基于LOM原型的金属模具快速铸造
各种快速成型的优点及缺点及将来发展趋势
各种快速成型的优点及缺点及将来发展趋势各种快速成型的优点及缺点及将来发展趋势1.光固化成型（SLA）优点：（1）尺⼨精度⾼。
SLA原型的尺⼨精度可以达到±0．1mm（2）表⾯质量好。
虽然在每层固化时侧⾯及曲⾯可能出现台阶，但上表⾯仍可以得到玻璃状的效果。
（3）可以制作结构⼗分复杂的模型。
（4）可以直接制作⾯向熔模精密铸造的具有中空结构的消失型。
缺点：（1）尺⼨的稳定性差。
成型过程中伴随着物理和化学变化，导致软薄部分易产⽣翘曲变形，因⽽极⼤地影响成型件的整体尺⼨精度。
（2）需要设计成型件的⽀撑结构，否则会引起成型件的变形。
⽀撑结构需在成型件未完全固化时⼿⼯去除，容易破坏成形性。
（3）设备运转及维护成本⾼。
由于液态树脂材料和激光器的价格较⾼，并且为了使光学元件处于理想的⼯作状态，需要进⾏定期的调整和维护，费⽤较⾼。
（4）可使⽤的材料种类较⼩。
⽬前可使⽤材料主要为感光性液态树脂材料，并且在太多情况下，不能对成型件进⾏抗⼒和热量的测试。
（5）液态树脂具有⽓味和毒性，并且需要避光保护，以防⽌其提前发⽣聚合反应，选择时有局限性。
（6）需要⼆次固化。
在很多情况下，经过快速成型系统光固化后的原型树脂并未完全被激光固化，所以通常需要⼆次固化。
（7）液态树脂固化后的性能不如常⽤的⼯业塑料，⼀般较脆，易断裂，不便进⾏机加⼯。
2.分层实体制造（LOM）优点：（1）成型速度较快。
由于只需要使⽤激光束沿物体的轮廓进⾏切割，⽆须扫描整个断⾯，所以成型速度很快，因⽽常⽤语加⼯内部结构简单的⼤型零件。
（2）原型精度⾼，翘曲变形⼩。
（3）原型能承受⾼达200摄⽒度的温度，有较⾼的硬度和较好的⼒学性能。
（4）⽆需设计和制作⽀撑结构。
（5）可进⾏切削加⼯。
（6）废料易剥离，⽆须后固化处理。
（7）可制作尺⼨⼤的原型。
（8）原材料价格便宜，原型制作成本低。
缺点：（1）不能直接制作塑料原型。
（2）原型的抗拉强度和弹性不够好。
（3）原原型易吸湿膨胀，因此，成型后应尽快进⾏表⾯防潮处理。
典型快速成型技术的工艺分析与比较
典型快速成型技术的工艺分析与比较李晓静;杨丰翔;刘保军【摘要】介绍了快速成型技术在新产品研发过程中的设计验证、工艺性能验证与装配性能验证方面的作用;归纳了快速成型制造工艺的3个步骤,即前处理、分层叠加成型和后处理.选择目前主流的4种典型快速成型工艺作为研究对象,阐明快速成型过程中的加工原理与工艺特点;对4种快速成型过程的应用领域、制造成本和工艺参数进行了详细分析与比较,找出了对原型精度影响较大的工艺因素和设备因素,有助于指导技术人员进行快速成型加工方案的选择;分析了4种快速成型制造工艺的优点与缺点,指明了快速成型技术的发展方向.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】5页(P15-19)【关键词】快速成型;加工原理;工艺参数【作者】李晓静;杨丰翔;刘保军【作者单位】河南工业职业技术学院,河南南阳473009;河南北方星光机电有限公司,河南邓州474150;河南中光学集团有限公司,河南南阳473000【正文语种】中文【中图分类】TH16快速成型(Rapid Prototyping，RP)相对于传统加工技术，在制造方法上实现了突破性的进展[1]。
采用快速成型工艺制造零件，省去了刀具和工装，而是利用激光、热熔和叠加等手段，将材料堆积并固化成实体模型。
快速成型技术的应用主要体现在如下几个方面[2-3]。
1)新产品研发过程中的设计验证。
RP工艺缩短了产品研发周期，快速响应市场需求。
传统的新品试制过程，用户往往需要耗时3～5个月新品的首批样件。
引入RP技术，技术员能在短周期(几小时或几天)内加工出产品原型。
2)工艺性能与装配性能验证。
工艺性能和装配性能对于产品的最终技术路线制定至关重要。
对于空间比较复杂的结构系统，如机车、武器装备、医疗器械的加工工艺性和装配性采用RP技术制造原型进行分析和验证。
