演讲资料：多点模具成形技术

塑胶模具知识培训

塑料注射模具设计准则 內容: 目錄 1.常用塑料材料特征 2.模具鋼材選用 2.1 模具鋼材选用 3.模具与注射机的關系 3.1 海天注射机技術規范 3.3 注射机的校核 4.注射模具結构 4.1 胶件排位 4.2 P.L.确定 成形零件设计 4.3 5.澆注系統 5.1 澆注系統組成和設計思路 主流道設計5.2 分流道設計 5.3 的勾針設計冷料井和流道 5.4 (水口) 5.5 澆口設計 冷卻系統6. 模具溫度与制品、生產效率的關系 6.1 冷却设计6.2 7.行位机构 行位的作用及分類 7.1 行位設計原則 7.2

行位机构的基本結构 7.3 哈夫模 7.3.1 側抽芯 7.3.2 7.4 前模抽芯 脫模机构8. 常用脫模方式 8.1 8.3 頂針脫模 絲筒脫模 8.4 推板頂出机构 8.5 1 __________________________________________________________________________________ 版本: 0 塑料注射模具设计准则 1.常用塑料材料特征 1.1 塑料的分类 我们常说的塑料，是对所有塑料品种的统称，它的应用很广泛，因此，分类方法也各有不同。按用途大体可以分为通用塑料和工程塑料两大类。通用塑料如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、改性聚苯乙烯(例如：SAN、HIPS)、聚氯乙烯(PVC)等，这些是日常使用最广泛的材料，性能要求不高，成本低。工程塑料指一些具有机械零件或工程结构材料等工业品质的塑料。其机械性能、电气性能、对化学环境的耐受性、对高温、低温的耐受性等方面都具有较优越的特点，在工程技术上甚至能取代某些金属或其它材料。常见的有ABS、聚酰胺(简称PA，俗称尼龙)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、有机玻璃(PMMA)、聚酯树脂(如PET、PBT)等等，前四种发展最快，为国际上公认的四大工程塑料。 按加热时的工艺性能，塑料又可以分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。热固性

冷镦工艺

冷镦时，金属材料的变形形式和变形程度，是由材料尺寸、工件形状决定的，由此可求出材料镦锻比和镦锻率。 镦锻比主要用于工艺设计，决定工件的镦锻次数，用以对材料受力、模具寿命、产品质量进行分析的一个重要依据。 （1）.镦锻比（S） 又称镦粗比，即被镦锻材料镦锻部分长度h0和直径d0的比值。即： 用镦锻比可以确定镦锻过程中技术上的难易程序，镦锻比愈小，加工愈容易；镦锻比较大时，在制定工艺时应该适当增加镦锻关键次数。镦锻比是设计工艺的重要依据。 （2）.镦锻论（ε） 又称变形程度，是材料镦锻部分高度方向上的压缩量与材料镦锻部分的高度的比值。

即： 在塑性变形中，当工件变形程度超过金属材料本身许可变形程度时，在工件的侧面就会出现裂纹。 （3）冷抗日压变形程度表示方法多用断面减缩εF表示①正挤压：

二、镦锻次数的确定 确定镦锻次数，一般考虑下述因素 （1）形成头部的坯料长度与直径的比值h00/d00如果比值过大，一次镦就会产生纵向弯曲（见图3），形成头部后会出现夹层、皱皮或局部不充满，头形偏心等质量问题，这就需用增加镦粗次数来解决。即先把坯料镦成一个锥形，然后将锥形镦成所需形状（见图4） 一般根据经验可按下列数据来决定镦锻次数： 当h0/d0≤2.5时，镦锻一次； 当2.5≤h0/d0≤4.5时，镦锻二次； 当4.5≤h0/d0≤6.5时，镦锻三次；

（2）工件头部直径D与高度之比D/H 当D大而H小，这时h0/d0值可能并不大，但一次镦粗可能造成边缘开裂，就要考虑增加镦锻次数。 （3）工件表面光洁度要求较高、头形复杂的零件，对镦锻次数也有影响。，如半圆装潢螺钉，虽然h0/d0＜2.5，D/F也不大，但一次镦粗达不到光洁度要求，头部形状也不易完整镦粗，所以普遍采用二次镦锻成形；冷镦凹穴六角螺栓，由于头部形状较复杂，虽然h0/d0＜2.5，但一般采用三次镦锻工艺。 在整体凹模冷镦自动机工作时，镦锻头部和使杆部局部镦粗的作用力，限制了杆部的长度，过长的杆部会产生很大顶料力使自动机工作不正常。一般长度与直径d0比值： Lma/d0＜9.5~10 当选用坯料直径大于螺栓杆部直径，以挤压方式加工螺栓时，确定镦锻次数不再以h0/d0作为主要依据。因为这时坯料不会发生纵向弯曲，而应考虑挤压杆部和镦粗头部的形状所需加工步骤。选用粗线材镦制螺栓，头部镦粗杆部二次缩径工艺称为冷镦挤复合工艺，亦称二次缩径工艺。此时必须考虑杆部挤压程度是否在材料许用挤压程度范围内。在总变形程度确定的情况下，工件需要的变形次数与材料性质、工模具质量、润滑条件等方面因素有关。 金属材料塑性好，一次变形程度大，挤压次数少。

