快速成型和电弧喷涂相结合的快速制模技术.pdfVIP

维普资讯 48 《模具制造》 2002．No．12总第 17期 快速成型和电弧喷涂相结合的快速制模技术 西安交通大学(西安 749000) 杨 占尧 唐一平 【摘要】对快速成型和电弧喷涂相结合的快速制模关键工序进行了实验研究和分析 ，包括原 型零件快速制造、电弧喷涂材料选择、电弧喷涂工艺参数确定等；同时还对这种快速制模方 法 的优缺 点进行 了评价 。 关键词 原型零件 电弧喷涂材料 快速制模 在市场需求不断向多样化 、高质量、高性能、低成 的信息，选择加工参数 ，自动生成数控代码 ，由CNC快 本发展的今天，面对 日益激烈的市场竞争，制造业经营 速成型机 的成型头选择性地固化一层层的液态光敏树 战略已经从 50～60年代的规模效益第一和 70～80年代 脂 (或切割一层层的纸、烧结一层层的粉末材料或喷涂 的价格竞争第一转变为现在 的市场响应速度第一 ，时 一 层层的热熔材料等)，形成各个截面轮廓 (见图 1c)； 间因素被提到了首要地位 。将快速成型技术和电弧喷 ③最后按顺序叠加还原成三维工件(见图ld、a)。 涂技术结合在一起，可以实现模具的快速制造 ，缩短新 产品的开发周期，满足市场需要 。滴罐管内嵌管状滴头 的快速制造就是在这两项技术互相结合的基础上实现 新产品快速开发的成功案例之一 【l。 ／。 快速成型和电弧喷涂相结合的模具快速制造方法 其步骤为 ：①激光快速成型机快速成型零件原型_÷② 争a)(毒＼o 用 电弧喷涂方法在原型零件表面喷涂 1~3mm厚的金 c 。 i； 属壳_÷③为提高金属壳的强度及避免金属壳变形在金 (b) (c) (d) 属壳背后用环氧树脂等材料加固 ④取出原型零件即 图1 快速原型零件制造过程 得到表面为金属的模具。从中可以看 出，原型零件成 a一 三维模型 分层 型、喷涂和金属喷涂层加 固是这种快速制模方法的关 c——形成实体分层 d——叠加还原成三维工件 键 ，以下分别予以详述 。 快速成型技术具有 以下特点：①成型速度快 ，从 1 快速成型原理及原型零件的制造2[1 CAD设计到原型零件制成，一般只需几个小时至几十 快速成型技术是八十年代末期才商品化的一种高 个小时，比传统的成型方法快得多；②设计制造一体 新制造技术 ，被称为 自六十年代 出现数控技术 以来制 化 ，CAD和CAM能够很好地结合；③ 自由成型制造。自 造业 的又一次显著进步，在世界各地的制造行业得到 由的含义有两个 ：一是可以根据零件 的形状 ，不受专用 了广泛的应用。它是将计算机辅助设计 (CAD)、计算机 工具的限制而 自由成形 ，可 以大大缩短新产品的试制 辅助制造 (CAM)、计算机数字控制 (CNC)、激光、精密 周期 ；二是不受零件形状复杂程度限制 ；④高度柔性， 伺服驱动和新材料等先进技术集于一身的一种先进成 仅需改变 CAD模型，重新调整和设置参数即可生产 出 型技术。图1举例描述了此技术的应用过程 ：①依椐计 不同形状的零件原型；⑤技术高度集成；⑥零件 的复杂 算机上构成的三维设计模型(见图 la)，沿一定方向(通 程度和生产批量与制造成本基本无关。