金属模具快速制造技术
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。
快速制造模具技术的现状
栏目 主持 邢海诗
・ 囊翼 ・
遘 遣
余年来 ，已在 汽车 、家 电 、航 空 、医疗 等行 业 中得 到广泛 应用 ，国外大厦【 司企业 如通用 、福 特 、法 公
现
华中科技大学材料学院模具技术国家重点实验室 （ 武汉 ４０７ ） 张海 鸥 ３０４ 快 速成 形 与制造 技 术 （ Ｐ ：Ｒ ｐｄＰ ｏｙ — 质量 、综合 力学 性 能等方 面存 在 问题 ，离 实用 化 尚 Ｒ Ｍ ａ ｉ ｍｔｔｐ ｉｇ＆ Ｍａ ｕａｔｒ ｇ ｎ ｎ ｆｃｕｉ ）源于快 速 原型 制造 。诞 生 十 有相 当差距 ． 目前撮戚 熟 的是 问接 法 。 ｎ
进 一步 改善 。相 比之 下 ， 由于金属 材料具 有的优 良 射快速 制造 金 属模具 法等 。 综 合性 能 ，金 属模具 低 成 本快 速 制造 成 为 Ｒ Ｍ 技 Ｐ Ｋ ｔｌ ｄｏ 方法 的工 艺路 线是 ：由 Ｓ Ａ方法 生成快 ｏ Ｌ 术 的努力 目标 。世界 先 进 工业 化 国家 的 Ｒ Ｍ 技 术 速原型一硅橡 胶 翻模 得到 模具 的负 型一 填 充金 属粉 Ｐ 在经历 了模 型 与零 件 试 制 、快速 软 模 制造 的 阶 段 末及粘结剂 一放 人 高温 炉膛 内进 行烧 结 、渗铜 一得 后 ，目前 正 向 快 速 硬 模 即 金 属模 具 制 造 （ ＭＴ） 到最终模具 。模 具 型腔 经 过热处 理 后 表面 硬度 可 以 Ｒ 方 向发 展 ，Ｒ ＭＴ 已成 为 国 际 Ｒ Ｍ 技 术 应用 研 究 达到 ４ ～５ Ｈ Ｃ Ｐ ８ ０ Ｒ 。用 Ａ ６工 具 钢制 造 的模具 能 够生 的开 发 热 点 。 产数千件 产品 ，但其制模过 程时问长且工艺 复杂 。 ２ 快 速制造金 一 模具 技术 的发 展现 状 ． ＮＣ Ｃ方法 首先 在 Ｓ Ａ 快速 原 型上 镀 上一 层 约 Ｌ 业 内 已经提出 的众多 Ｒ ＭＴ 方法 可分 为 由 Ｃ Ｄ １ ｍｍ 的镍 ，然后 在镍 质镀 层 上用 化 学反 应凝 固 Ａ ～５ 数据 及 Ｒ Ｐ系统制 作 的快 速原 型或 其 他实 物模 型复 陶 瓷 材 料 （ Ｂ Ｃ Ｃ．Ｃ ｅ ｃｌ ｏ ｄｄ Ｃ ｒｍｉ）作 ｈｍｉ ｌ Ｂ ｎ ｅ ｅａ ｃ ａｙ 制 金属 模 具 的 间接法 ，以及根 据 Ｃ Ｄ Ａ 数 据 直接 由 背衬补 强 ，将原 型分 离后 得到最 终 模具 。这一方 法 Ｒ Ｐ系统 制造 金属 模 具 的直 接 法 两 大 类。下 图表示 具有 与 Ｓ Ａ 工艺 同等 的精度 ，可 用 于 注塑模 制 造 ， Ｌ 主要 的金 属模具 快速 制造 方法 的基本 工艺 路线 。直 但 需 解决 电镀 时间 长和废 液污染 等 问题 。
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
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。
西安交通大学科技成果——金属电弧喷涂快速制模技术
西安交通大学科技成果——金属电弧喷涂快速制模技术项目简介金属电弧喷涂快速制模技术是一种基于电弧喷涂、快速原形、机器人控制和材料科学的模具制造工艺。
它通过电弧喷涂工艺制造模具的金属型壳，通过材料累加原理制造出具有材料梯度、功能梯度结构的模具，是一种近净成形的模具制造技术。
该技术可用于制作金属冲压模具、热压成型模具以及塑料模具等。
目前已经在飞机、汽车、拖拉机、家电、塑料、制鞋等行业中成功应用，特别适用于为新产品开发、试制以及小批量生产提供快速、低成本模具的场合，属于极具发展潜力的一种模具制造新技术。
