叠层模具的应用技术全解
Delcam 2013 PartMaker提供全新曲面铣削模块

高和 注 射 成本 的 降低 , 可 节 约 资源 、 降低 能 耗 、 减 少
排放 , 实 现 注射 行 业 低 碳 、 高 效 的 良性 发 展 。 贯彻 国家 积 极 倡 导 的“ 绿色 制 造 ” 发 展 路线 , 符合 国家提
倡 的节 能减排 , 建 设“ 节约 型” 社 会 的基 本 国策 。
交货 期相 同
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标准 能源 费( 元/ 天)
其 他 费用 ( 元/ 天)
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3 5 0 0
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每 天注射 成本相同
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注射成 本合计/ 元 人工成 本合计/ 元 制品成本 ( 5 O 万件 ) / 元
加 工和 高速 加 工 C A M加工 系统 D e l c a m P o w e r MI L L 相 同的技 术和 算法 编 写而 成 。新 的 A S M高 级铣 削模 块替 代 了 旧版 本 中 的 曲面加 工 向导 S u r f a c e Ma c h i n i n g Wi z a r d 模块 。当前 P a r t Ma k e r 用 户可 十 分轻 松 地升 级 到此
机床 、 车 削 中心 C A M全面 解 决方 案 , 为用 户提 供全 方位 的加 工应用 。
尽 管重 新设 计 了用 户界 面 , 但新版P a r t Ma k e r 2 0 1 3 仍然 保 持 了其 传 统 的工作 流程 , 保 持 了其 业界 最 易使 用软 件 的特 点 。 因此 , 老 用 户 不 必担 心 新版 发 行 会 给他 们 带 来任 何 不 便 , 而 只会 更好 地 受益 于 新 的 界面 带 来 的 各项 优 势 , 提 高他 们 的加 工 生产 能 力 。新 的功 能 能够 充 分 满足 复 杂 形 体零 件 的加 工 需 要 , 尤 其 是 医疗 设 备和 航空 航 天企业 的客户 需要 。 ( 谭平宇 报道)
铝镁叠层复合材料力学性能计算与轧制复合工艺.

铝镁叠层复合材料力学性能计算与轧制复合工艺Al/Mg/Al叠层复合材料,既弥补了镁合金耐蚀性差、耐磨性差等缺点,又兼具了两种合金的优异性能,具有广阔的应用前景。
本文采用经典叠层复合材料理论计算了Al/Mg/Al叠层复合材料力学性能,利用有限元分析了7075Al/AZ31 Mg/7075 Al叠层复合材料的轧制咬入和轧制过程,通过热轧法制备了7075Al/AZ31 Mg/7075 Al叠层复合材料并测试其性能,研究了结合机理,并分析了轧制温度、压下率对界面结合强度的影响。
采用经典叠层板理论与最大应力法可预测轧制制备的Al/Mg/Al叠层复合材料的拉伸强度,误差范围4%-16%。
Al/Mg/Al叠层复合材料的拉伸刚度、弯曲刚度、拉伸比刚度、拉伸强度和拉伸比强度随着铝合金相对厚度的增加而增加,弯曲比刚度则先增加后降低。
考虑多层板轧制咬入条件时,不仅要考虑单层板咬入条件,还需要考虑驱动镁合金板与铝合金板一起运动的条件。
平直端板坯组合不能咬入,锲形端的板坯组合能够顺利咬入。
在所研究的压下率和轧制温度范围内,铝合金与镁合金能在轧制过程中形成初步结合。
压下率越大,轧制过程中形成的初步界面结合强度越大,但是已形成的结合受到破坏的程度也越大。
轧制温度升高对已形成的初步结合同样具有正负两方面的影响。
压下率大于50%,7075铝合金与AZ31镁合金才能最终实现复合。
叠层复合材料的结合强度随压下率和轧制温度的增大而降低。
制备的7075Al/AZ31Mg/7075Al叠层复合材料结合强度最高达到了65MPa。
较合理的轧制工艺为:400℃预热后单道次压下率60%。
铝合金与镁合金的界面结合过程分为三阶段:表面裂口阶段、机械结合阶段、原子互扩散阶段。
