教学PPT模具光整加工与模具快速.ppt

电解磨削抛光特点如下。 ① 加工范围广，生产效率高。 ② 加工精度高，表面质量好。 ③ 砂轮磨损量小。 ④ 电解磨削抛光装置结构简单，操作方便，工作电压低，电解液无毒，适于抛光尺寸要求不太严格的塑料模、压铸模、橡胶模等。 ⑤ 电解磨削抛光的局限性。抛光后质量不高，且残留氧化膜，所以抛光后仍需手工抛光处理；电解磨削抛光模具刃口时，不易磨得非常锋利。 超声波抛光是利用超声波能传递高能量的特性，通过产生超声振动的装置，带动工具端面作超声频振动，迫使工具和工件间的磨料悬浮液撞击被加工部位而实现加工的一种方法。超声波抛光适合于脆硬材料的抛光，其基本原理如图5-7所示。 3．超声波抛光 超声波抛光有如下特点。 ① 超声波抛光适用于加工各种硬脆材料，特别是不导电的非金属材料，如玻璃、陶瓷、石英、金刚石等。 ② 超声波抛光设备简单，使用和维修方便，可用比工件软的材料做成形状复杂的抛光工具，且加工时工具和工件间不需作复杂的相对运动即可对复杂型面、型腔进行抛光。 ③ 对材料的作用力和热影响力小，不会产生变形、烧伤和变质层，可以抛光薄壁、薄片、窄缝及低刚度零件，加工精度可达0.01～0.02mm，表面粗糙度Ra值可达0.63～0.08?m。 又称磨料流动加工，是利用一种将磨料和黏度大的有机高分子介质混合组成的油泥状研磨抛光剂，在压力作用下通过被加工表面，由磨料的刮削作用去除被加工表面的微观不平材料的工艺方法。挤压研磨抛光原理如图5-8所示。 4．挤压研磨抛光 挤压研磨抛光具有如下特点。 ① 使用范围广。由于研磨抛光剂是一种半流体状的黏性物质，可以通过任何复杂的被加工表面。同时加工材料范围广，金属材料、陶瓷及硬塑料等都可加工。 ② 加工质量好。这是由于刮削均匀性好，可去除前工序中形成的表面变质层和微观不平等缺陷，而不破坏工件原始形状精度。一般挤压研磨抛光的尺寸精度可达0.01～0.0025mm，表面粗糙度Ra值可达0.04～0.025?m。 ③ 加工效率高。挤压研磨抛光时间短，一般只需几分钟至十几分钟，是手工研磨效率的10倍以上，而且可以实现多件同时抛光。 5.2 模具快速成形技术 快速成形基本原理是首先利用计算机对产品零件进行三维造型，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，按每层信息控制成形头逐层选择性成形和固化材料，得到与计算机三维造形相对应的三维实体，再进行后处理，得到所需制造的零件。 5.2.1 模具快速成形技术的原理和特点 1．快速成形的原理 ① 成形材料范围广。目前，树脂、塑料、纸、石蜡、金属材料、陶瓷及复合材料都已在快速成形技术中得到应用。 ② 可进行自由制造。RP采用将三维形体转化为二维平面分层的制造原理，不受几何形状限制，能直接制造任意形状复杂的制件，并能制造复合材料的制件。 ③ 加工效率高。 2．快速成形的特点 目前，快速成形技术已有几十种，根据成形方式大致可分为两类：一类是基于激光或其他光源的成形技术，如立体平板印刷（SLA）、叠层实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）等；另一类是基于喷射的成形技术，如熔融沉积成形（FDM）、三维印刷等。 5.2.2 快速成形工艺的种类 （1）成形原理 首先采用计算机辅助设计构建零件的CAD三维立体模型，通过计算机软件对模型进行平面分层，提取每一层截面的形状信息。然后由激光发生器1发出激光束2，按照截面的形状数据，从基层形状开始逐点扫描，如图5-9所示。 当激光束照射到液态光敏树脂6时，被照射的液态光敏树脂发生固化反应，即可形成一层薄薄的固化层，即零件的截面形状。 1．立体平板印刷 （2）立体平板印刷特点 ① 立体平板印刷的优点。制件尺寸精度高，尺寸误差可控制在0.1mm以内；表面质量好，尤其是上表面非常光滑，可直接制造塑料件；SLA系统稳定性好，可制造结构复杂的中空、精细制件。 ② 立体平板印刷的局限性。成形时需要对整个二维截面轮廓进行扫描固化，成形效率低，设备昂贵；制作材料必须是光敏树脂，运行费用很高，且光敏树脂性能不如工业塑料，较脆，易断裂，不便于机械加工。 2．叠层实体制造 （1）成形原理 叠层实体制造加工原理如图5-11所示，首先在供料滚筒6的作用下，底面涂有热熔胶和添加剂的胶纸带5在工作台7上自右向左移动预定的距离，同时工作台运动到Z向预定位置，再通过热压辊4滚动来加热加压，使这层纸带通过热熔胶和下层粘接到一起，激光束在控制系统作用下根据从构建的制件CAD三维模型中提取想对应层的二维截面轮廓信息切割出二维截面轮廓线，同时为了成形后能够除去废料，将无轮廓区域