快速模具制造技术

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。

必须知道的现代模具制造技术必须知道的现代模具制造技术模具制造技术迅速发展，己成为现代制造技术重要组成部分。

如模具CAD/CAM技术，模具激光快速成型技术，模具精密成形技术，模具超精密加工技术，模具设计采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程动态模拟技术，模具CIMS技术，已开发模具DNM技术以及数控技术等，几乎覆盖了所有现代制造技术。

现代模具制造技术朝着加快信息驱动、提高制造柔性、敏捷化制造及系统化集成方向发展。

一、高速铳削：第三代制模技术高速铳削加工不但具有加工速度高以及良好加工精度表面质量，而且与传统切削加工相比具有温升低（加工工件只升高3°C）,热变形小，因而适合于温度热变形敏感材料（如镁合金等）加工;还由于切削力小，可适用于薄壁及刚性差零件加工;合理选用刀具切削用量，可实现硬材料（HRC60）加工等一系列优点。

因此，高速铳削加工技术仍当前热门话题，它己向更高敏捷化、智能化、集成化方向发展，成为第三代制模技术。

二、电火花铳削“绿色”产品技术从国外电加工机床来看，不论从性能、工艺指标、智能化、自动化程度都己达到了相当高水平，目前国外新动向进行电火花铳削加工技术（电火花创成加工技术）研究开发，这一种替代传统用成型电极加工型腔新技术，它用高速旋转简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铳一样），因此不再需要制造复杂成型电极，这显然电火花成形加工领域重大发展。

最近，日木三菱公司推出了EDSCAN8E电火花创成加工机床又有新进展。

该机能进行电极损耗自动补偿，Windows95上为该机开发专用CAM系统，能与AutoCAD等通用CAD联动，并可进行线精度测量，以保证实现高精度加工。

为了确认加工形状有无异常或残缺，CAM系统还可实现仿真加工。

电火花加工技术进步同时，电火花加工安全防护技术越来越受到人们重视，许多电加工机床都考虑了安全防护技术。

目前欧共体已规定没有“CE”标志机床不能进入欧共体市场，同时国际市场也越来越重视安全防护技术要求。

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。

快速成型技术在模具制造中的应用与发展前景快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP），又称增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM），是一种通过逐层逐点添加材料的方式，直接将三维数字模型转换为实体模型的制造技术。

它通过数控技术、计算机模型和数字化工艺的应用，极大地缩短了传统制造过程中从设计到加工的时间，提高了制造效率和产品质量，并在模具制造领域得到广泛应用。

快速成型技术在模具制造中的应用主要体现在以下几个方面：1. 制造复杂结构的模具：传统的模具制造往往需要多次加工和组装，制约了模具的结构复杂度和精度，而快速成型技术可以直接将复杂的三维数字模型转化为实体模型，使得制造复杂结构的模具变得更加容易。