多点成形技术简介

多点成形技术及设备介绍 吉林大学无模成形技术开发中心 长春瑞光科技有限公司

一、多点成形技术简介 多点成形是金属板材三维曲面成形的全新技术，是对传统板料生产方式的重大变革。其原理是将传统的整体模具离散成一系列规则排列、高度可调的基本体（或称冲头）。在整体模具成形中，板材由模具曲面来成形，而多点成形中则由基本体群冲头的包络面（或称成形曲面）来完成，如图1-1所示。 相当于重新构造了成形模具，由此体现了多点成形的柔性特点。 调节基本体行程需要专门的调整机构，而板材成形又需要一套加载机构，以上、下基本体群及这两种机构为核心就构成了多点成形压力机。一个基本的多点成形装备应由三大部分组成，即CAD软件系统、控制系统及多点成形主机，如图1-2所示。CAD软件系统根据要求的成形件目标形状进行几何造型、成形工艺计 图1-2 多点成形系统的基本构成 算，将数据文件传给控制系统，控制系统根据这些数据控制压力机的调整机构，构造基本体群成形面，然后控制加载机构成形出所需的零件产品。 二、技术先进性与应用领域 在多点成形装备中，基本体群及由其形成的“可变模具”是多点成形压力机的主要组成部分。从这个意义上讲，“多点成形”也可称为“无模成形”。这种成形装备具有很多传统成形方式无法比拟的优点，其先进性主要表现为： 1）实现无模成形，不需另外配置模具。因此，不存在模具设计、制造及调试费用的问题。与整体模具成形方法相比节省了大量的资金与时间；更重要的是过去因模具造价太高而不得不采用手工成形的单件、小批零件的生产，在此系统上可完全实现规范的自动成形。无疑，这将大大提高成形质量。 2）该技术由基本体群的冲头包络面成形板材，而成形面的形状可通过对各基本体运动的实时控制自由地构造出来，甚至在板材成形过程中都可随时进行调

无模成形技术简介

无模成形技术简介 1.引言 无模成形是以计算机为主要手段，利用多点成形或增量成形的方法，实现板料的无模具塑性成形的先进智能化制造技术。 金属板料成形在制造业中有着十分重要的地位，该技术广泛应用于航空航天、船舶工业、汽车覆盖件和家电等生产行业，但传统的金属板料加工工艺都离不开模具，采用模具成形生产周期长，而且缺乏柔性，产品变化时就需要重新更换模具，这就延长了新产品的开发周期。而现代社会产品的更新换代非常迅速，如何快速、低成本和高质量地开发出新产品，是企业生存和发展的关键。为此，国内外许多学者都在致力于板料塑性成形新技术的研究，努力实现金属板料快速高效的柔性冲压和无模成形，以适应现代制造业产品快速更新的市场竞争需要。 2.研究概况 国内外许多学者都对板料塑性成形新技术进行了大量的研究，从无模多点成形和数字化渐进成形到喷丸成形、爆炸成形、激光热应力成形和激光冲击成形等，并取得了一定的成果。 2.1无模多点成形 无模多点成形是利用高度可调节的数控液压加载单元（基本群体）形成离散曲面，来替代传统模具进行三维曲面成形的方法，是一种多点压延加工技术。此法特别适合于多品种小批量生产，体现了敏捷制造的理念。目前已在高速列车流线型车头制作、船舶外板成形、建筑内外饰板成形及医学工程等领域，得到广泛应用。与传统模具成形方法相比，其主要区别就是他具有“柔性”，可以在成形前也可在成形过程中改变基本体的相对位移状态，从而改变被成形件的变形路径及受力状态，以达到不同的成形效果。图2-1为传统模具成形与多点成形的比较。图2-2为多点模具成形的过程。

图2-1模具成形与多点成形的比较 图2-2多点模具成形过程 20世纪70年代，日本造船界开始研究多点成形压力机，并成功应用于船体外板的曲面成形。此后许多学者为开发多点成形技术进行了大量的探讨与研究，制作了不同的样机，但大多只能进行变形量较小的整体变形。吉林大学李明哲等人对无模多点成形技术进行了较为系统的研究，已自主设计并制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，2002年底，李教授组建了产学研实体：长春瑞光科技有限公司。目前，公司已有的多台产品投入到工程使用中，表2-1给出了产品的具体型号。 表2-1长春瑞光科技有限公司产品具体型号 YAM-4型1000KN多点成形压力机 1.总成形力：1000KN 2.基本体调整量：100mm 3.有效成形尺寸：500x400mm 4.可加工板材厚度：2~8mm

无模多点成形技术

无模多点成形技术 学习先进制造技术过程中，接触到了一些前沿的成型技术，感触颇深，对此挺感兴趣！于是从多方查资料，得知先进成型技术的一种——无模多点成形技术，所以就略作整理，得此文章，分享给大家，也请老师评阅。 【文章摘要】【无模多点成形就是将多点成形技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术。该技术利用一系列规则排列的、高度可调的基本体，通过对各基本体运动的实时控制，自由地构造出成形面，实现板材的三维曲面】 【关键字：数控车削实例讲解模具制造的加工技术数控车削工艺分析】 一、基本概念 无模多点成形就是将多点成形技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术。该技术利用一系列规则排列的、高度可调的基本体，通过对各基本体运动的实时控制，自由地构造出成形面，实现板材的三维曲面成形。它是对三维曲面扳类件传统生产方式的重大创新。二、技术特点 实现无模成形：取代传统的整体模具，节省模具设计、制造、调试和保存所需人力、物力和财力，显著地缩短产品生产周期，降低生产成本，提高产品的竞争力。与模具成形法相比，不但节省巨额加工、制造模具的费用，而且节省大量的修模与调模时间：与手工成形方法相比，成形的产品精度高、质量好，并且显著提高生产效率。 优化变形路径：通过基本体调整，实时控制变形曲面，随意改变板材的变形路径和受力状态，提高材料成形极限，实现难加工材料的塑性变形，扩大加工范围。 实现无回弹成形：可采用反复成形新技术，消除材料内部的残余应力，并实现少无回弹成形／保证工件的成形精度。 小设备成形大型件：采用分段成形新技术，连续逐次成形超过设备工作台尺寸数倍的大型工件。 易于实现自动化：曲面造型、工艺计算。压力机控制、工件测试等整个过程全部采用计算机技术，实现CAD／CAM／CA T一体化生产，工作效率高，劳动强度小，极大地改善劳动者作业环境。 三、技术发展概况 多点成形的研究起源于日本。70年代日本造船协会西冈等人试制了多点压力机，进行船体外板自动成形的研究，但因关键技术未能解决好，多点压机的制造费用太高，未能实用化。日本三菱重工业株式会社的熊本等人也研制了三列多点成形设备。由于其整体设计不周，该压机只适用于变形量很小的船体外板的弯曲加工。另外，东京大学的野本及东京工业大学的井关等人也进行了多点压机及成形实验方面的研究工作，但未取得重大进展。宫80年代以来，美国麻省理工学院D。E。Hardt的研究室对多点模具成形进行了十多年的研究。最近麻省理工学院与美国航空航天技术研究部门合作，投入1400多万美元的巨额经费开发出多点张力拉伸成形机。 吉林工业大学教授李明哲博士在日本日立公司从事博士后研究期间系统地研究了多点成形基本理论，深入地分析了成形机理与成形特点，并主持开发出多点成形实用机（主要技术参数见表（l）。 表1 多点成形实用机主要技术参数