图1 金属喷涂快速制模工艺路线——反向喷涂图2 金属喷涂快速制模工艺路线——正向喷涂产品性能优势（1）制造周期：相当于数控加工制造相同零件模具时间的1/3至1/10。
（2）制造成本：制造费用与数控加工制造相同模具相比，成本最多可节省35%以上。
（3）模具精度：摸具最大尺寸变形范围不高于0.1%，更高精度可通过CNC加工实现。
（4）模具寿命：锌铝合金模具表面硬度为HV200。
抗压强度80MPa，一般冲压件可达到数百件，内饰件可达数千件。
市场前景及应用（1）钣金拉延成型轿车典型零件：四门两盖、车顶、底板、轮罩、翼子板等的内外板，一般来说，外形尺寸≥300mm，厚度≤1.5mm 的薄板零件均可保证样车批量要求，厚度>1.5mm的薄板零件及高强板材料零件需根据产品成型特点具体确认产品批量。
（2）内饰成型塑料加工中的反应注塑成型、吹塑成型、结构发泡及其它一些注塑工艺过程。
利用金属喷涂快速制模技术为波导汽车成功完成两个车型（AM08/AM06两款三厢、两厢轿车）40副样车试制模具；为长安汽车CM5车型提供样车样件快速制造；为一汽吉林制造中低熔点金属喷涂快速模具、高熔点金属喷涂快速模具；为上汽通用五菱汽车制造行李箱后端板总成零件。
技术成熟度中试合作方式合作开发。
铸造模具的快速制造技术
关键词: 快速成形; LOM; SL S; 精密铸造; 铸造模具 中图分类号: T G241 文献标识码: A 文章编号: 1001- 4977 ( 2005) 04- 0382- 04
九五 期间, 我国在快速成形/ 快速制模技术方 面取得了突破性的进展。譬如华中科技大学在国家自 然科学基金重点项目、 九五 重点科技攻关项目和 863 重大目标产品项目等的资助下, 进行了 RP 系 统的研究和开发, 快速制造铸造模具 ( Rapid T oo-l ing- RT ) 的研究。经过多年的研究和实践, 初步形成 了表 1 所示的工艺路线。
图 4 基于 LO M 的金属零件快速制造流程图 Fig 4 Rapid manuf act uring flow chart of met al mould based on LOM
所谓转移涂料, 又称为非占位涂料, 是将涂料直 接涂覆在原型 上, 在填 上型 ( 芯) 砂, 待涂 料和型 ( 芯) 砂硬化后, 转移到砂型或砂芯表面上。由于涂 料不占用型腔的空间, 因此可以获得尺寸精确、表面 光洁的铸件 ( 可达 Ra3 2~ 6 3 m) 2 。
铸造
Vol 54 No 4
3 82
FOUNDRY
Apr. 2005
应用技术
铸造模具的快速制造技术
史玉升, 吴 澄, 黄乃瑜, 黄树槐
( 华中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室, 湖北武汉 430074)
模具快速制造技术
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
快速成型技术1、快速成型简介快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。
自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。
RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。
不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。
但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。
形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。