3)单件、小批量和非标准零部件加工。
对于单件、小批量和非标准零部件的生产，往往没有通用的刀具、夹具、辅具和量具，采用熔融快速成型技术直接制造高强度的工程塑料零部件，满足工业场合应用要求。
LOM快速成型系统简介及金属功能件的分层
（6）叠层方向和垂直于叠层方向上的机械特性差异非常大。
自强不息
LOM 对基体薄片材料的要求
（1）厚薄均匀； （2）力学性能良好； （3）与粘结剂有较好的涂挂性和粘结能力。
自强不息
LOM对粘结剂性能的要求
（1）良好的热熔冷固性能（室温固化）；
（2）在反复“熔融-固化”条件下物理化学性能稳定；
（3）熔融状态下与薄片材料有较好的涂挂性和涂匀性； （4）足够的粘结强度； （5）良好的废料分离性能。
式中，
自强不息
基于CNC的自适应直接分层制造方法
自由形状曲面，精确计算c值比较困难。 为此，在需要改变层厚时，按照系统内定的数量级反 复调整层厚d，直至满足条件判别式（2），这样即可 找出合适的层厚，实现自适应分层，但重复计算的次 数较多。
自强不息
基于CNC的自适应直接分层制造方法
为了解决上述问题，并考虑到便于在数控铣床上 实现分层切削，提出了一种等分初始层厚h的层 厚修正算法，即
自强不息
基于CNC的自适应直接分层制造方法
两种层厚修正的实例比较:
结论：在相同的成型精度下，等分初始层厚h的层厚修 正算法寻找最佳层厚的速度快，重复计算量少。 自强不息
参考文献
【1】左红艳. 薄材叠层快速成型件精度影响因素及应用研 究[D]. 昆明理工大学, 2006年。 【2】陈从升, 袁根福. 基于LOM的快速成型及其在产品开 发中的应用[J]. 模具制造, 2005年, 第7期。 【3】张健, 芮延年, 陈洁. 基于LOM的快速成型及其在产 品开发中的应用[N]. 苏州大学学报, 2008年, 第28卷第4 期。 【4】郭平英. 大厚度金属功能零件LOM技术的层厚分析 [J]. 机械管理开发, 2005年, 第6期。 【5】李鹏南, 陈安华, 彭成彰. 基于CNC的自适应直接分 层制造方法研究[J]. 制造技术与机床, 2007年, 第6期。
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)
基于RP技术的快速模具制造（1）
第2期(总第135期)2006年4月机械工程与自动化M ECHA N ICAL EN GI NEER IN G & AU T O M A T IO N N o.2Apr.文章编号:1672-6413(2006)02-0163-03基于RP 技术的快速模具制造张昌明,冯晓宁,王 铁(太原理工大学机械工程学院,山西 太原 030024)摘要:介绍了快速原型制造(R P)技术的发展情况和几种基于R P 技术的快速模具制造方法,并对这几种快速模具制造方法做了详细介绍。
最后指出RP 的应用将大大促进模具制造技术的进步,对提高产品质量、加速新产品的开发以及降低工装模具的费用等方面都有积极的意义。
关键词:快速原形制造;快速模具制造;注塑模具中图分类号:T G76 文献标识码:A收稿日期:2005-09-05;修回日期:2005-11-01作者简介:张昌明(1978-),男,陕西咸阳人,硕士研究生。
0 引言产品的制造离不开模具,而模具的设计、制造是一个多环节、多反复的复杂过程。
传统的模具制造要用到车、铣、刨、钻、磨、电蚀等加工方法,才能得到所需的模具形状和尺寸。
要设计和制造出一副合格的模具,往往需要经过由设计、加工到试模的多次反复,因此模具制作成本高、周期长,而且精度不易保证,有时甚至造成模具的报废。
当前,随着全球化统一市场的形成,企业间的竞争越来越激烈,产品更新的周期越来越短,对产品的质量要求也越来越高,传统模具生产已很难适应当前的形势。