例如，快速成型技术可以实现内部空腔、内螺纹结构等复杂形状的模具制造，大大提高了模具的功能性和应用领域。

2. 减少制造周期：快速成型技术可以大大缩短模具的设计和制造周期。

传统的模具制造需要经过设计、加工、组装等多个环节，而且每个环节都可能出现问题导致延误。

而快速成型技术可以直接将数字模型转化为实体模型，减少了多个环节的中间过程，加快了模具的制造速度。

尤其是在产品开发的初期阶段，这种快速制造模具的能力非常重要，可以提高产品研发的效率和竞争力。

3. 优化模具结构和性能：快速成型技术可以通过不断试验迅速调整模具的设计和结构，提高模具的性能和质量。

在传统的模具制造中，往往需要经过多次试验和修改才能最终确定模具的结构和参数。

而快速成型技术可以通过快速制造并测试多个不同设计的模具样品，迅速找到最优设计方案，减少了试错的成本和周期，提高了模具的效率和性能。

4. 减少模具制造成本：快速成型技术不仅可以缩短制造周期，还可以降低模具制造的成本。

传统的模具制造方式往往需要大量的人工和设备投入，制造周期长，成本高。

而快速成型技术可以通过直接从数字模型中生成模具，减少了多个加工环节和设备的投入，降低了制造成本。

自动化模具制造的新技术在现代制造业中，模具制造是一个至关重要的环节。

随着科技的不断进步，自动化技术在模具制造领域的应用日益广泛，为模具制造带来了一系列新的技术和方法。

这些新技术不仅提高了模具制造的效率和精度，还降低了成本，提升了产品质量，为制造业的发展注入了强大的动力。

一、高速加工技术高速加工技术是自动化模具制造中的一项关键技术。

它采用高转速、高进给速度和小切削量的加工方式，能够大大缩短模具的加工时间，提高加工效率。

与传统加工方式相比，高速加工可以有效地减少切削力和切削热，从而降低模具的热变形和残余应力，提高模具的加工精度和表面质量。

在高速加工中，刀具的选择和刀具路径的规划至关重要。

为了适应高速加工的要求，刀具需要具备良好的耐磨性、耐高温性和高强度。

同时，通过合理规划刀具路径，可以避免刀具的频繁换向和停顿，保证加工的连续性和稳定性。

此外，高速加工对机床的性能也提出了更高的要求。

机床需要具备高刚性、高精度的运动控制系统和良好的冷却系统，以确保在高速加工过程中的稳定性和可靠性。

二、电火花加工技术的创新电火花加工技术在模具制造中一直扮演着重要的角色。

近年来，电火花加工技术不断创新和发展，出现了一些新的应用和改进。

例如，微细电火花加工技术可以用于加工微小模具零件，其加工精度可以达到微米级甚至纳米级。

这种技术在微型模具和精密模具制造中具有广阔的应用前景。

另外，智能电火花加工技术通过实时监测加工过程中的放电状态和参数，实现了对加工过程的自适应控制。

这不仅提高了加工效率和精度，还减少了人工干预，降低了对操作人员经验的依赖。

三、激光加工技术的应用激光加工技术作为一种非接触式加工方法，在自动化模具制造中也得到了广泛的应用。

激光切割技术可以快速、精确地切割各种模具材料，尤其是对于复杂形状和薄板材料的切割具有明显的优势。

与传统的切割方法相比，激光切割具有切口质量好、热影响区小、加工柔性高等优点。

激光焊接技术在模具修复和模具拼接方面也发挥了重要作用。

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。

快速模具原型制造技术——用快速原型直接制造模具在快速原型技术领域中，目前发展最迅速、产值增长最明显的应属快速模具( Rapid Tooling , RT )技术。

2000 年5 月，在法国巴黎举行的全球快速原型协会联盟(GARPA )最高峰会议上，这一点得到了普遍的认同。

传统模具制造的方法很多，如数控铣削加工、成形磨削、电火花加工、线切割加工、铸造模具、电解加工、电铸加工、压力加工和照相腐蚀等。

由于这些工艺复杂、加工周期长、费用高而影响了新产品对于市场的响应速度。

而传统的快速模具(例如中低熔点合金模具、电铸模、喷涂模具等)因其工艺粗糙、精度低、寿命短，很难完全满足用户的要求。

因此，应用快速原型技术制造快速模具，在最终生产模具开模之前进行新产品试制与小批量生产，可以大大提高产品开发的一次成功率，有效地缩短开发时间和节约开发费用，使快速模具技术具有很好的发展条件。

由于市场需求旺盛，许多公司研制出快速模具新工艺、新设备，并且取得了良好的经济效益。

由于这些技术中高新技术的含量高，并且涉及到许多科技领域，解决了以前难以解决甚至认为是不可能解决的技术难题，所以得到了广泛的关注。

据不完全统计，在1999 年，包括快速模具在内的快速原型二级市场的年增长率达到34 . 6 % ，产值达到5 亿多美元。

而且这种增长是在几年之内都保持了两位数增长的基础上取得的。

快速原型十快速模具技术提供了一条从模具的CAD 模型直接制造模具的新的概念和方法，它将模具的概念设计和加工工艺集成在一个CAD / CAM 系统内，为并行工程的应用创造了良好的条件。

快速模具技术采用快速原型早期、多回路、快速信息反馈的设计与制造方法，结合各种计算机模拟与分析手段，形成了一整套全新的模具设计与制造系统。

快速模具技术能够解决大量传统加工方法(如切削加工)难以解决甚至不能解决的问题，可以获得一般切削加工不能获得的复杂形状，可以根据CAD 模型无需数控切削加工直接将复杂的型腔曲面制造出来。