同主题文章[1].张胜华,郭祖军. 铝/铜轧制复合板的界面结合机制' [J]. 中南工业大学学报(自然科学版). 1995.(04)[2].崔建忠. 液—固相轧制复合法生产铝不锈钢复合带' [J]. 材料导报. 2001.(02)[3].李自军,洪迈生,王立江,赵宏伟,苏恒,魏元雷. 阶跃式多元变参数振动钻削叠层复合材料的加工精度' [J]. 上海交通大学学报. 2002.(08)[4].吴一平,陈建国,刘春才,李福友. Q235钢-冷模具钢轧制复合刀片的组织性能' [J]. 金属热处理. 1997.(02)[5].于朝清. 贵/廉金属轧制复合带的制造及发展概况' [J]. 机电元件. 1993.(01)[6].刘毅,金峰. 用无梯度仿生技术对叠层复合材料方板开孔形状优化'[J]. 清华大学学报(自然科学版). 2004.(12)[7].李兴刚,齐克敏,朱泉. 锌/铝轧制复合研究' [J]. 中国有色金属学报. 1999.(02)[8].郑丽娟,赵玉涛,金明江,程晓农,刘强. 纤维/树脂/铝合金叠层复合材料的显微组织与阻尼性能' [J]. 中国有色金属学报. 2003.(03)[9].张福范. 叠层复合材料拉杆的夹层应力' [J]. 复合材料学报. 1984.(01)[10].张胜华,郭祖军. 铜-铝复合材料的研究' [J]. 中国有色金属学报. 1995.(04)【关键词相关文档搜索】:材料学; Al/Mg/Al叠层复合材料; 轧制复合; 力学性能计算; 有限元模拟; 结合机理; 结合强度【作者相关信息搜索】:南京理工大学;材料学;张新平;杨婷慧;。
2.第2章 快速成型技术及其在铸造中的应用解析

第2章快速成型技术及其在铸造中的应用2.1 引言快速成型(Rapid Prototyping-RP)技术是国际上新开发的一项高科技成果,简称快速成型技术。
它的核心技术是计算机技术和材料技术。
快速成型技术摒弃了传统的机械加工方法,根据CAD生成的零件几何信息,控制三维数控成型系统,通过激光束或其它方法将材料堆积而形成零件的。
用这种方法成型,无需进行费时、耗资的模具或专用工具的设计和机械加工,极大地提高了生产效率和制造柔性。
从制造原理上讲,快速成型(RP)技术一改“去除”为“堆积”的加工原理,给制造技术带来了革命性的飞跃式发展。
基于RP原理的快速制造技术经十几年的发展,在创新设计、反求工程、快速制模各方面都有了长足的进步。
RP技术的应用可大大加快产品开发速度,缩短制造周期,降低开发成本。
现代市场竞争的特点是多品种、小批量、短周期,要求企业对市场能快速响应并不断推出新产品占领市场,如新型电话机的市场寿命仅6个月,又如台湾和日本摩托车行业,每三个月就推出一种新型摩托车投入市场,摩托车几万辆就需改型。
二十世纪九十年代以来,在信息互联网支持下,由快速设计、反求工程、快速成形、快速制模等构成的快速制造技术取得很大进展。
快速成形技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初,美国3M公司的Alan J. Hebert(1978)、日本的小玉秀男(1980)、美国UVP公司的Charles W. Hull(1982)和日本的丸谷洋二(1983),在不同的地点各自独立地提出了RP的概念,即用分层制造产生三维实体的思想。
Charles W. Hull 在UVP的继续支持下,完成了一个能自动建造零件的称之为Stereolithography Apparatus (SLA)的完整系统SLA-1,1986年该系统获得专利,这是RP发展的一个里程碑。
同年,Charles W. Hull和UVP的股东们一起建立了3D System公司。
快速模具制作流程中的RP技术应用

电化教育把美国某一企业的ZP320 制作流程为试验素材,运用化学物料石膏制品的粉基zp103为定型原料,采取快捷定型工艺中的三维立体空间打印工艺,针对三维空间立体模具制品实施削片化分层整治,获取相异高程截面状况的参数讯息,选取截面光线扫描方式,敷设化学粘结制剂,现场获取可以被用作现场金属制品铸造成型的快捷型模具工件。
