模具快速成型课程总结.ppt.

层层堆积
监控软件
工件剥离去支撑 表面处理强化
CAD造型软件 前处理
数据处理工艺规划软件
制造原型 后处理
原 型 制 作 流 程 图
原型件
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快速成型的技术特点
➢高度柔性 ➢技术的高度集成 ➢设计、制造一体化 ➢快速性
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高度柔性
➢产品制造过程几乎与零件的复杂性无
关
➢生产过程数字化，与 CAD 模型具有
快速成形技术
Rapid Prototyping Technology
快速成形（Rapid Prototyping，简称RP）是80年代末期开始商品化的一种高新制造 技术，是一种集计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机数字控 制（CNC）、激光、精密伺服驱动、新材料等先进技术于一体的加工方法。
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FDM工作原理
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丝状材料选择性熔覆（FDM）成型机
FDM的加工原材料是丝状热塑性材料（如ABS、MABS、蜡 丝、尼龙丝等），加工时加热喷头在计算机的控制下，可根据 截面轮廓信息，做X-Y平面的运动和高度Z方向的运动。丝状热 塑性材料由供丝机构送至喷头，并在碰头加热至熔融状态，然 后杯选择性地涂覆在工作台上，快速冷却后形成了截面轮廓。 一层成形完成后，喷头上升一个截面层高度，再进行第二层的 涂覆，如此循环，最终形成三维产品。
到零件。
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选择性烧结SLS工艺特点
Selective Laser Sintering
材料适应面广，不仅能制造塑料零件，还能制造
陶瓷、蜡等材料的零件。特别是可以制造金属零件。
这使SLS工艺颇具吸引力。SLS工艺无需加支撑，因

的。E.M.Sachs于1989年申请了3DP（Three-Dimensional Printing） 专利，该专利是非成形材料微滴喷射成形范畴的核心专利之一。3DP 工艺与SLS工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。 所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接 剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的 零件强度较低，还须后处理。具体工艺过程如下：上一层粘结完毕后， 成型缸下降一个距离（等于层厚：0.013～0.1mm）,供粉缸上升一高 度，推出若干粉末，并被铺粉辊推到成型缸，铺平并被压实。喷头在 计算机控制下，按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造 层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送 粉、铺粉和喷射粘结剂，最终完成一个三维粉体的粘结。未被喷射粘 结剂的地方为干粉，在成形过程中起支撑作用，且成形结束后，比较 容易去除。
• 该工艺的特点是成形速度快，成形材料价格低，适合做 桌面型的快速成形设备。并且可以在粘结剂中添加颜料， 可以制作彩色原型，这是该工艺最具竞争力的特点之一， 有限元分析模型和多部件装配体非常适合用该工艺制造。 缺点是成形件的强度较低，只能做概念型使用，而不能做 功能性试验。
• 三维印刷(3DP)－－高速多彩的快速成型工艺
料（ABS等）、陶瓷粉、金属粉、砂等，可以在航空，机 械，家电，建筑，医疗等各个领域应用。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
• 主要工艺：
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RP技术结合了众多当代高新技术：计算机辅助设计、
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 ）－制作大型铸件的快速成型工艺

此工艺方法也称为液态光敏树脂选择性固化。是一种最早出 现的快速成形技术（RPT），它的原理如图所示。液槽中盛 满液态光敏树脂3，它在激光束的照射下快速固化。
该方法制件精度可控制在 0.1mm的范围内。适合成 形小件，能直接得到塑料 第9页/共20页 产品，表面粗糙度质量较 好 。 确定材料有污染，可 能使皮肤过敏。
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。
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。
成形时，送料筒上升，铺粉滚筒移
动，先在工作台上均匀地铺上一层
很薄的粉末材料（0.1~0.2）mm模型离散后的截面轮廓的信息 第11页/共，2对0页制件的实体部分所在区域的粉
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：
1.三维模型的表达方法 12））构边造界型表立达体法几何表第达7页法/共20页 3）参量表达法 4）单元表达法
2．快速成型技术中常用的文件格式
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 。

直接用LOM制造的模具型芯和型腔接
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LOM模具的特点是：
（1）模具翘曲变形小，成型过程无需设计和制作支 撑结构。
（2）有较高的强度和良好的力学性能，但薄壁件的 抗拉强度和弹性不够好。
（3）适用于制造中大型模具。
（4）后续打磨处理耗时费力，模具制造周期增加， 成本提高
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迫成型。多用于毛坯制造。但也有直接用于最
终零件成型，精密铸造、精密锻造属净成型或
近净成型。
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堆积成型： 把材料（气、液、固相）有序地
堆积起来的成型。RP属于堆积成型 （先离散再堆积）近净成型工艺。
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生长成型：
利用材料的活性进行成型的方 法。自然界中的生物（植物、动物） 个体发育均属于生长成型。这是最 高层次的成型方法。
数字模型可视化，可以进行设计评价、干涉检验，
甚至某些功能测试，将设计缺陷消灭在初步设计阶
段，减少损失。
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1. 概念模型的可视化、零件的观感评价 2. 结构设计验证与装配效验 3. 性能和功能测试
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应用一： 概念模型的可视化、零件的观感评价
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▪ 粉末烧结与粘结：原材料是固态粉末，分别通 过激光烧结或用粘结剂粘结把材料粉末连接起 来
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▪ 丝材、线材熔化粘结：原材料为固态的丝材、或线 材，通过升温使其熔化并按指定的路线堆砌出需 要的形状
▪ 膜、板材层合：原材料是固态的板或膜，通过粘 结把各片簿层板粘结在一起，或者是利用塑料膜 的光聚合作用而把各层膜片粘结起来。

31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
基于快速成型技术的快速模 具工艺分析
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
ห้องสมุดไป่ตู้
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。