快速原型制造(Rapid Proto typing ,简称RP )技术是20世纪80年代后期发展起来的一种高新制造技术,它将现代计算机技术、激光加工技术及新材料技术集于一体,其原理是根据对三维CAD 电子模型进行分层切片处理,得到一系列的二维截面轮廓,然后用激光束或其它方法切割、固化或烧结某种状态材料,得到一层层的产品截面并逐步叠加成三维实体。
RP 技术摒弃了传统机械加工的“去除”加工法,而采用全新的“增长”加工法,将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合。
3快速原型工艺--LOM
前 加热辊的温度在200℃左 ℃ 加热辊的温度在 根据纸的热熔胶不 右，根据纸的文件 处 STL 热熔胶不 同而有所却别 理 分 层 叠 加 后 处 理
快速原型技术
？？？纸的燃点是 ？？？纸的燃点是183 ℃，为什 纸的燃点是 么纸不燃烧呢？ 么纸不燃烧呢？ 切片处理
设置工艺参数
激光 加热 切片 切碎 切割 辊温 软件 网格 速度 度 精度 尺寸
原型制作 基底制作
余料去除 表面质量处理 提高强硬度处理
•成形系统的激光成形头由数控系统控制运动 此系统有较高的位 成形系统的激光成形头由数控系统控制运动,此系统有较高的位 成形系统的激光成形头由数控系统控制运动 置分辨率,它取决于位置编码器的精度 每转产生的脉冲数),以及 它取决于位置编码器的精度(每转产生的脉冲数 置分辨率 它取决于位置编码器的精度 每转产生的脉冲数 以及 LOM工艺过程 二、LOM工艺过程 将电机旋转运动变换成直线往复运动的滚珠丝杆的导程。 将电机旋转运动变换成直线往复运动的滚珠丝杆的导程。可升 降工作台由伺服电机经精密滚珠丝杠驱动,用精密直线滚珠导轨 降工作台由伺服电机经精密滚珠丝杠驱动 用精密直线滚珠导轨 导向,从而能在高度方向作高速 精密往复运动。机器在Ｘ、Ｙ、 从而能在高度方向作高速、 导向 从而能在高度方向作高速、精密往复运动。机器在Ｘ、Ｙ、 前 三个方向的运动精度可以控制在微米(µｍ 级的水平 级的水平。 Ｚ三个方向的运动精度可以控制在微米 ｍ)级的水平。 切片处理 处 STL文件 •为保证高精度伺服移动，切割速度应合理选择。 为保证高精度伺服移动， 为保证高精度伺服移动 切割速度应合理选择。
快速原型技术
材料学院快速成形技术研究中心-RPTRC 材料学院快速成形技术研究中心-
每层材料切割后的情况
汽车发动机铝合金核心零部件样件快速制造工艺
汽车发动机铝合金核心零部件样件快速制造工艺刘志通;张丽丽;张炳荣【摘要】本文总结了发动机核心零部件的种类及各零件常用材料,并结合发动机研发实际和快速原型制作工艺,总结了发动机铝合金重要零部件样件快速制作的方法,以指导发动机研发过程中快速样件工艺的选择,缩短发动机研发周期。
【期刊名称】《齐鲁工业大学学报：自然科学版》【年(卷),期】2015(029)003【总页数】6页(P75-80)【关键词】发动机;核心零部件;铝合金;快速原型【作者】刘志通;张丽丽;张炳荣【作者单位】齐鲁工业大学机械与汽车工程学院,山东济南250353【正文语种】中文【中图分类】TF821发动机是汽车的“心脏”,它直接影响整车的动力性、经济性和低碳环保性等[1]。
汽车发动机的研发,是一个复杂的体系,其周期很大程度上影响着新车的上市时间,其成本在整车成本中也占有相当大的比重。
在经济、社会高速发展的今天,企业能否迅速调整产品来适应消费者的需求,决定着它能否在激烈的市场竞争中立于不败之地；随着科技的发展、消费水平的提高,消费者对个性化产品的要求越来越高,商品的私人订制向着大众化、多行业延伸,汽车的个性化定制也许不会太遥远。
这些都对汽车发动机的研发提出了更高的要求,传统设计方法中,设计周期长、设计费用高、修改设计不便等缺点,亟需解决。
样机制作和调试改进阶段要进行发动机性能的调试、可靠性和耐久性试验、道路试验,以便找出各零件在具体条件下的缺陷和最有效的改进措施,并验证每项措施的效果。
这是发动机研制过程中最费时间和资金的阶段。
快速成形技术具有成形速度快、成本相对较低、设计修改方便并且能迅速转化为实际样件等优点[2],适合单件、小批量试制和生产,可迅速抢占市场。