将管路三通管段工件做为实验器具,探讨了其总体运作流程。
由实验结果可知,快捷型模具的制作与现场金属结构铸造工艺的紧密融合,可将模具工件的制作过程和结果具备期限压低、制做费用减少、铸件结构品质优良等特点,展示了快捷型模具制作的特点,同时亦给快捷型模具产品制作工艺在金属器具的生产领域拓展出了崭新的空间。
引言模具制品的快捷定型工艺(又可称其为RP)是属于二十世纪八十年代后期得以快速实施的一类现代化模具制造工艺。
其把电脑上可视的工件图案,快捷、精准地转换成模具工件的原型或就地现场加工零部件,故其对减少模具产品研发的期限、减低制作成本、强化市场拥有地位均可发挥出积极的促进作用。
快捷型模具产品制作(又可将其称为RT工艺)工艺,即是指把过去的建模手段(比如数字型控制切削整形、翻砂铸造、金属表面喷涂等过程)和快捷定型制作工艺相紧密融合,让模具产品制作期限短、费用少、整体价值性高。
在模具加工的尺寸标准及使用期限均可达到工业标准需求的快捷性模具加工工艺,其已变成当今模具产品制作的最有效方法。
快捷定型模具制造工艺沿用到现在,已经开发出了多类新技术,这些新工艺中应用最普遍、技术最完整的当属以光固式空间定型工艺为代表的六种先进工艺模式。
1 快捷型模具制作的操作流程选取快捷定型工艺的多层叠加制作工艺,运用对应程序软件设计出金属三通管件的三维电脑数据图案立体模型及其所用的模具工件模型,以化学石膏细粉基zp103充当定型原料,选取三维立体空间打印定型工艺快捷加工出三通型管件的快捷型模具结构,且把快捷型模具工件实施烘干工序处置,浇注七百摄氏度的铝合金热流体,从而定型出三通式管铸件产品。
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)
第五章_熔融沉积快速成型工艺介绍

成型速度 原型精度
制造成本 复杂程度
零件大小 常用材料
较高 复杂
中小件
低 简单
中大件
较低 复杂
中小件
较低 中等
中小件
热固性光敏树 纸、金属箔、 石蜡、塑料、 石蜡、尼龙、 脂等 塑料薄膜等 金属、陶瓷等 ABS、低熔点 金属等 粉末
第五章
熔融沉积快速成型工艺
1 2 3
熔融沉积快速成型工艺的基本原理和特点
尺寸:254mm×254mm×305mm 尺寸:203mm×203mm×305mm
第二节 熔融沉积快速成型材料及设备
3D Systems公司自推出光固化快速成型系统及选择性激光烧 结系统后,又推出了熔融沉积式的小型三维成型机Invision 3-D Modeler系列。该系列机型采用多喷头结构,成型速度快,材料具
第二节 熔融沉积快速成型材料及设备
熔融沉积快速成型工艺对原型材料的要求:
材料的粘度 材料的粘度低、流动性好,阻力就小,有助于材料顺利挤出。材料的流动性差,需要很 大的送丝压力才能挤出,会增加喷头的启停响应时间,从而影响成型精度。 材料熔融温度 熔融温度低可以使材料在较低温度下挤出,有利于提高喷头和整个机械系统的寿命。可 以减少材料在挤出前后的温差,减少热应力,从而提高原型的精度。 材料的粘结性 FDM工艺是基于分层制造的一种工艺,层与层之间往往是零件强度最薄弱的地方,粘结 性好坏决定了零件成型以后的强度。粘结性过低,有时在成型过程中因热应力会造成层与层 之间的开裂。 材料的收缩率 由于挤出时,喷头内部需要保持一定的压力才能将材料顺利挤出,挤出后材料丝一般会 发生一定程度的膨胀。如果材料收缩率对压力比较敏感,会造成喷头挤出的材料丝直径与喷 嘴的名义直径相差太大,影响材料的成型精度。FDM成型材料的收缩率对温度不能太敏感, 否则会产生零件翘曲、开裂。 由以上材料特性对FDM工艺实施的影响来看,FDM工艺对成型材料的要求是熔融温度 低、粘度低、粘结性好、收缩率小。
新技术展示的舞台——记第十三届华南国际机械模具及塑胶展

在展位 上观 看演示 让人 留连忘返 , 技术研讨会也 让观众兴趣盎然 。现在 的 专业展会 ,如果没有技术研讨会 的强 力 支 持 ,展 会 将会 逊 色很 多 ,因而 高 层
及 自动化生产线等 。 本届展会也算是华 南地区大型国际 展 ,由于宣 传到位 ,许多知名 的国际公 司也纷纷 前来参展 ,如瑞 士阿奇 、瑞士
展 ,是 一次新 技术交 流的盛会 !