快速成形技术的快速模具制造技

基于快速成形技术的快速模具制造技术 一、引言 近10年来,制造业市场环境发生了巨大的变化，迅速将产品推向市场已成为制造商把握市场先机的重要保障。因此，产品的快速开发技术将成为赢得２1世纪制造业市场的关键 快速成形技术(以下简称RP)是一种集计算机辅助设计、精密机械、数控激光技术和材料学为一体的新兴技术，它采用离散堆积原理,将所设计物体的ＣＡD模型转化成实物样件。由于RＰ技术采用将三维形体转化为二维平面分层制造的原理，对物体构成复杂性不敏感，因此物体越复杂越能体现它的优越性。 以RP为技术支撑的快速模具制造RT(Rapid Tｏoling)也正是为了缩短新产品开发周期,早日向市场推出适销对路的、按客户意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。由于产品开发与制造技术的进步，以及不断追求新颖、奇特、多变的市场消费导向,使得产品(尤其是消费品)的寿命周期越来越短已成为不争的事实。例如,汽车、家电、计算机等产品，采用快速模具制造技术制模,制作周期为传统模具制造的１/３~1/1０,生产成本仅为1/3~1/５。所以,工业发达国家已将ＲP/RT作为缩短产品开发时间及模具制作周期的重要研究课题和制造业核心技术之一，我国也已开始了快速制造业的研究与开发应用工作。 二、基于RPM的快速模具制造方法 模具是制造业必不可少的手段，其中用得最多的有铸模、注塑模、冲压模和锻模等。传统制作模具的方法是:对木材或金属毛坯进行车、铣、刨、钻、磨、电蚀等加工,得到所需模具的形状和尺寸。这种方法既费时又费钱,特别是汽车、摩托车和家电所需的一些大型模具,往往造价数十万元以上，制作周期长达数月甚至一年。而基于RＰＭ技术的RT 直接或间接制作模具,使模具的制造时间大大缩短而成本却大大降低。 1. 用快速成形机直接制作模具 由于一些快速成形机制作的工件有较好的机械强度和稳定性，因此快速成形件可直接用作模具。例如，Ｓtｒａtａｓyｓ公司TITAN快速成形机的ＰPＳF制件坚如硬木,可承受300℃高温,经表面处理(如喷涂清漆,高分子材料或金属)后可用作砂型铸造木模、低熔点合金铸造模、试制用注塑模以及熔模铸造的压型。当用作砂形铸造的木模时,它可用来重复制作50~100件砂型。作为蜡模的成型模时,它可用来重复注射10０件以上的蜡模。用ＦDM快速成形机的ABS工件能选择性地融合包裹热塑性粘结剂的金属粉，构成模具的半成品，烧结金属粉并在孔隙渗入第二种金属（铝）从而制作成金属模。

(完整版)塑料成型工艺与模具设计-知识点

塑料成型工艺与模具设计 一、填空题（每空1分，共30分） 1、聚合物的物理状态分为玻璃态、高弹态、粘流态三种。 2、成型零部件工作尺寸的计算方法有平均值法和公差带法。 3、注塑成型工艺参数为温度、压力、各阶段的作用时间。 4、注塑模的支持零部件包括固定板、支承板、支承块、模座等。 5、注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、和冷料穴组成。 6、注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却、和脱模几个步骤。 7、导向机构的作用有导向作用、定位作用和承受一定的侧向压力。 8、塑料一般是由树脂和添加剂组成的。 9、注塑成型工艺过程包括成型前准备、注塑过程和塑件的后处理三个阶段。 10．塑料按理化特性分为热塑性塑料和热固性塑料。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、热塑性塑料在常温下呈坚硬固态属于（A） A、玻璃态 B、高弹态 C、粘流态 D、气态 2、注塑机料筒温度的分布原则是（A） A、前高后低 B、前后均匀 C、后端应为常温 D、前端应为常温 3、主流道一般位于模具的中心，它与注塑机的喷嘴轴心线（D） A、垂直 B、相交 C、相切 D、重合 4、多型腔模具适用于（B）生产 A、小批量 B、大批量 C、高精度要求 D、试制 5、模具排气不畅可能导致的塑件缺陷是（A） A、烧焦痕 B、翘曲 C、拼接缝 D、毛刺 6、注塑机XS-ZY-125中的“125”代表（D） A、最大注射压力 B、锁模力 C、喷嘴温度 D、最大注射量 7、下列不属于注射模导向机构的是（D） A、导柱 B、导套 C、导向孔 D、推杆 8、合模时导柱与导套间呈（B） A、过孔 B、间隙配合 C、过渡配合 D、过盈配合 9、下列塑料中属于热固性塑料的是（C） A、聚乙烯 B、ABS C、酚醛 D、尼龙 10、从尽量减少散热面积考虑，热塑性塑料注射模分流道宜采用的断面形状是（A） A、圆形 B、矩形 C、梯形 D、U形 三、判断题（每题1分，共5分） 1、同一塑料在不同的成型条件下，其流动性是相同的。（×） 2、同一塑件的壁厚应尽量一致。（√） 3、一副塑料模可能有一个或两个分型面，分型面可能是垂直的、倾斜或平行于合模方向。（√） 4、注射成型时，为了便于塑件的脱模，在一般情况下，使塑件留在动模上。（√） 5、尺寸较大的模具一般采用4个导柱，小型模具通常用2个导柱。（√） 四、简答题（每题4分，共20分） 1、什么是塑料？塑料有哪些性能特点？（列出5条即可）

