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模具数控加工技术 第七单元 模具现代先进制造技术 [本单元简介]本单元简要介绍模具当代具有代表性的先进制造技术,一些技术已经得到广泛应用,一些处于推广或发展阶段。通过本单元的学习使学生初步了解模具先进制造技术的类型、应用范围,形成初步的概念。学生可以根据这些技术概念查找专门的资料和信息进行深入的学习和研究,为自己专业自我发展开拓眼界和方向。 [核心能力]具有选择和应用特种加工装备加工模具的能力;具有选择高效高精模具设计制造技术方法的能力。 [教学建议] 充分利用多媒体教学影视资料。以原理、工艺特点为核心,在有条件的情况下尽量采用直观形象教学方式实施教学。 * * 项目二 模具快速与精密制造技术 【职业能力】具有模具现代快速设计制造及精密制造技术的基础应用能力。 任务1 快速原型技术 【技能目标】 快速成型技术选择应用的基础能力。 【核心知识】 加工原理、工艺特点、应用范围。 第七单元 模具现代先进制造技术 任务1 快速原型技术 【技能目标】 快速成型技术选择应用的基础能力。 【核心知识】 加工原理、工艺特点、应用范围。 一、快速原型技术原理和加工特点 1.快速原型制造原理 快速原型制造(RPM—Ripd Poaotyping Manufacturing)技、术是利用计算机 辅助设计建立数据库中的信息来产生零件分层截面轮廓数据,然后在计算机控 制下,按分层截面轮廓将材料逐层累积成形。是将CAD技术、数控技术、材料 科学、机械工程、电子技术和激光技术等集合于一体的综合技术。是继数控技 术之后,在制造业领域又一场技术革命。 快速原型制造技术可以快速制造任意复杂形状的零件,且无需刀具、装夹具, 在模具制造业具有广泛的发展潜力。 RPM技术实现零件成形的过程如图7-9所示。 第七单元 模具现代先进制造技术 项目二 模具快速与精密制造技术 任务1 快速原型技术 一、快速原型技术原理和加工特点 1.快速原型制造原理 1)CAD建模的方法 一是将零件的概念应用各种三维CAD软件(如solidwork、 MGT、Solidedge、 UG、Pro/E等)创建成三维实体模型;二是通过对实物数字摄影(三坐标测量 仪、激光扫描仪、核磁共振图像仪、实体图像等)进行反求获取三维数据,建 立CAD实体造型。 图形数据库的建立 将三维CAD实体模型的图形数据转换为快速成形系统可接受的STL或IGES等 格式的数据文件。 分层处理 是将三维实体沿给定方向切分成一个个二维薄片,薄片的厚度由成形零件的制 造精度决定,考虑计算机处理的速度和时间,分层厚度一般取0.05~0.5mm。 快速成形 按照切片的轮廓和分层的厚度,用成型材料(片材、丝材、粉末、液体等)一 层一层的堆积成零件产品。 第七单元 模具现代先进制造技术 项目二 模具快速与精密制造技术 任务1 快速原型技术 一、快速原型技术原理和加工特点 1.快速原型制造原理 2. 快速成形技术的优点 1) 快速成形作为一种使设计概念可视化的重要手段,计算机辅助设计的零件的 实物模型可以在很短时间内被加工出来,从而可以很快对加工能力和设计结果 进行评估。 2) 由于它是将复杂的三维型体转化为两维截面来解决,因此,它能制造任意复 杂型体的高精度零件,而无须任何工装模具。 3) 快速成形作为一种重要的制造技术,这种原型可以被用在后续生产操作中以 获得最终产品。 4) 快速成形操作可以应用于模具制造,可以快速、经济地获得模具。 5) 产品制造过程几乎与零件的复杂性无关,可实现自由制造(Free Form Fabrication),这是传统制造方法无法比拟的。 第七单元 模具现代先进制造技术 项目二 模具快速与精密制造技术 任务1 快速原型技术 二、 快速原型制造方法 1. 光敏固化法 SLA (Stereo Lightgraphy Apparatus) 光敏固化法又称立体印刷法和立体光刻法。如图7-10 所示,激光紫外线通过透 镜2和反射镜3反射到工作台5上,激光束在计算机控制下,根据预定零件的分 层轮廓对树指槽中的液态表层光敏树脂进行由点到线。由线到面的逐点扫描, 扫描到的地方光敏树脂被固化,未扫描的地方既然是液态树指。当一层树脂固 化完成后,工作台5下降一个层片厚度的距离,刮板7在原先固化好的树脂层上 重新覆盖一层液态光敏树脂,再进行下一层轮廓的扫描,新固化的一层牢固地 粘接在前一层上,如此重复知道整个零件制造完毕。成形材料为光固化树脂 (或称光敏树脂),该材料中主要包括齐聚物、反应性稀释剂以及光引发剂。 光固化树脂分为三类:自由基光固化树脂、阳离子光固化树脂和混杂型光固化 树脂。 S
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