基于快速成形技术的快速模具制造技术(6)2.pdf资源-CSDN文库

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基于快速成形技术的快速模具制造技术

一、引言

近 10 年来,制造业市场环境发生了巨大的变化,迅速将产品推向市场已成为制造商把握

市场先机的重要保障。因此,产品的快速开发技术将成为赢得 21 世纪制造业市场的关键

快速成形技术<以下简称 RP>是一种集计算机辅助设计、精密机械、数控激光技术和材

料学为一体的新兴技术,它采用离散堆积原理,将所设计物体的 CAD 模型转化成实物样

件。由于 RP 技术采用将三维形体转化为二维平面分层制造的原理,对物体构成复杂性不

敏感,因此物体越复杂越能体现它的优越性。

以 RP 为技术支撑的快速模具制造 RT<Rapid Tooling>也正是为了缩短新产品开发周期,

早日向市场推出适销对路的、按客户意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型

制造技术。由于产品开发与制造技术的进步,以及不断追求新颖、奇特、多变的市场消费

导向,使得产品<尤其是消费品>的寿命周期越来越短已成为不争的事实。例如,汽车、家电、

计算机等产品,采用快速模具制造技术制模,制作周期为传统模具制造的 1/3～1/10,生产成

本仅为 1/3～1/5。所以,工业发达国家已将 RP/RT 作为缩短产品开发时间及模具制作周期

的重要研究课题和制造业核心技术之一,我国也已开始了快速制造业的研究与开发应用

工作。

二、基于 RPM 的快速模具制造方法

模具是制造业必不可少的手段,其中用得最多的有铸模、注塑模、冲压模和锻模等。传

统制作模具的方法是：对木材或金属毛坯进行车、铣、刨、钻、磨、电蚀等加工,得到所

需模具的形状和尺寸。这种方法既费时又费钱,特别是汽车、摩托车和家电所需的一些大

型模具,往往造价数十万元以上,制作周期长达数月甚至一年。而基于 RPM 技术的 RT 直

接或间接制作模具,使模具的制造时间大大缩短而成本却大大降低。

1. 用快速成形机直接制作模具

由于一些快速成形机制作的工件有较好的机械强度和稳定性,因此快速成形件可直接

用作模具。例如,Stratasys 公司 TITAN 快速成形机的 PPSF 制件坚如硬木,可承受 300℃高

温,经表面处理<如喷涂清漆,高分子材料或金属>后可用作砂型铸造木模、低熔点合金铸造

模、试制用注塑模以及熔模铸造的压型。当用作砂形铸造的木模时,它可用来重复制作 5

0～100 件砂型。作为蜡模的成型模时,它可用来重复注射 100 件以上的蜡模。用 FDM 快

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