模具的快速成型及快速制模技术

快速成形技术的快速模具制造技术快速成形技术是一种快速制造技术，在许多制造领域中被广泛应用。

它的优势在于减少成本和提高生产效率。

快速成形技术的一个关键应用是快速模具制造技术。

在传统制造技术中，模具制造需要花费大量的时间和成本。

快速模具制造技术通过利用快速成形技术的优势来快速制造模具，从而带来更高的生产效率和低成本。

本文将介绍快速成形技术和快速模具制造技术，探讨它们在制造行业中的应用以及未来的发展方向。

一、快速成形技术概述快速成形技术（Rapid Prototyping）是一种以数字模型为基础，通过逐层堆积材料的方式制造复杂结构部件的技术。

它的本质是一种数字化制造技术，利用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和快速成形技术等先进技术，实现从数字模型到实体模型的过程。

快速成形技术产生的模型可以用于功能测试、样板制作、微型结构模型测量等领域。

它的一个重要应用是快速模具制造技术。

二、快速模具制造技术的现状快速模具制造技术是一种使用快速成形技术制造模具的技术。

传统的模具制造方法是通过切割、铣削、打孔、线切割等方式来加工模具。

这种方法耗时、成本高，并且生产周期长。

而快速模具制造技术是直接从数字模型制造模具，可以大大缩短制造周期和花费。

快速模具制造技术不仅节约了生产成本，而且使设计者更容易实现他们的设计概念，并快速完成新产品的开发。

目前，快速模具制造技术已经得到了广泛的应用。

主要应用领域包括航空航天、医疗器械、汽车、电子、塑料等行业。

简单来说，快速模具制造技术可以分为两类，分别是直接快速制造模具和间接快速制造模具。

1、直接快速制造模具直接快速制造模具是指从数字模型直接制造模具的技术。

它是实现模具快速制造的一种有效方法。

通过添加材料的方式，模具可以在一定时间内得到制造。

这种方法适用于塑料模具的制造，但在金属制品模具制造方面还没有发挥出全面的优势。

还需要进一步研究和改进。

2、间接快速制造模具间接快速制造模具是指通过制作快速模型制造铸型和翻转模等模具。

探究基于快速成型技术的快速模具制造发布时间：2021-09-07T07:15:37.369Z 来源：《时代建筑》2021年9期5月上作者：郭庆彬[导读] 随着我国社会主义市场经济的不断发展，我国的市场竞争也在不断的加剧，我国的企业要想在激烈的市场经济中站稳脚跟，进一步发展，就只能响应市场的需求，提升为消费者服务的水平，提升企业的综合竞争实力。

而我国的工业发展过程中，工业产品的生产正逐渐向着高质量、小批量、低成本、多品种的方向发展。

而这样的市场需求对于产品的生产也越来越苛刻。

市场需求要求企业的产品生产模式不断升级，只有在工业生产中做到更快更多更精细，才能真正满足消费者和市场的需求，推动企业发展。

深圳市和胜金属技术有限公司 2201221971052****1 郭庆彬深圳 518000摘要：随着我国社会主义市场经济的不断发展，我国的市场竞争也在不断的加剧，我国的企业要想在激烈的市场经济中站稳脚跟，进一步发展，就只能响应市场的需求，提升为消费者服务的水平，提升企业的综合竞争实力。

而我国的工业发展过程中，工业产品的生产正逐渐向着高质量、小批量、低成本、多品种的方向发展。

而这样的市场需求对于产品的生产也越来越苛刻。

市场需求要求企业的产品生产模式不断升级，只有在工业生产中做到更快更多更精细，才能真正满足消费者和市场的需求，推动企业发展。

快速成型技术作为最适合当前市场生产的关键技术，它的应用对工业企业的发展有着至关重要的意义。

而基于快速成型技术的快速模具制造能够更好地提升产品制造的水平和效率，推动企业的进步与发展，提升企业的整体实力。

通过对快速模具制造技术在具体应用中的探讨，找出快速模具制造技术应用过程中的具体问题，提出针对性的解决方案，提升企业生产效率。

关键词：快速成型技术；快速模具制造；企业技术应用；市场需求1.基于快速成型技术的快速模具制造的意义基于科学技术快速发展的快速成型技术在很多领域都得到了广泛的应用，快速成型技术将精密机械、数控、激光技术、计算机辅助设计等有机地融为一体，具有高度的柔韧性及快速性，由于快速成型技术自身的优势能够快速地提升模具制造速度，大大缩短产品的开发时间及模具的制造时间，所以受到了业界的广泛认可，该种制造技术已经成为了当前重要的研究课题及制造行业的核心技术。