国哈斯等到都带来 了最 新的机床 ,特装
的展位在展厅 的最 佳位置 ,吸引 了不少
的观众 。
览 中心举行 ,这 次展会云集 了中外参展 妻 § 商 4 0多家 ,会场 占据 了展览 中心的 B、 2
C两个展馆 ,面积达 25 .万平方米 ,吸引 了专业观众 6万多人 ,本 届展会展 品包
次 、高水 准的展会均 以高水平 的技术研 讨会吸 引专业观众群 体 。本 届展会 在 3 天时 间内共安排技术研讨会 l 个 ,使更 3
多的专业观众对模具新技 术有更深入 的
些关键点及 注意事项 等 ;住友塑胶机械
( 香港 )有限公 司题为 “ ML容器 与住 I
友精密成形 的结合 ”的研 讨 ,向人们详
细展示 了模 内贴 印技 术的应用及出现相
关故障 的解决办法 ,达明科技公司举办
了“ 利用叠层模具提高生产力 ” 的技术研
新技术展示的舞台
— —
讨, 宝理塑料 ( 中国 ) 限公司的 “ 有 工程 塑料在 汽车工业的应用 ” ,展示了宝理塑 料在汽车上 的最新应用技术 ,研讨会上 , 观众提 出的一些技 术问题也得到圆满 的
对于观众来讲 ,寻找新技术 ,搜集
新产品是参展观众 的主要的工作 !
LOM原型制作质量分析及控制_王晓艳

文章编号:1001-2354(2002)02-0034-03LOM原型制作质量分析及控制王晓艳,王广春,赵国群(山东大学南校区模具工程技术研究中心,山东济南 250061)摘 要:简要介绍了L OM原型的制作工艺过程,从工程应用和服务需要出发,分析了影响成形件质量和精度的因素,给出了控制其质量的几种有效方法。
关键词:快速原型;叠层实体制造技术;质量控制中图分类号:T G316.18 文献标识码:A1 引言LOM(Laminated Object M anufacturing)法是美国Helisys公司于1991年研制成功的一种快速原型制造技术,它以成本低廉,成形速度快,精度高等特点得到了迅速而广泛应用。
LOM法的原理是根据计算机上构成的产品三维设计模型分层切片,将废料部分切割成网格,激光束据此切割背面带有粘胶的纸,依次叠加形成LOM叠层块(图1),其中,所需的制件被废料包围,剔除这些废料之后,便可得到LOM制件[1]。
这种成型技术生成的原型精度可达 0.1mm且不收缩,叠层厚度可减小为0.05mm~0.5mm。
由于无固化过程,因此成型速度快。
叠层实体制造技术自出现以来,已经在汽车、机械、电器、航天航空、建筑、医学、玩具和考古等行业广泛地应用于产品概念设计可视化和造型设计评估、产品装配检验、熔模精密铸造母模、仿行加工的靠模、快速翻制模具的母模及直接制模等众多方面。
但国内对LOM技术的研究主要集中于设备的研制和生产上,对LOM原型的制作精度、表面质量、制作工艺、参数的调配及后处理等方面还未进行系统的研究和总结。
2 LOM原型制作工艺2 1 CAD模型的STL文件各种快速成型制造系统的原型制作过程都是在CAD模型的直接驱动下进行的,CAD模型为原型的制作过程提供数字信息。
而ST L数据文件的内容是将三维实体的表面三角形化,并将其顶点信息和法矢有序排列起来,而生成的一种二进制或ASCII信息,这种信息直接能够由快速原型制造系统中切片软件识别。
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4:我司相关叠层模具及叠层热流道案例
4.1.手机及机壳类的叠层模具的分析及示意图片。 4.2.薄壁包装类的叠层模具的分析及示意图片。 4.3.医疗产品及多腔产品类的叠层模具的分析及示意图片。 4.4.三层叠层模具的分析及示意图片。 4.5.叠层模具的热流道形式。
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2:叠层模具技术特点