提供小批量产品进行检测和试验,有助于保证产品开发速度。
本文在汽车零部件轻量化的背景下,通过归纳总结发动机上各零部件、常用材料类别和结构特点,筛选出了发动机上铝合金材质的重要零部件；并在现有的成形工艺基础上,结合快速成形工艺和简易模具技术,制定了发动机上铝合金核心零部件样件快速制造的工艺方法。
专题论文-快速制模技术
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。
典型RP：第3章 叠层实体快速成型(LOM)工艺
粘结剂:热熔胶 制备工艺：涂布工艺
纸的性能要求：
1）抗湿性 2）良好的浸润性 3）抗拉强度 4）收缩率小 5）剥离性能好 6）易打磨，表面光滑 7）稳定性
3.2 叠层实体快速成型的材料和设备
热熔胶：
1）良好的热熔冷固性（约70~100℃开始熔化，室温下固化）。 2）在反复“熔融－固化”条件下，具有较好的物理化学稳定性。 3）熔融状态下与纸具有较好的涂挂性和涂匀性。 4）与纸具有足够粘结强度。 5）良好的废料分离性能。
3.5 叠层实体制造工艺后处理中的表面涂覆
2. 表面涂覆的工艺过程
（1）将剥离后的原型表面用砂纸轻轻打磨，如图所示：
（2）按规定比例配备涂覆材料（如双组份环氧树脂的重量比：100份 TCC-630配20份TCC-115N硬化剂），并混合均匀；
（3）在原型上涂刷一薄层混合后的材料，因材料的粘度较低，材料会很容 易浸入纸基的原型中，浸入的深度可以达到1.2～1.5mm；
3.5 叠层实体制造工艺后处理中的表面涂覆
通过上述表面涂覆处理后，原型的强度和耐热防湿性能得到了显著提 高，将处理完毕的原型浸入水中，进行尺寸稳定性的检测，实验结果 如图所示：
第3章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体快速成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
第3章 叠层实体快速成型工艺
1 叠层实体制造工艺的基本原理和特点 2 叠层实体快速成型的材料与设备 3 叠层实体快速成型的工艺过程 4 提高叠层实体快速成型制作质量的措施 5 叠层实体制造工艺后置处理中的表面涂覆 6 新型叠层实体快速成型工艺方法
21世纪快速成型十大供应商
21世纪快速成型十大供应商上世纪70年代，Alan Herbert就提出快速成型（Rapid Prototyping-RP）的基本思想。
直到1986年，Charles Hull才在UVY的资助完成了第一个RP系统SLA，即激光烧结（SLA）系统的前身，由此也标志着快速成型技术从理论跨入应用。
至今为止，快速成型技术进入了高速发展阶段，下面湖南快速成型华曙高科就来为大家揭秘21世纪快速成型十大供应商。
1、3D Systems美国3D Systems成立于1986年，是世界最大的快速成型设备开发公司之一，于1986年推出第一台快速成型机，并在短时间内占有了市场大部分份额，如今，3D Systems公司已经成为了全球最大的提供快速成型解决方案的厂商。
2、Helisys美国Helisys公司的Michael Feygin于1986年研制出LOM工艺，该公司已推出LOM-1050和LOM-2030两种型号成型机。
Helisys公司研制出多种LOM工艺用的成型材料，可制造用金属薄板制作的成型件。
该公司还与DAYTON大学合作开发基于陶瓷复合材料的LOM工艺。
3、EOS德国（Electro Optical System）EOS公司成立于1989年，是世界著名的快速成型设备制造商和e-制造方案提供商，EOS公司的选区激光烧结快速成型设备在汽车零件、覆盖件和家用电器外壳的原型制造中得到广泛的应用。
EOS公司主要快速成型产品有FORMIGA P、EOSINT P系列等，是湖南快速成型华曙高科全球代理的合作商。