快速成型与快速制模复习题1、快速成型制造工艺的全过程包括哪三个阶段？简述每个阶段的内容。

答：（1）前处理。

三维模型的构造、三维模型的近似处理、模型成形方向的选择和三维模型的切片处理。

（2）分层叠加成形。

截面轮廓的制作与截面轮廓的叠合（3）后处理。

工件的剥离、后固化、修补、打磨、抛光和表面强化。

2、光固化成型工艺过程原理图，请回答光固化成型工艺定义及过程答：定义：SLA以光敏树脂为原料，通过计算机控制紫外激光使其凝固成型。

原理：液槽中盛满液态光敏树脂，激光器发出的紫外激光束在控制系统的控制下按零件的各分层截面信息在光敏树脂表面进行逐点扫描，使被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固化，形成零件的一个薄层。

一层固化完毕后，工作台下移一个层厚的距离，在原先固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂，刮板将粘度较大的树脂液面刮平，然后进行下一层的扫描加工，新固化的一层牢固地粘结在前一层上，重复直至整个零件制造完毕过程：前处理。

CAD三维造型，数据转换、摆放方位确定、施加支撑和切片分层原型制作。

光固化成型后处理。

剥离，去除废料和支撑结构4、选择性激光烧结过程原理图，请回答选择性激光烧结定义及过程定义：SLS利用粉末材料，在激光照射下烧结的原理，在计算机控制下层层堆积成形。

原理：铺粉辊将一层粉末材料平铺在已成形零件的上表面，并加热至恰好低于该粉末烧结点的某一温度。

控制系统控制激光束按照该层的截面轮廓在粉层上扫描，使粉末的温度升至熔化点，进行烧结并与下面已成形的部分实现粘接。

当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺料辊又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的烧结，直至完成整个模型。

过程：前处理。

CAD造型，数据转换叠层加工。

粉层激光烧结叠加后处理。

渗蜡或渗树脂5、叠层实体制造过程原理图，请回答叠层实体制造定义及过程LOM原理：工作台上制作基底，工作台下降，送纸滚筒送进一个步距的纸材，工作台回升，热压滚筒滚压背面涂有热熔胶的纸材，将当前迭层与原来制作好的迭层或基底粘贴在一起，切片软件根据模型当前层面的轮廓控制激光器进行层面切割，逐层制作，当全部迭层制作完毕，再将多余废料去除。