通常,注塑机与常规模具配合使用时,其本身的注射量和开模行程只使用了额定的20%~40%, 没有充分发挥注塑机的性能。与常规模具相比,叠层式注射模具的锁模力只提高了5%~10%,但产量 可以增加90%~95%,极大地提高了设备利用率和生产率,并降低了成本[2]。 叠层注射模具作为一种新型的模具技术得到了不断的发展,特别是与热流道技术的结合,使它成 为当今塑料模具发展的一项前沿技术。传统的常规模具设计理论已经不适用于叠层式注射模具设计, 因此急需发展一套全新的模具设计理论以指导叠层式注射模具设计。下面将对叠层式注射模具的设计 要点进行说明。
2.1 注塑机最大注射量 叠层式注射模具可以采用冷流道,也可以采用热流道。当使用冷流道时,需要考虑浇注系统凝料所用的塑料量; 当采用热流道时,即实现无回头凝料生产,在热流道板和中心主喷嘴中的物料不影响模具所需注射量,可以忽略不 计[3]。所以,在校核注塑机最大注射量时要视具体情况而定。 2.2 注塑机注射压力 注射压力的校核主要是检验注射压力能否满足成型的需要。对于叠层式注射模具,大多成型薄壁、投影面积大 、流程长的塑件,在充填过程中需要更高的注射压力和注射速度。而叠层式热流道模具由于采用了热流道技术,相 对叠层式冷流道模具来说,能较好地传递注射压力,故所需的注射压力要比叠层式冷流道模具小;但由于流程增加、 投影面积增大,所需注射压力要比单层冷流道模具大。在校核注射压力时,应根据各种塑料的注塑工艺,并结合计 算机模拟流动分析来确定塑件的注射压力,再与注塑机额定注射压力比较。 2.3 注塑机最大锁模力 叠层式注射模具的各层型腔以“背靠背”设置,理论上能在锁模力不增加的基础上在同一台注塑机上实现任意 数量的叠层。但是,由于叠层式注射模具的中心主喷嘴及分流板增大了流动通道,使塑件加上浇注系统在分型面上 的投影面积有所增大;并且由于叠层而延伸了流道,压力损失比常规单层模具大,注射压力相应增大,致使型腔压力 增大,故锁模力有所增加,校核时按相同单层模具所需锁模力增加10%~15%是比较安全的。
叠层模具的应用技术
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1:叠层模具应用特点
叠层模具技术是区别于普通注塑模具技术的一种模具前沿技术,即在一副模具中将多个型腔在 合模方向重叠布置。这种模具通常有多个分型面,每个分型面上可以布置一个或多个型腔。简单地说, 叠层模具就相当于将多副单层模具叠放在一起,安装在一台注塑机上进行注塑生产。 叠层模具结构上由叠层模具热流道系统、专用模架系统、承载导向系统、双向顶出系统、开合 模联动系统等多个系统组成。 叠层模具技术具备以下特点: 1.1.叠层模具生产效率超过普通的单层模具一倍或多倍,大幅度降低注塑生产成本。从结构特点 来看,叠层模具将多副型腔组合在一副模具中,充分利用普通注塑设备便可满足生产。模具的充模、 保压和冷却时间与单层模具相同,这就决定了叠层模具的生产效率将超过普通单层模具一倍甚至多倍, 大大提高制品单位时间的产量。(叠层模具设计就是因为它们的生产效率远远超过普通的单面模具而 闻名) 1.2.叠层模具可安装在与单层模具相同的注塑机上,无须投资购买额外的机器和设备,从而节约 了机器、设备、厂房和新增劳动力的成本。 1.3.叠层模具制造要求基本上与普通模具相同。据统计,1副双层叠层模具的制造周期比两副单 层模具的制造周期短5%~10%。 1.4.经生产验证,叠层式注射模具结构设计合理、可靠,制品尺寸一致性好,模具费用降低30%, 成型效率提高一倍或多倍。 1.5.叠层模具适合于大批量生产形状扁平的大型制品,小型多腔壁薄制品,批量越大,制品生产 成本越低。