冷镦成型工艺设计

目录 1.形状、尺寸 2. 坯料准备 3. 自动锻压机的型号 4. 凹模孔的直径 5. 滚压螺纹坯径尺寸的确定 6. 送料滚轮设计 7. 切料模 8. 送料与切料时常见的缺陷、产生的原因 9. 初镦 10. 终镦冲模 11. 镦锻凹模 12. 减径模 13. 切边 14. 常用模具材料及硬度要求 15. 冷成形工艺对原材料的要求 16. 切边时容易出现的缺陷、产生原因 17. 化学成份对材料冷成形性能的影响 18. SP.360设备参数 19. 台湾设备参数 20. 台湾搓丝机参数 21. 国内搓丝机、滚丝机参数 22. YC－420、YC－530滚丝机参数 23. 磨床参数 24. 单位换算 25. 钻床参数

形状、尺寸： 1.圆角半径――取直径的1/20～1/5。冷锻时圆角过大反而难锻造。 2.镦粗头部和法兰部尺寸――头部或法兰部体积V在2D3（D为坯 料直径）以下时用单击镦锻机，3.5D3以下时可用双击镦锻机加工，而不会产生纵向弯曲。如V为4.7D3必须经三道镦粗工序。这部分的直径D1，（镦粗后直径）对于C<0.2％的碳素钢，不经中间退火能够镦粗到2.5D。超过上述范围必须中间退火。侧面尺寸由于难以控制，公差要尽可能放宽。 3.镦粗部分的形状――头部或头下部的高度比直径大时，侧壁上向 上和向下设置2°左右的锥度，使材料填充良好。球形头部顶上允许设计成小平面。 4.挤压件坯料和挤出部分断面积之比A0/A1，即挤压比R，对S10C、 BSW1的实心、空心正挤压件，如在5～10以下，对反挤压杯形件，如在1.3～4间，能够一次成形。自由挤压件的R如在1.25～ 1.4以下，能经一道工序加工。杯形件反挤压时的冲头压力，当R 约为1.7时最小。

无模多点成形技术简介

无模多点成形技术简介 一、基本概念 无模多点成形就是将多点成形技术和计算机技术结合为一体的先进制造技术。该技术利用一系列规则排列的、高度可调的基本体，通过对各基本体运动的实时控制，自由地构造出成形面，实现板材的三维曲面成形。它是对三维曲面扳类件传统生产方式的重大创新。 板材无模多点成形系统是以计算机辅助设计与辅助制造技术为主要手段的柔性成形设备，其工作原理是把传统的冲压实体模具分解为很多离散的小模具单元（亦称基本体），利用一系列规则排列的高度可调的基本体，通过对各个基本体运动的实时控制，自由地构造出成形曲面，代替模具实现板材三维曲面的快速无模成形。这种成形方式是对三维曲面板类件传统生产方式的重大创新。 二、技术特点

·实现无模成形：取代传统的整体模具，节省模具设计、制造、调试和保存所需人力、物力和财力，显著地缩短产品生产周期，降低生产成本，提高产品的竞争力。与模具成形法相比，不但节省巨额加工、制造模具的费用，而且节省大量的修模与调模时间：与手工成形方法相比，成形的产品精度高、质量好，并且显著提高生产效率。 ·优化变形路径：通过基本体调整，实时控制变形曲面，随意改变板材的变形路径和受力状态，提高材料成形极限，实现难加工材料的塑性变形，扩大加工范围。 ·实现无回弹成形：可采用反复成形新技术，消除材料内部的残余应力，并实现少无回弹成形／保证工件的成形精度。 ·小设备成形大型件：采用分段成形新技术，连续逐次成形超过设备工作台尺寸数倍的大型工件。 ·易于实现自动化：曲面造型、工艺计算。压力机控制、工件测试等整个过程全部采用计算机技术，实现CAD／CAM／CAT一体化生产，工作效率高，劳动强度小，极大地改善劳动者作业环境。 三、技术发展概况 多点成形的研究起源于日本。70年代日本造船协会西冈等人试制了多点压力机，进行船体外板自动成形的研究，但因关键技术未能解决好，多点压机的制造费用太高，未能实用化。日本三菱重工业株式会社的熊本等人也研制了三列多点成形设备。由于其整体设 计不周，该压机只适用于变形量很小的船体外板的弯曲加工。另外，东京大学的野本及东京工业大学的井关等人也进行了多点压机及成形实验方面的研究工作，但未取得重大进展。宫80年代以来，美国麻省理工学院D。E。Hardt的研究室对多点模具成形进行了十多年的研究。最近麻省理工学院与美国航空航天技术研