快速模具制造技术概述快速模具制造技术是一种高效、灵活和经济的制造方法，用于制作注塑模具、压铸模具和挤压模具等。

这种技术通过利用先进的数控加工设备、3D打印技术和快速零件制造技术，在短时间内生产出高质量的模具。

本文将介绍快速模具制造技术的原理、优势和应用。

原理快速模具制造技术主要基于数控机床的加工精度和3D打印的快速原型制作能力。

在制造过程中，首先使用计算机辅助设计软件（CAD）设计模具的三维模型，然后将模型转化为数控机床可以识别的G代码。

数控机床根据G代码自动控制刀具的运动，将坯料加工成模具的形状。

3D打印技术可用于制作复杂形状的模块和零部件，以及快速制作模具的原型。

优势快速模具制造技术具有以下几个优势：时间和成本节约相比传统模具制造方法，快速模具制造技术能够大大减少制造周期和成本。

数控机床的高速加工和自动化控制使加工过程更加高效和精准，而3D打印技术可以减少原型制作的时间和成本。

灵活性和适应性快速模具制造技术可以根据不同的需求和设计变化进行快速调整。

由于使用了数控机床和3D打印技术，可以灵活地调整模具的形状和尺寸，满足不同产品的需求。

高质量和复杂性快速模具制造技术可以实现复杂形状和高精度模具的制造。

数控机床的高精度加工和3D打印技术的高分辨率保证了模具的质量和精度。

创新和设计自由度快速模具制造技术提供了更大的创新和设计自由度。

利用3D打印技术可以实现更多样化的模具形状和结构，带来更多的设计可能性。

应用快速模具制造技术已广泛应用于各种制造行业，包括汽车、电子、家电、医疗器械等。

以下是其应用的一些典型示例：注塑模具制造快速模具制造技术在注塑模具制造中得到了广泛应用。

通过快速模具制造技术，注塑模具的制造周期可以大大缩短，同时可以实现更复杂的注塑模具设计，提高生产效率和产品质量。

压铸模具制造压铸模具制造是另一个适合快速模具制造技术的应用领域。

通过使用快速模具制造技术，可以快速制造出高精度的压铸模具，提高压铸产品的生产效率和质量。

模具快速制造技术模具是工业制造中不可或缺的一环。

它是将原材料经过加工和成型，用来制造各类产品所必需的工具。

随着科技的不断进步，模具制造技术也在不断革新。

其中，模具的快速制造技术是当前最为热门和前沿的技术之一。

一、快速制造技术的概念和特点快速制造技术（Rapid Tooling）是相对于传统模具制造方法而言的一种新型模具制造技术。

它是以电脑辅助制造技术（CAD/CAM）为基础，将设计好的三维模型转化为实体模具的方法。

与传统模具制造方法不同的是，快速制造技术的模具制造时间更短，成本更低廉，且可以制造高精度、复杂度更高的模具。

二、快速制造技术的分类根据快速制造技术的基本原理和应用范围，可将快速制造技术分为以下几类：1. 真空吸塑快速制造技术：真空吸塑快速制造技术是利用一些特殊的硅胶、塑料材料制作模具，之后利用真空吸塑技术快速制作出各种小尺寸的零件模具。

这种技术可以用于制作一些复杂形状、大批量、高质量且设计要求高的低压模具。

2. 烧结金属粉末快速制造技术：烧结金属粉末快速制造技术是指利用烧结工艺将金属粉末制成具有一定强度的模具，然后进行加工成型。

这种技术可以制造出复杂形状、高强度的大型模具。

3. 3D打印快速制造技术：3D打印快速制造技术是指将设计好的三维模型通过3D打印技术逐层输出制作模具的方法。

这种技术制造时间短、成本低、且具有一定的精度和表面质量。

4. 清模快速制造技术：清模快速制造技术是指通过复制已有的模具，并改变模具结构，以适应新的设计要求和工艺流程的方法。

这种技术可以省去制作新模具的时间和成本。

三、快速制造技术的应用领域快速制造技术广泛应用于各个行业，例如汽车、电子、医疗器械、航空等领域。

在汽车制造领域，快速制造技术可以进行模具造型、检具制作、模具试验和检验等工作。

可以快速制造出汽车大灯、排气管、座椅等各类零部件的模具。

在电子行业，快速制造技术可以利用3D打印技术快速制作出手机、电脑等各类产品的外壳，提高产品开发的速度和灵活性。

专题快速制模技术模具是制造业中使用量大、影响面广的工具产品。

没有型腔模、压铸模、铸模、深拉模和冲压模，就无法生产出被广泛应用和具有竞争价格的塑料件、合金压铸件、钢板件和锻件。

在现代批量生产中，没有高水平的模具，就没有高质量的产品，它对企业提高生产效率、降低生产成本也有重要的作用。

据国外最新统计分析，金属零件粗加工的75%、精加工的50%和塑料零件的90%是用模具加工完成的。

因此，模具工业也被称为“皇冠工业”。

由于市场竞争的日益激烈，产品更新换代的速度不断加快，多品种小批量将成为制造业的重要生产方式，在这种情况下，制造业对产品原型的快速制造和模具的快速制造提出了强烈的要求。

高速加工技术的出现，为模具制造技术开辟了一条崭新的道路。

快速制模技术是一种快捷、方便、实用的模具制造技术。

特别适用于新产品开发试制、工艺验证和功能验证以及多品种小批量生产。

快速制模技术特点快速模具制造技术与传统的模具制造技术相比,具有如下特点：（1)制造方法简单，工艺范围广由于快速模具制造是基于材料逐层堆积的成形方法，工艺过程相对简单、方便和快捷，它不仅能适应各种生产类型特别是单件小批的模具生产，而且能适应各种复杂程度的模具制造；它既能制造塑料模具，也能制造金属模具。

模具的结构愈复杂，快速模具制造的优越性就更突出。

（2）模具材料可强韧化和复合化快速模具制造工艺能方便地利用在合金中添加元素或结晶核心，改变金属凝固过程或热处理等手段，可改善和提高模具材料的性能；或者在合金中添加其它材料，可制造复合材料模具。

(3)设计周期短，质量高由于RT的模具设计极少依赖人的因素，因而可有效地降低人为的设计缺陷。

设计师可利用RP制造的高精度模型，在设计阶段就可对产品的整体或局部进行装配和综合评价，并不断改进，大大地提高了产品的设计质量。

（4）便于远程的制造服务由于RT对信息技术的应用，缩短了用户和制造商之间的距离，利用互联网可进行远程设计和远程服务，能使有限的资源得到充分的发挥，用户的需求能得到最快的响应。