2、RP 技术的原理RP 技术是采用离散∕堆积成型的原理, 由CAD 模型直接驱动的通过叠加成型方出所需要零件的计算机三维曲面或实体模型, 根据工艺要求将其按一定厚度进行分层, 把三维电子模型变成二维平面信息(截面信息), 在微机控制下, 数控系统以平面加工的方式有序地连续加工出每个薄层并使它们自动粘接成型, 图1 为RP 技术的基本原理。
图1 RP 技术的基本原理。
RP 技术体系可分解为几个彼此联系的基本环节: 三维CAD 造型、反求工程、数据转换、原型制造、后处理等。
2.1立体光固化成型(SLA)该方法是目前世界上研究最深入、技术最成熟、应用最广泛的一种快速成型方法。
SLA 技术原理是计算机控制激光束对光敏树脂为原料的表面进行逐点扫描, 被扫描区域的树脂薄层( 约十分之几毫米) 产生光聚合反应而固化, 形成零件的一个薄层。
工作台下移一个层厚的距离, 以便固化好的树脂表面再敷上一层新的液态树脂, 进行下一层的扫描加工, 如此反复, 直到整个原型制造完毕。
由于光聚合反应是基于光的作用而不是基于热的作用, 故在工作时只需功率较低的激光源。
此外,因为没有热扩散, 加上链式反应能够很好地控制, 能保证聚合反应不发生在激光点之外, 因而加工精度高, 表面质量好, 原材料的利用率接近100%, 能制造形状复杂、精细的零件, 效率高。
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金属模具快速制造技术
金属模具是制造各种塑料制品和硅胶制品的重要工具。
传统的金属模具制造过程需要投入大量的时间和人力资源，加上多道复杂的工序，导致制造成本高和周期长。
为了解决这个问题，金属模具快速制造技术应运而生。
本文将从金属模具快速制造技术的定义、分类、特点以及应用等方面进行详细的介绍。
一、金属模具快速制造技术的定义
金属模具快速制造技术是一种利用先进数字成型技术（例如光刻、电解加工、激光熔化、激光烧结、电子束加工、快速成型等）来制造金属模具的新型技术。
该技术通过数字文件传输，将三维CAD文件转化为物理模型，并且较少地依赖人工干预，从而大大提高了制造速度和精度。
二、金属模具快速制造技术的分类
根据制造工艺，金属模具快速制造技术可以分为以下几种：
1. 电解加工技术
电解加工技术是使用电极在金属表面上放电，从而形成一个三维的电极模板，然后通过将电极模板放入电解槽中进行加工，最终形成实际金属模具。
电解加工技术是生产金属模具的
主要方法之一，它可以加工复杂的形状，以及能够加工非常细小的孔。
2. 激光熔化技术
激光熔化技术是一种逐层堆积金属粉末制造三维模型的方法，通过激光束聚焦熔化金属粉末，并逐层成型模具。
与其它快速制造方法相比，激光熔化技术可以加工非常细小的细节和较为脆弱的模具。
3. 激光烧结技术
激光烧结技术又称为金属粉末烧结技术，是利用激光束将金属粉末烧结成为所需的三维形状的金属模具。
烧结出的模具内部有数千个细小的孔, 可以用来进行灌塞和抽吸模具。
三、金属模具快速制造技术的特点
1. 提高制造速度，缩短制造周期
金属模具快速制造技术消除了传统制造过程中的多道工序，且制造过程较少需要人工干预，因此在较短的时间内可以获得高质量的金属模具。
2. 提高模具精度和质量
数字成型技术的精度和稳定性可以大大提高金属模具的制造精度和质量，降低模具的制造误差和偏差。
3. 节省物料和材料成本
相对于传统制造工艺，金属模具快速制造技术的制造工艺简单，材料利用率高，因此能够节省物料和材料成本。
四、金属模具快速制造技术的应用
金属模具快速制造技术广泛应用于汽车制造、电子、化工、航空航天、医疗等各个行业。
例如，在汽车制造中，金属模具快速制造技术可以用于快速生产各种外部组件和内部构件，降低车身的重量和成本。
在医疗行业中，该技术可用于快速生产各种器械、人工关节和骨支架，从而降低医疗费用和提高治疗成功率。
总之，金属模具快速制造技术无疑是现代工业中一项十分重要的技术，随着科学技术和加工技术的不断发展，这种技术将变得越来越成熟，为我们的生活和生产提供更多的便利和高效性。