冲压工艺与模具设计复习资料

冲压工艺与模具设计复习资料 1.冲压加工：指利用安装在压力机上的模具，对放置在模具内的板料施加变形力，使板料在模具内产生变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的产品零件的生产技术。 2.冲压工艺可分为分离工序和成型工序两大类。 ①分离工序包含切断、落料、冲孔、切口和切边等工序 ②成型工序包含弯曲、拉深、起伏（压肋）、翻边（见书P200-207）、缩口、胀形和整形等工序。 ③立体冲压包含冷挤压、冷镦、压印。 3.冲裁件正常的断面特征由圆角带、光亮带、断裂带和毛刺4个特征区组成。光亮带的断面质量最佳。（详情见书P31） 冲裁件断面质量的影响因素：①材料的性能；②模具冲裁间隙大小（详见书P31）； ③模具刃口状态。 4.间隙对冲裁件尺寸精度的影响：①当凸、凹模间隙较大时，材料所受拉伸作用增大，冲裁结束后，因材料的弹性恢复使冲裁件尺寸向实体方向收缩，落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔孔径大于凸模直径；②当间隙较小时，由于材料受凸、凹模挤压力大，顾冲裁完后，材料的弹性恢复使落料件尺寸增大，冲孔径变小。 5.刃口尺寸的计算方法（见书P37-38和P40-41） 降低冲裁力的措施：①凸模的阶梯布置；②斜刃冲裁；③红冲（加热冲裁） 6.侧刃在模具中起的作用是①材料送进时挡料（定位）作用；②消除材料弧形，修正材料宽度尺寸；③抑制载体镰刀形弯曲的产生。侧刃的长度等于一个送料步距。 7.板料的弯曲变形特点（见书P108） 8.影响弹性回跳的主要因素：①材料的力学性能；②相对弯曲半径r/t（反映材料的变形程度）；③弯曲中心角；④弯曲方式及弯曲模具结构；⑤弯曲形状；⑥模具间隙；⑦非变形区的影响 9.减少弹性回跳的措施：（见书P114-116） ①改进零件的结构设计； ②从工艺上采取措施：a.采用热处理工艺；b.增加校正工序； ③采用拉弯工艺；

快速成形技术

什么是快速成形技术[1] 快速成形技术(Rapid Prototyping；RP)又称快速原型制造(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)技术，诞生于20世纪80年代后期，是基于材料堆积法的一种高新制造技术，被认为是近20年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身，可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。即，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。 [编辑本段] 快速成形技术的特点 (1) 制造原型所用的材料不限，各种金属和非金属材料均可使用； (2) 原型的复制性、互换性高； (3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越； (4) 加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般制造费用降低50%，加工周期节约70%以上； (5) 高度技术集成，可实现了设计制造一体化； [编辑本段] RP技术产生背景 (1)随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈，产品的开发速度日益成为主要矛盾。在这种情况下，自主快速产品开发(快速设计和快速工模具)的能力(周期和成本)成为制造业全球竞争的实力基础。 (2)制造业为满足日益变化的用户需求，要求制造技术有较强的灵活性，能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。因此，产品的开发速度和制造技术的柔性就十分关键。 (3)从技术发展角度看，计算机科学、CAD技术、材料科学、激光技术的发展和普及为新的制造技术的产生奠定了技术物质基础。 [编辑本段] RP技术基本原理 快速成形技术是在计算机控制下，基于离散、堆积的原理采用不同方法堆积材料，最终完成零件的成形与制造的技术。从成形角度看，零件可视为“点”或“面”的叠加。从CAD电子模型中离散得到“点”或“面”的几何信息，再与成形工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。从制造角度看，它根据CA

冲压模具基础知识

冲压模具讲座 第一章 概论 一、冲压加工得重要性及优点。 1、重要性:冲压工艺应用范围十分广泛,在国民经济得各个部门中,几乎都有冲压加工产 品。如汽车,飞机,拖拉机,电器,电机,仪表,铁道,邮电,化工以及轻工日用产品中均占有相当大得比重。 2、优点:1)生产率高。2)精度高,质量稳定。3)材料利用率高。4)操作简便,特别适宜于大 批量生产与自动化。 二、冲压加工得概念。 1. 概念:即利用压力机及其外部设备,通过模具对板材施加压力,从而获得 一定形状与 尺寸零件得加工方法。 冲压加工得三要素:冲床,模具,材料。 冲压就是生产中应用广泛得一类加工方法,主要用于金属薄板料零件得加工。在产品零件得整个生产系统中,冲压只就是一个子系统,所涉及得也仅就是产品制造过程得一部分。随着市场对产品成本与周期等要求得提高,从系统得整体优化中确定相关得各要素已成为技术与管理发展得重要方向。 影响冲压加工得因素: 三、冲压工序得分类。 冲压工艺按其变形性质可以分为材料得分离与成形两大类,每一类中又包括许多不同 得工序。 冲压得基本工序: 1、冲裁: 1) 落料: 为准,间隙取在冲子上 ; 2)冲孔 :模具沿封闭线冲切板料,冲下得部分就是废料,设计时尺寸以冲子为准,间隙取在模仁上。 2 、剪切: 3、切口:, 4、切边:将拉深或成形后得半成品边缘部分得多余材料切掉。 5、剖切:将半成品切开成两个或几个工件,常用于成双冲压。 切口 切边 剖切 6、弯曲:用模具使材料弯曲成一定形状(V 型/U 型/Z 型弯曲)。 7、卷圆:将板料端部卷圆。 8、扭曲:将平板得一部分相对于一部分扭转一个角度。 弯曲 卷圆 扭曲 9、拉深: 将板料压制成空心工件,壁厚基本不变。 10、变薄拉深:用减小直径与壁厚,增加工件高度得方法来改变空心件得尺寸,得到要求得底厚,壁薄得工件。 冲压加工系统 人冲 压 工 艺 安 全 自 动 化 安 装 润 滑 生 产 管 理 质 量 管 理 价 格 管 理 运 输 废 料 处 理 噪 音 对 策 后 序 工 艺 压力 机 模具 材料 辅 助 装 置 具 软 件 硬 件