模具新技术新工艺概论一、前言随着制造业的发展，模具行业作为制造业的重要组成部分，也在不断地发展和创新。

模具技术和工艺的不断更新，不仅可以提高产品的质量和产能，还可以降低生产成本和提高企业竞争力。

本文将介绍一些模具行业中的新技术和新工艺。

二、快速成型技术快速成型技术是一种以数字化三维模型为基础，通过计算机控制激光束或喷嘴等装置进行材料加工，从而实现快速制造产品的技术。

这种技术可以大幅度缩短产品开发周期，降低生产成本，并且可以制造出复杂形状的零件。

在模具行业中，快速成型技术可以用于制造小批量、复杂结构的模具。

三、数控加工技术数控加工技术是一种利用计算机程序来控制机床进行自动化加工的技术。

与传统手工操作相比，数控加工技术具有高精度、高效率、可重复性好等优点。

在模具行业中，数控加工技术可以用于制造各种形状的模具零件，如模板、模架等。

此外，数控加工技术还可以用于制造各种形状的产品，如汽车零部件、航空零部件等。

四、电火花加工技术电火花加工技术是一种利用电火花放电进行材料切割的技术。

这种技术可以切割硬度较高的材料，如钢、铁等。

在模具行业中，电火花加工技术可以用于制造复杂结构的模具零件。

与传统机械加工相比，电火花加工可以实现更高精度和更小尺寸的切割。

五、激光焊接技术激光焊接技术是一种利用激光束进行材料焊接的技术。

这种技术可以实现高精度焊接，并且不会对周围材料产生太大影响。

在模具行业中，激光焊接技术可以用于修复或制造模具零件。

六、表面处理技术表面处理技术是一种对材料表面进行改性或涂覆处理的技术。

这种技术可以提高材料表面的硬度和耐腐蚀性，从而延长材料的使用寿命。

在模具行业中，表面处理技术可以用于提高模具零件的耐磨性和抗腐蚀性。

七、新型材料随着科技的不断发展，新型材料不断涌现。

这些新型材料具有更好的机械性能、耐磨性、耐高温等特点。

在模具行业中，新型材料可以用于制造更加耐用和高效的模具零件。

八、总结以上是一些模具行业中的新技术和新工艺。

快速成型技术的原理、工艺过程及技术特点：快速成型属于离散／堆积成型。

它从成型原理上提出一个全新的思维模式维模型，即将计算机上制作的零件三维模型，进行网格化处理并存储，对其进行分层处理，得到各层截面的二维轮廓信息，按照这些轮廓信息自动生成加工路径，由成型头在控制系统的控制下，选择性地固化或切割一层层的成型材料，形成各个截面轮廓薄片，并逐步顺序叠加成三维坯件．然后进行坯件的后处理，形成零件。

快速成型的工艺过程具体如下：l ）产品三维模型的构建。

由于 RP 系统是由三维 CAD 模型直接驱动，因此首先要构建所加工工件的三维CAD 模型。

该三维CAD模型可以利用计算机辅助设计软件（如Pro/E , I-DEAS , Solid Works , UG 等）直接构建，也可以将已有产品的二维图样进行转换而形成三维模型，或对产品实体进行激光扫描、CT 断层扫描，得到点云数据，然后利用反求工程的方法来构造三维模型。

2 ）三维模型的近似处理。

由于产品往往有一些不规则的自由曲面，加工前要对模型进行近似处理，以方便后续的数据处理工作。

由于STL格式文件格式简单、实用，目前已经成为快速成型领域的准标准接口文件。

它是用一系列的小三角形平面来逼近原来的模型，每个小三角形用3 个顶点坐标和一个法向量来描述，三角形的大小可以根据精度要求进行选择。

STL 文件有二进制码和 ASCll 码两种输出形式，二进制码输出形式所占的空间比 ASCII 码输出形式的文件所占用的空间小得多，但ASCII码输出形式可以阅读和检查。