4、DTM1986年，美国Texas大学的研究生C.Deckard提出了选择性激光烧结(简称SLS)的思想，稍后组建了DTM公司，于1992年开发了基于SLS的商业快速成形系统。
DTM公司推出了Sinterstation系列成型机及多种成型材料。
5、Stratasys美国Stratasys公司是快速成型技术市场的领导者，成立于1988年，1991年正式推出商用快速成型机，在快速成型市场出货量及机器安装数量方面，至今已连续10年排名第一。
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[摘要]研究了用LOM 原型直接代替木模快速生产金属模具(或零件)的工艺方
法。
结果表明,采用对原型进行表面覆膜处理可很好地解决所遇到的问题。
关键词LOM 原型
模具铸造快速成形
华中理工大学(湖北武汉
430074)
樊自田叶升平宋象军黄乃瑜
基于LOM 原型的金属模具快速铸造
3
1
引言
分层物体制造(LOM -Lam inated Ob j ect M anufacturin g )是快速成形技术的一种,它采用计算机提供的零件层面加工信息,并用加热辊和激光束对涂有热融胶的薄片材料(纸、塑料薄膜、金属箔等)进行逐层粘结和切割,以形成零件各层的轮廓,最终形成零件原型。
由于LOM 只需沿截面轮廓线切割一层一层的薄片材料,无需对整个截面进行扫描,因此,与其它快速成形方法相比,LOM 原型的成形速度快、生产效率高、原材料成本低(常采用纸做原材料),加之成形精度较高,故具有广泛的应用前景。
2LOM 原型的特点
LOM 原型的是由薄层材料靠粘结剂粘
结叠加而成,其结构示意图如图1所示。
其中,δ为每一层的总厚度(δ=δ1+δ2),δ1为薄层材料的厚度,δ2为粘结剂的厚度,α为拔模斜度,δ0为薄膜的厚度。
由于纸质材料成本低、来源广泛,所以目前常用的LOM 原型材
料大都为纸(故又称“纸型”
)。
一般,δ越小,LOM 原型的精度越高。
由薄纸叠加而成的“纸型”,表面的光洁度欠佳,其斜截面如放大来看(如图1),呈“阶———————————————————
3国家自然科学基金资助项目
收稿日期:1997年7月25日
梯形”,故制造铸型时,铸型的起模阻力较大,起模时易造成“挂”型现象,从而造成铸型被破坏。
图1LOM 原型的结构示意图
为了提高金属铸件的表面光洁度和尺寸精度,在由快速原型转化为金属铸件时,往往采用石膏型或陶瓷型。
由于“纸型”与含水(或液态)浆料的湿润性较强,造型灌浆后,“纸型”与铸型(石膏型、陶瓷型)的附着力较大,故起模阻力较大。
一般很难用“纸型”代替木模直接造型。
为了达到用LOM 原型制造铸型的目的,常采取两个辅助措施:一是将由快速成型机制得到的LOM 原型进行表面人工修整以使其表面光滑化;二是采用硅橡胶模进行过渡,即将LOM 原型做成零件的凹模,由该凹模来制造硅橡胶凸模(零件形),再由硅橡胶模来制造铸型(石膏型、陶瓷型等)。
由于硅橡胶的弹性较大,起模时硅橡胶模的收缩性较好,不会破坏铸型。
以上两个措施的采用,虽然可以制造出铸型,但与直接用原型制造铸型相比,
增加了工序,延长了工时,同时也会使铸件的精度下降。
3LOM 纸型的表面处理
用LOM 纸型代替木模直接造型的难点在于铸型起模困难、纸型渗水(液)易受损坏。
大量试验研究表明,将LOM 原型表面进行覆膜处理可以满意地解决用LOM 纸质原型代替木模直接造型所遇到的问题。
对LOM 原型表面进行覆膜,即是采用特殊的方法和材料在原型表面覆一层非极性高分子薄膜,然后再进行造型(石膏型、陶瓷型、砂型等)。
由于在铸型和LOM 原型之间有一薄膜隔离层(铸型与LOM 原型不直接接触),故铸型硬化后的起模力很小,起模容易;隔离薄膜还对原型起到了保护作用,延长了原型的使用寿命。
4
造型和生产实例
用LOM 原型代替木模,采用表面覆膜处理技术,进行了一系列造型浇注试验,分别制出石膏型、陶瓷型、树脂砂型并生产出几种有色和黑色金属铸件、模具,详见图2、图3、图4。