数控单元冲压模具快速成形技术

数控单元冲压模具的快速成形技术 内容摘要: 1前言随着经济的快速进展和市场需求的多样化,人们对产品生产周期的要求越来越短,尤其在小批量甚至单件生产方面,要求现代制造技术不仅要有较高的柔性,还要有更新的、更能满足市场要求迅速变化的生产模式。数控单元冲压模具快速成形技术,确实是为适应此种状态而产生的。 2单元冲模快速成形的数字化编码钣钣件的形状可分割成一些简单的图形元素,然后合成所需图形。因此,关于一些精度要求较高的小批量甚至单件生产的钣金件,能够用一些通用件迅速组装成单元冲压模具,采纳数控技术,使之快速成形。 1 前言 随着经济的快速进展和市场需求的多样化,人们对产品生产周期的要求越来越短,尤其在小批量甚至单件生产方面,要求现代制造技术不仅要有较高的柔性,还要有更新的、更能满足市场要求迅速变化的

生产模式。数控单元冲压模具快速成形技术,确实是为适应此种状态而产生的。 2 单元冲模快速成形的数字化编码钣 钣件的形状可分割成一些简单的图形元素,然后合成所需图形。例如:矩形是4个直角的合成;波浪形是一些曲线的合成等。因此,关于一些精度要求较高的小批量甚至单件生产的钣金件,能够用一些通用件迅速组装成单元冲压模具,采纳数控技术,使之快速成形。将被加工钣金件看成一个可被分割的平面图形,对分割出来的简单图形元素进行数字化处理。即按其方位进行定位编码。如图1所示的非等距简单图形零件的数字化,缺口1、2、3、4的(Δx,Δy)均相等,方孔5的(Δx,Δy)均等于2倍的(Δx,Δy),设现有通用冲头的宽等于Δx,长等于Δy,则按如图1所示进行编号。缺口1由位置(2,0)以及位置(3,0)合成,缺口2、3、4同样由两个位置合成,方孔由8个位置合成。假如采纳矩形单元快速成形,能够获得如图2所示的二维编码,由于划分过细使得到的编码较长。假如采纳正方形单元快速成形,则能够获得如图3所示的二维编码,其编码减小一半。

无模多点成形

数字化成性理论报告 金属板材三维曲面类零件因其面积比重量轻、材料省、受力状态好，往往作为主要零部件，在民用产品、军用产品以及现代高技术产品等许多制造领域广为应用。这些三维曲面类零件一般都是由轧制的二维平板坯料成形出来的，其传统的成形方法主要有整体模具成形与手工成形。但是由于模具制造费用昂贵，主要应用于大批量生产。而大尺寸、小批量的零件只能采用手工成形方法，如在造船行业，每一块船体外板形状都各不相同，并且都非批量生产，因此，广泛采用的是线加热成形方法（即水火加工方法）。但是手工成形方法成形质量差、生产效率低，而且劳动强度极大。 无模多点成形（(Multi-point Forming，简称MPF）【1】是板料三维曲面数字化成形新技术，其基本原理是有一系列规则排列的基本体点阵代替整体式冲压模具（即实现无模化），通过数字化调形系统调整基本体单元高度形成所需要的成 形面，实现板料的无模、快速、柔性化成形。 上图为多点成形示意图，与模具成形相比在模具成形中，板件由模具的形面来成形;而多点成形时则由基本体单元的包络面(或称成形曲面)来完成。多点成形方法与传统模具成形方法的主要区别就是它具有“柔性”特点，即可控制各基本体单元的高度。利用这个特点，既可以在成形前也可在成形过程中改变基本体的相对位移状态，从而不仅可以实现无模成形，还可以改变被成形件的变形路径

及受力状态，达到不同的成形结果。多点成形设备的这种柔性加工特点，比传统模具成形能为工件提供更多的变形路径，从而能够实现如分段成形、多道成形、闭环成形等诸多特色加工工艺。 目前，经过二十多年的研究，多点成形技术由早期的探索性研究与试验阶段进入了实际应用阶段，在与多点成形工艺相关的基础研究与开发应用方面实现了分段成形、多道成形、闭环成形及薄板成形等多种工艺方法，并且应用于实际生产中。 板料多点成形按成形原理可分为四种基本方式：多点模具成形、多点压力机成形、半多点模具成形及半多点压力机成形。而多点成形由于其成型的特殊性，成形的典型缺陷为：回弹、压痕、皱纹、直边效应等。压痕是多点成形方式中特有的不良现象，采用大半径的冲头，使用弹性垫以及改变冲头排列方式，可以抑制压痕的产生。对于起皱这种成形缺陷，可采用多点压力机成形方式改变板材变形路径，使各部位变形尽量均匀，从而抑制起皱。直边效应有其新的特点，在多点成形中，采用分段成形的方法可消除直边效应。回弹是板材成形中不可避免的现象，根据多点成形的柔性特点，采用反复成形的技术减小回弹，这种方法同时也降低了成形件内的残余应力。因此，根据多点成形的成形面可变的特点，采用变路径多点成形、分段成形、多道次成形等方法，不仅可以提高板材的成形能力，消除成形缺陷，还能实现小设备成形大尺寸零件。 现简述分段成形的原理及步骤：其原理是通过改变基本体群成形面的形状，在不分离工件的前提下，对大型工件逐段、分区域地分别成形，可以使用小设备成形大尺寸、大变形量的板件。分段成形时，多点成形面由有效成形区成形面与过渡区成形面组成。板料在有效成形区成形面压制后，达到成形件的目标形状。过渡区成形面并不是目标形状，板料经过渡区成形面压制后还不是最终形状，在下一步压制时需要进一步成形。如果过渡区成形面设计不合理就会产生各种成形缺陷，从而导致分段成形的失败。因此，过渡区成形面设计是分段成形最关键的技术问题。 多点成形中，利用多点成形面可变的柔性特点，可以将大变形分解为多次的小变形,依次改变多点成形面形状,进行多道成形。多道成形的实质是将一个较大的目标变形量分成多步,逐渐实现,用一步步的小变形,最终累积成所需的大变形。