典型的CAD 软件都带有转换和输出 STL 格式文件的功能。

3 ）三维模型的切片处理。

根据被加工模型的特征选择合适的加工方向，在成型高度方向上用一系列一定间隔的平面切割近似后的模型，以便提取截面的轮廓信息。

间隔一般取0.05mm~0.5mm，常用 0.1mm 。

间隔越小，成型精度越高，但成型时间也越长，效率就越低，反之则精度低，但效率高。

模具设计与制造的技术创新模具设计与制造是现代工业生产中至关重要的一环。

模具的设计与制造水平直接关系到产品质量、生产效率和经济效益。

随着科技的进步和市场需求的不断变化，模具设计与制造也在不断创新与完善。

本文将从材料、技术和制造流程等方面，探讨模具设计与制造的技术创新。

一、材料创新模具的材料选择直接影响到模具的使用寿命和产品质量。

传统的模具材料主要是钢材，其优点是强度高、耐磨性好，但存在密度大、加工难度大、成本高等问题。

近年来，随着金属材料与复合材料的结合，模具材料得到了更多的选择。

1. 铝合金模具材料：铝合金模具材料具有密度低、导热性好的特点，可实现快速传热和节能效果。

同时，铝合金还具有较好的加工性能，易于切削和成型。

而且，铝合金模具材料的成本相对较低，适用于中小型模具的制造。

2. 聚合物模具材料：聚合物模具材料是一种非金属材料，具有密度低、成本低、加工性好、自重轻等优点。

同时，聚合物材料还具有良好的耐磨性、抗撞击性和耐寒性。

适用于小型和中型模具的制造，尤其是对产品高度精密要求的模具。

3. 纳米材料模具：纳米材料模具具有高强度、高韧性和高硬度的特点，能提高模具的耐磨性和寿命。

纳米材料模具的应用有助于提高产品质量和制造效率，但目前其成本还较高，限制了其大规模应用。

二、技术创新模具设计与制造的技术创新对于提高生产效率、降低生产成本和提高产品质量都具有重要意义。

以下是一些技术创新的例子：1. CAD/CAE/CAM技术：计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程（CAE）和计算机辅助制造（CAM）技术的应用，使得模具设计与制造过程实现了数字化、网络化和智能化。

CAD技术可以提高模具设计的精确度和效率，CAE技术可以模拟和优化模具设计，CAM技术可以实现自动化制造和加工。

2. 快速成型技术：快速成型技术是一种通过激光熔化或熔接增材制造方式快速制造模具的方法。

这种技术可以大幅度缩短模具制造周期，降低制造成本，适用于小批量、多变形和复杂结构的模具。

基于快速成形技术的快速模具制造技术(doc 10页)2.用快速成形件作母模，复制软模具(Soft tooling)用快速成形件作母模，可浇注蜡、硅橡胶、环氧树脂、聚氨脂等软材料，构成软模具，或先浇注硅橡胶、环氧树脂模(即蜡模的压型)，再浇注蜡模。

其中，蜡模可用于熔模铸造，而硅橡胶模、环氧树脂模等可用作试制用注塑模或低熔点合金铸造模。

3.用快速成形件作母模，复制硬模具(Iron tooling)用快速成形件作母模，或据其复制的软模具，可浇注(或涂覆)石膏、陶瓷、金属基合成材料、金属，构成硬模具(如各种铸造模、注塑模、蜡模的压型、拉伸模)，从而批量生产塑料件或金属件。

这种模具有良好的机械加工性能，可进行局部切削加工，以便获得更高的精度，或镶入嵌块、冷却系统、浇注系统等。

用金属基合成材料浇注成的蜡模的压型，其模具寿命可达1000～1 0000件。

4. 用快速成形系统制作电脉冲机床用电极用快速成型件作母体，通过喷镀或涂覆金属、粉末冶金、精密铸造、浇注石墨粉或特殊研磨，可制作金属电极或石墨电极。

三、基于RP的快速模具制造的应用1. 利用硅橡胶模(Silicon Rubber Mold)制作佛头、线圈硅橡胶有很好的弹性和复制性能，用它来复制模具可不考虑拔模斜度，基本不会影响尺寸精度，而且这种材料有很好的切割性能，用薄片就可容易地将其切开且切面间非常贴合，因此用它来复制模具时可以先不分上下模，整体浇注出软模后，再沿预定的分模面将其切开，取出母模，即可得到上下两个软模。

(1)试验用设备和材料所用的设备：Stratasys的Titan快速成形机、HVC-1真空注型机和恒温箱。

所用的材料：日产KE-1310ST透明硅橡胶、日产CAT-1310固化剂(浇注时，KE-1310ST与CAT-1310以100：10混合)和PX215真空注型硬制聚氨脂树脂(异氰酸脂，多元醇1∶1混合)。

(2)制模工艺路线使用 UG、PRO-E、Solid Edge 等软件进行三维实体造型，以STL 文件格式保存；将文件输入快速成形机作出制件原型，处理后作为硅橡胶母模；组合模框后将硅橡胶和固化剂的混合物浇注于框中，通过真空脱泡、固化后剖切取出母样即得硅胶模；最后在真空注型机中浇注塑料样件。