(a )
(b )
图2纸型及用石膏型浇注的有色金属铸件
a ———铸件
b ———纸型
(a )(b )
图3纸型及用陶瓷型浇注的黑色金属铸件
a ———铸件
b ———纸型
(a )(b )图4纸型及用树脂砂型浇注的黑色金属铸件
a ———铸件
b ———纸型
采用LOM 原型(用LOM 原型代替木模)
结合铸造新工艺技术,可大大缩短模具的制造时间。
当LOM 原型完成后,普通模具的铸造时间为:石膏型1～2天;陶瓷型8～10h ;砂型6～8h 。
采用表面覆膜技术,可用快速成形的LOM 纸质原型代替木模直接制造铸型,造型速度快、尺寸精度较高、表面光洁度较高。
5结束语
(1)金属零件快速成形的本质在于“快”,
采用表面覆膜技术可用LOM 原型代替木模快速铸造金属零件(或模具)。
(2)采用表面覆膜技术,不仅可以解决用LOM 原型代替木模造型中起模困难、LOM 原
型因渗水(液)易损坏等问题,还可以提高铸件的尺寸精度和表面光洁度。
(3)由于模具属单件、小批量生产,其毛坯的精度和表面光洁度要求高、以及其结构上的特点(带有一定的拔模斜度),可采用LOM 原型结合表面覆膜技术和石膏型、陶瓷
型、精密砂型等工艺,可以快速、低成本地生
产铝、铜、铁、钢质等模具铸件。
参
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1引言
线切割机床具有切削力小、机床自动控制及加工精度高等特点。
但是由于产品的精度往往很高,因此废品率也较高。
由于线切割加工的复杂性,即使是行家里手,要求不出废品也是不实际的。
只有通过质量分析,事先采取措施,尽可能将废品率降低,才能达到简化操作、提高质量的目的。
影响线切割质量的因素主要有:
(1)材料。
不同的材料,不同的热处理工艺,材料中的残余应力也不同,对质量也有很大影响。
(2)加工工艺。
包括卡具、加工方法两方面,它们对于复杂工件的加工成败起着关键作用,是首先要考虑的问题。
(3)机床。
机床的维护保养(尤其是关键部位的保养),加工参数的选择,包括电极丝的选用,往往是画龙点睛的最后一笔。
这些问题若注意不到,除了会延长加工时间、增加成本外,还会产生表面粗糙度值太大、尺寸超差等问题。
只有对机床结构、性能进行充分了解和熟悉才能最大限度地发挥机床的潜力,创造出好的经济效益。
下面以一些典型零件为例,介绍提高慢走丝线切割加工质量的方法。
2加工小螺旋角斜齿轮的方法及误差分析线切割机床对于模具加工是必不可少的专业机床,随着加工精度的提高,越来越多的单位购买了高精度慢走丝线切割机床。
到目———————————————————
收稿日期:1997年6月7日前为止,高精度的AGIE线切割机床在北京就有12台以上。
这些进口机床精度高、功能强,但价格昂贵。
如何充分发挥机床的作用,扩大加工范围,创造尽可能高的经济效益,是所有引进单位面临的共同问题。
加工小螺旋角的斜齿轮,尤其是内齿轮(如斜齿轮注射模型腔),对于可加工上下异形的线切割机床来说,非常方便。
由于线切割机床加工轮廓的灵活性,齿轮切割已经作为线切割编程机的基本软件配置。
通过模数(m)、齿数(z)、压力角(α)、变位系数(x0)及其它参数的输入,编程机自动生成加工轨迹,通常此种方法仅用于加工直齿轮。
能够加工小螺旋角斜齿轮的机床,必须是上、下导向器能分别控制的线切割机床,例如AGIE、CHRMI LLS,较新的S odick、M itsubishi 等,加工小螺旋角斜齿轮的具体方法是:
(1)确定端面模m t与端面压力角α小。
由于斜齿轮仅在法面上其模数及压力角为标准值,图纸上的标注一般也是法面数值,所以首先要将其化为端面数值,即
m n=m t cosβ
t gαn=t gαt cosβ
式中m n———法面模数
m t———端面模数
α
n———法面压力角
α
t———端面压力角
β———斜齿轮的螺旋角
(2)根据螺旋角β确定上下齿形旋转角度。
对于斜齿轮,任一圆柱面上的导程都一。