模具加工6快速成型及快速制模技术讲解.ppt

第6章 模具的快速成型及快速制模技术 ; 快速制模技术包括传统的低熔点合金模、电铸模具的制造技术和以快速成型技术（Rapid Prototrping，RP）为基础的快速制模技术。这里重点介绍后种快速制模技术。 快速成型技术（RP）问世不久，就出现了相当大的市场，发展非常迅速。人们对材料逐层添加法这种新的制造技术已逐步适应。制造业有效地结合数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段，使快速成型技术已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段。在航空航天、汽车摩托车、家电、医疗器械等领域得到了广泛应用。;6.1快速成型制造技术的基本原理与特点6.1.1快速成型制造技术的基本原理1.快速成型制造技术的概念;根据材料的分离形式把快速成型制造技术分为类： 1）材料去除成形 多余的材料（工艺余料）从基体上分离出去从而得到想要加工的模型形状。  2）材料堆积成形 将材料通过合理的工艺方法堆积出想要加工模型。该模型的堆积过程是在计算机的控制下完成。;2.快速成型技术的基本原理 快速成型（RP）一般来讲是属于堆积成形，通过离散的区域得到堆积的约束、路径及方法，通过材料叠加堆积而形成三维实体模型。快速成型技术（RPT）将CAD、CAM、CNC、伺服反馈技术、光电子技术、新材料等技术集于一体，依据CAD系统构建的三维模型，进行分层切片处理，得到各层切面的轮廓。 ;3. 快速成型技术的基本特点 快速成型技术系统将CAD、CAM等加工方式集与一体，他的应用有如下特点： 1）用于新产品开发 通过RP技术，设计人员可以在较短时间内得到所设计产品实物模型，评估该产品的可行性。;6.1.2快速成形加工的特点 与传统的加工方式相比，快速成形在加工周期和成本上都有着无可比拟的优势，它突破了毛坯→切削加工→成品的传统加工模式，不用刀具制造零件，基本上无废料。 图6.4是传统加工方式和快速成形制造的工艺流程的对比 。;6.1.3快速成型常用的软件介绍 快速成型要求在加工前，计算机上要有三维的数字化模型供切片处理。因此对于快速成形的CAD系统都要求有较强的三维处理能力。 三维模型的处理能力主要在两个方面上的应用：三位实体造型（Solid Modeling）和表面造型（Surface Modeling）功能。 快速成型行业中常用的软件如下：;2．快速成型技术中常用的文件格式;6.2快速成形加工的方法 6.2.1光固化立体成形 （Stereo Lithography Apparatus—SLA） ;6.2.2叠层实体制造 （Laminated Object Manufacturing ——LOM） 叠层实体制造也称薄形材料选择性切割。根据三维模型提取的每一个横截面的轮廓，在计算机的控制下，用CO2激光束对工作台上的箔材沿轮廓线切割成所制制件的内外轮廓。通过热压装置将其与已切割的型面粘合在一起，激光束再一次进行新的轮廓切割，以此逐步得到各层截面，并粘结在一起，形成三维产品。 ;6.2.3选择性激光烧结 （Selected Laser Sintering——SLS） 该方法是采用CO2激光器对粉末材料（如蜡粉、PS粉、ABS粉、尼龙粉、金属粉、覆膜陶瓷粉）进行选择性烧结。是一种将离散点一层一层堆积成三维实体的工艺方法，其原理如图6.7所示。;6.2.4熔融沉积成形 （Fused Deposition Modeling——FDM） 熔融沉积成形也称丝状材料选择性熔覆，它不像前几种工艺方法依靠激光光束作为能源，而是直接将丝材熔融，其原理如图6.8。 ;6.3快速成形技术在模具制造中的应用 ;图6.9 快速制模技术 ; 1.直接快速制模技术 （1）直接快速制模技术的工艺方法;（2）直接快速制造金属模具的工艺流程 1）准备模具的三维CAD数据模型。 2）激光快速成形 先在粉末颗粒外面包覆粘接剂，制成覆膜金属。 3）逐层铺粉 逐层烧结最后制造出三维实体的实物。 4）去粉 用毛刷轻轻去除多余的粉末，粉末可以重复使用。 5）去粘接剂 在快速成形机内成形后，接着就是脱脂（去粘接剂）的后处理。 6）烧结 粘接剂去除后，温度进一步升，达到700℃以上烧结，以提高工件的强度。 7）高温渗金属 该工艺使得制件表面质量提高，同时填充由于粘接剂的蒸发而留下的空隙。 8）冷却 最后冷却的产品就是注塑模，该材料是钢和铜的混合物，再经过相应的工序处理如抛光、装配、调试