快速成形技术的快速模具制造技术(doc 6)

快速成形技术的快速模具制造技术(doc 6)

基于快速成形技术的快速模具制造技术 一、引言 近10年来，制造业市场环境发生了巨大的变化，迅速将产品推向市场已成为制造商把握市场先机的重要保障。因此，产品的快速开发技术将成为赢得21世纪制造业市场的关键 快速成形技术(以下简称RP)是一种集计算机辅助设计、精密机械、数控激光技术和材料学为一体的新兴技术，它采用离散堆积原理，将所设计物体的CAD模型转化成实物样件。由于RP技术采用将三维形体转化为二维平面分层制造的原理，对物体构成复杂性不敏感，因此物体越复杂越能体现它的优越性。 以RP为技术支撑的快速模具制造RT(Rapid Tooling)也正是为了缩短新产品开发周期，早日向市场推出适销对路的、按客户意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。由于产品开发与制造技术的进步，以及不断追求新颖、奇特、多变的市场消费导向，使得产品(尤其是消费品)的寿命周期越来越短已成为不争的事实。例如，汽车、家电、计算机等产品，采用快速模具制造技术制模，制作周期为传统模具制造的1/3～1/10，生产成本仅为1/3～1/5。所以，工业发达国家已将RP/RT作为缩短产品开发时间及模具制作周期的重要研究课题和制造业核心技术之一，我国也已开始了快速制造业的研究与开发应用工作。 二、基于RPM的快速模具制造方法 模具是制造业必不可少的手段，其中用得最多的有铸模、注塑模、冲压模和锻模等。传统制作模具的方法是：对木材或金属毛坯进行车、铣、刨、钻、磨、电蚀等加工，得到所需模具的形状和尺寸。这种方法既费时又费钱，特别是汽车、摩托车和家电所需的一些大型模具，往往造价数十万元以上，制作周期长达数月甚至一年。而基于RPM技术的RT直接或间接制作模具，使模具的制造时间大大缩短而成本却大大降低。 1. 用快速成形机直接制作模具 由于一些快速成形机制作的工件有较好的机械强度和稳定性，因此快速成形件可直接用作模具。例如，Stratasys公司TITAN快速成形机的PPSF制件坚如硬木，可承受30 0℃高温，经表面处理(如喷涂清漆，高分子材料或金属)后可用作砂型铸造木模、低熔点合金铸造模、试制用注塑模以及熔模铸造的压型。当用作砂形铸造的木模时，它可用来重复制作50～100件砂型。作为蜡模的成型模时，它可用来重复注射100件以上的蜡模。用FDM快速成形机的ABS工件能选择性地融合包裹热塑性粘结剂的金属粉，构成模具的半成品，烧结金属粉并在孔隙渗入第二种金属（铝）从而制作成金属模。

塑胶模具的基本知识

塑胶模具的基本知识 我们日常生产、生活中所使用到的各种工具和产品，大到机床的底座、机身外壳，小到一个胚头螺丝、纽扣以及各种家用电器的外壳，无不与模具有着密切的关系。模具的形状决定着这些产品的外形，模具的加工质量与精度也就决定着这些产品的质量。因为各种产品的材质、外观、规格及用途的不同，模具分为了铸造模、锻造模、压铸模、冲压模等非塑胶模具，以及塑胶模具。 近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大，如：家用电器、仪器仪表，建筑器材，汽车工业、日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。 2、模具的一般定义： 在工业生产中，用各种压力机和装在压力机上的专用工具，通过压力把金属或非金属材料制出所需形状的零件或制品，这种专用工具统称为模具。 3、注塑过程说明： 模具是一种生产塑料制品的工具。它由几组零件部分构成，这个组合内有成型模腔。注塑时，模具装夹在注塑机上，熔融塑料被注入成型模腔内，并在腔内冷却定型，然后上下模分开，经由顶出系统将制品从模腔顶出离开模具，最后模具再闭合进行下一次注塑，整个注塑过程是循环进行的。 4、模具的一般分类：可分为塑胶模具及非塑胶模具： （1）非塑胶模具有：铸造模、锻造模、冲压模、压铸模等。 A．铸造模——水龙头、生铁平台 B．锻造模——汽车身 C．冲压模——计算机面板 D．压铸模——超合金，汽缸体 （2）塑胶模具根据生产工艺和生产产品的不同又分为： A．注射成型模——电视机外壳、键盘按钮（应用最普遍） B．吹气模——饮料瓶 C．压缩成型模——电木开关、科学瓷碗碟

快速成形技术

快速成形技术 日期：2005-11-18??点击：532 ??作者：未知??来源：本站整理? 字体：[大中小] ? 【摘要】介绍了快速成形技术原理与特点，国内外研究应用情况和该工艺的综述及比较，以及进一步研究、开发的方向。 关键词：快速成形技术；三维模型；计算机控制 1、前言 90年代开始，随着冷战时代的结束，市场环境发生了巨大的变化。一方面表现为消费者需求日趋主体化、个性化和多样化；另一方面则是产品制造商们都着眼于全球市场的激烈竞争。面对市场，产品制造商们不但要很快地设计出符合人们消费需求的产品，而且必须很快地生产制造出来，抢占市场。因此，面对一个迅速变化且无法预料的买方市场，以往传统的大批量生产模式对市场的响应就显得越来越迟缓与被动。快速响应市场需求，已成为制造业发展的重要走向。为此，这些年来工业化国家一直在不遗余力地开发先进制造技术，以提高制造工业发展水平，以便在激烈的全球竞争中占有一席之地。与此同时，计算机、微电子、信息、自动化、新材料、和现代企业管理技术的发展日新月异，这些技术、产业的发展与进步，给产品创意、研究开发、设计、工艺设计、加工准备、制造工艺、装备、装配、质量保证、生产管理和企业经营都有带来了重大变革，产生了一批新的制造技术和制造模式，制造工程与科学取得了前所未有的成就。快速成形技术就是在这种背景下逐步形成并得以发展。快速成形技术的发展，使得产品设计、制造的周期大大缩短，提高了产品设计、制造的一次成品率，降低产品开发成本，从而给制造业带来了根本性的变化。 2、技术原理及特点

