工艺流程 原型制作与喷涂 用CAD软件设计模型

7、，并用机加工或快速原型方法制作原型，且对原模进行涂覆处理。对原型进行涂覆的目的是使原型可以导电 。位的共形冷却道，置于铜电镀槽中，进行镀铜，这样注射塑料的热量可通过镍壳与铜层，直接传至冷却道，然后通过对流而排出，如图d所示。硬硬 模模层镍壳，钻推料孔。n装配硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模采用ExpressToolTM工艺制作的手机机壳体模及注塑件 为了得到有较好的表面粗糙度的模具，必须选用较细的砂粒和较薄的烧结层厚度。硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模匀地涂在模型表面，并使其干燥成膜。硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模1.先把模型按上、下模分型面准确地放置在底板上，并用毛

8、刷在模型表面均匀地涂一层脱模剂(如图a所示)；2.待脱模剂成膜后，在模型表面开始喷涂金属，一直达到所需的涂层厚度为止(如图b所示)；3.把准备好的金属框架放好，框架与底板之间必须密封，这样在倒入填料时才不会泄漏，然后浇注填充材料(如图中c所示)；4.待浇注液固化后，将半模倒转，移去底板和可塑性材料(如图d所示)；5.重复a）、b）、c）、d）便可制作另一半模具(如图e、f、g所示)。到另一炉中烧制，得到有一定强度的陶瓷壳；n6、浇注金属液到壳体；n7、去除陶瓷壳，分离出金属件。硬硬 模模熔模铸造硬硬 模模陶瓷壳砂型可用于浇注陶瓷壳砂型可用于浇注金属铸件或金属模；金属铸件或金属模；陶瓷壳砂型相对

9、整体浇陶瓷壳砂型相对整体浇注陶瓷型，因其背衬材注陶瓷型，因其背衬材料为砂，加热固化时翘料为砂，加热固化时翘曲变形小，精度更高曲变形小，精度更高硬硬 模模硬硬 模模硬硬 模模快速成型制作的电极母模快速成型制作的电极母模电极研具电极研具研磨的石墨电极研磨的石墨电极电火花加工后的连杆钢模电火花加工后的连杆钢模总结总结三维造型实物逆向反求CAD模型STL格式切片直接切片二维层面数据加工路径生成零件模具CAMCNC硅胶软模硬 模FDMLOMSLSSLA快速成形铝填充环氧树脂桥模SLA成形树脂壳硬背衬铝粉双组分环氧树脂固化喷涂树脂壳硬背衬石墨研磨模（环氧树脂炭化硅固化）铸模（陶瓷壳砂型）铸模（金属喷涂壳硬背衬）铸模（覆膜砂SLS烧结）LOM、FDM快速成形SLS快速成形（直接/间接）概概 论论概概 论论件的复杂程度，一般为1020个工件，足够新产品研制的需求