快速成形技术(快速原型技术，RP技术)是计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(SFF)、材料去除成形(MPR)材料增加成形(MAP)技术以及它们的集成。通俗地说，快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成型机，将一层层的材料堆积成实体原型。快速成形技术系统的工作流程，如图1示。 图1快速成形系统工作流程 快速成形技术有以下特点： (1) 制造原型所用的材料不限，各种金属和非金属材料均可使用； (2) 原型的复制性、互换性高； (3) 制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越； (4) 加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般制造费用降低50%，加工周期节约70%以上； (5) 高度技术集成，可实现了设计制造一体化； 3、快速成形工艺 迄今为止，国外、国内已开发成功了10多种成熟的快速成形工艺，其中比较常用的有以下几种： 3.1纸层叠法——薄形材料选择性切割(LOM法)

模具先进制造技术

232 第10章 模具先进制造技术 10.1 模具高速切削技术 高速切削技术是基于德国物理学家Carl Salomon 的切削实验得到的当切削速度增大某一值时，切削温度将随着切削速度的增加而降低这一结论，找到了降低切削力的物理基础。通常把切削速度比常规切削速度高5-10倍以上的切削称为高速切削。 不同材料高速切削速度范围：铝合金为1000-7000m/min ，铜为900-5000m/min ，钢为500-2000m/min ，灰铸铁为800-3000m/min ，钛合金为100-1000m/min ，镍合金为50-500m/min 。 不同加工方式高速切削速度范围：车削为700-7000m/min ，铣削为200-7000m/min ，钻削为100-1000m/min ，铰削为20-500m/min ，拉削为30-75m/min ，磨削为5000-10000m/min 。与之相对应的进给速度一般为2-25m/min ，高的可达60-80m/min 。 10.1.1 高速切削优越性 近年来，由于高速切削加工和常规切削加工相比，在提高生产率、减少热变形和切削力以及实现高精度、高质量零件加工方面具有显著的优越性，因此，高速切削加工越来越引起人们的关注。 1．材料切除率高 高速切削加工比常规切削加工单位时间材料切除率可提高3-6倍，因而零件加工时间通常可缩减到原来的1/3，从而提高了生产率和设备利用率。 2.切削力低 和常规切削加工相比，高速切削力至少降低30%，这对于加工刚性较差的零件来说，可减少加工的变形，提高加工精度。同时，按高速切削单位功率比，材料切除率可提高40%以上，有利于延长刀具使用寿命，通常刀具耐用度可提高约70%。 3.减少热变形 高速切削加工过程，95%以上的切削过程所产生的热量将被切屑带离工件，工件集聚热量极少，零件不会由于温度导致翘曲或膨胀变形。因此，高速切削特别适合于加工容易发生热变形的零件。 4.实现高精度加工 应用高主轴转速、高进给速度的高速切削加工，其激振频率特别高，已远远超出机床-工件-刀具系统的固有频率范围，使加工过程平稳、振动较小，可实现高精度、低粗糙加工。 5.增加机床结构稳定性 高速切削加工由于温升和单位切削力小，增加了机床结构稳定性，有利于提高加工精度和表面质量。 6.良好的技术经济效益 10.1.2 高速切削的工业应用 在航空工业部门，现代飞机都采用整体制造加工技术，要通过切削加工出高精度 、

模具的快速成型及快速制模技术

第6章模具的快速成型及快速制模技术随着生产技术的进步，新材料和先进设备的出现，使市场竞争日趋激烈。各个生产厂家为缩短产品的研发、生产周期，降低生产成本和风险，使得快速成型及快速制模技术在生产中逐步得到了应用。 快速制模技术包括传统的低熔点合金模、电铸模具的制造技术和以快速成型技术（Rapid Prototrping，RP）为基础的快速制模技术。这里介绍后种快速制模技术。 快速成型技术问世不到十年，已实现了相当大的市场，发展非常迅速。人们对材料逐层添加法这种新的制造技术已逐步适应。制造业利用这种现代化制造手段与传统制造技术的接轨的工作也进展顺利。有效地结合数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段，使快速成型技术已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段。在航空航天、汽车摩托车、家电、医疗器械等领域得到了广泛应用。 6.1快速成型制造技术的基本原理与特点 6.1.1快速成型制造技术的基本原理 1.快速成型制造技术的概念 快速成型制造技术（Rapid Prototyping & Manufacturing，RPM），在20世纪80年代中期由欧美、日本等发达工业国家提出，旨在解决常规机械加工或手工无法解决的问题。快速成型制造技术是多学科、技术的交叉产物，融合了机械工程、材料科学、计算机技术、数控原理、光学技术等前沿技术。全世界大约有数百家专门研究机构进行这方面的研究。快速成型制造技术可以实现低成本、高生产率和短周期的生产特点。同时，从设计和工程的角度出发可以设计形状复杂的零件，无需受时间、成本、可制造性方面的限制，如图6.1.1所示。 图6.1.1快速成型技术制造的产品