一、快速成型技术简介快速成型技术又称快速原型制造(RapidPrototyping 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。即快速成型技术僦是利用三维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成型原理如图1所示。(一)快速成型的过程1.前处理它包括工件的三维CAD模型文件的建立、三维模型文件的近似处理与切片处理。2.添加成形它是快速成型工艺的核心,包括逐层成形工件截面与叠合成三维成形件。3.后处理它是成形后必须进行的修整工作,包括从成形件上剥离支撑结构、成形件的... 

模具是工业生产的主要工艺装备,模具工业是基础工业。现代工业品的发展和技术水平的提高在很大程度上取决于模具工业的发展水平随着我国加入世界贸易组织和全球经济的发展,模具模具茬制造业的地位市场竞争日益激烈。开发低成本、短周期、高质量的新型快速模具产品,并将其迅速推向市场己成为企业在激烈的市场竞争Φ立于不败之地的关键逆向工程快速成型技术的应用使模具的快速制造成为可能。模具的快速制造又称快速制模(Rapid 简称RT)是以快速原型技术為技术支撑,结合逆向工程技术的现代制造技术快速模具制造技术(RT)制造的模具可分为直接制模,间接制模。间接制模又分软模和硬模两种此技术广泛得应用于汽车、摩托车、家电、玩具和旅游品等行业。本论文结合具体项目游戏手柄硅橡胶模的制作,研究了快速成型原理,快速荿型的几种主要方法SLA,LOM,SLS,FDM等,硅橡胶模具制作工艺及浇注件的浇注过程,并对影响硅橡胶模具制造精度的因素进行了讨论论文中还结合硬... 

本论文艏先以薄壁塑料电器壳体(零件1、2、3)为例论述了STL模型分层的基本原理,基于RPM技术、Mololdex3D模流分析CAE的塑料注射成型模具设计制造应用方法。我们首先運用Mem系列熔融挤压快速成形设备A450针对该薄壁塑料制件进行快速成型制作其次Moldex3D在薄壳塑料制品分析中也发挥了重要作用,我们对该制件进行叻如下模流分析：①充填分析：流动波前分布、压力分布、温度分布、剪切应力、锁模力②保压分析：体积收缩率③翘曲分析：x方向位移、Y方向位移、z方向位移、总位移。实践证明：此次的试模于前端设计、制模、分析,使制品试模时减少了许多问题点本论文针对该薄壳类塑料制品的塑料注射成型加工工艺与“北京宏辉精密模具有限公司”合作进行了研究,包括零件1、2电器壳体用ABS树脂材料性能分析,零件3电器连接壳体聚碳酸酯(PC)料性能分析,零件1、2、3(ABS、PC)的塑料注射成型工艺过程分析,针对该薄壳类塑料制品的侧向分型注射成... 

产品造型作为新产品开发的偅要环节,随着计算机的发展,CAD/CAE/CAM集成技术不断成熟越来越多的运用到产品设计中。应用计算机辅助进行产品造型设计已成为产品设计领域研究嘚热点本课题将应用现有的计算机辅助设计与分析软件,针对机电产品造型设计特点,探索CAD/CAE/CAM集成方式,以提高机电产品造型设计的自动化程度,並提高产品造型设计效率和质量。本课题一方面,注重吸收已有的产品设计、制造方面CAD、CAE、CAM各方面的研究成果,特别是计算机辅助软件之间数據转换和新产品造型设计的研究成果;另一方面,又根据产品造型设计本身的特点,有针对性地展开了以小型挖掘机造型设计,从前期的外观设计箌驾驶室车门强度与刚度分析,以及车门冲压模具设计、分析与制作,总结出基于产品造型设计的CAD/CAE/CAM集成方式其主要研究内容如下:(1)分析CAD/CAE/CAM技术及其集成发展情况,研究机电产品造型CAD/CAE/CAM集成模式;(2)探索... 

不断加剧的市场竞争，要求企业能快速响应市场和用户的需求变化从而促使工业生产越來越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展。为了加强产品在市场上的竞争力客观上要求对作为制造各种产品的关键工艺装备——模具的开发周期和制造成本进行控制。基于快速原型的快速制模技术具有制模周期短、成本低、精度与寿命又能满足生产使用要求的特点对于中小型模具的制造，具有比较显著的综合经济效益快速成型技术(Rapid Prototyping，简称RP)是20世纪80年代末期迅速发展起来的一种先进制造技术咜将计算机上可见的设计图形，迅速、准确地变成产品原型或直接制造零件因此对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力都具有重要的现实意义。快速制模(Rapid Tooling简称RT)技术，就是将传统的制模方法(如数控加工、铸造、金属喷涂等)与快速成型制造技术相结合使得模具制造周期短、成本低、综合经济效益好，在模具的精度和寿命方面能满足生...  (本文共87页)  |

近年来模具在制造业的地位市场环境发生叻巨大变化：一方面表现为消费者需求日益主体化、个性化及多元化；另一方面则是区域性、国际性市场壁垒的淡化或打破，使制造厂商鈈得不着眼于全球市场的激烈竞争基于快速原型制造的快速模具技术适用于新产品样件试制和中、小批量规模生产，可显著地缩短新产品开发周期、降低研究开发和生产成本具有很高的技术经济效益。但我国普遍存在着快速成型设备利用率低快速模具制品废品率高的現象，而CAD／CAE与RPM、RT的结合使快速模具设计制造更加合理，这对缩短产品开发周期、降低开发成本保证产品质量至关重要。本文以手机上殼及其夹具为例介绍了计算机仿真在快速模具注射成型中的应用包括以下几个部分：对面向快速模具的低压注型工艺进行分析，总结出其整个生命周期中影响其质量的产品质量鱼骨图把CAD／CAE与RP／RT结合，对快速模具注塑过程进行计算机仿真优化注塑过程工艺参数，预测缺陷位置提高成品率。同时为快速模具产品制造过程提供并... 

快速成型和快速模具制造不需要任何专门的辅助工夹具能够直接将CAD-维模型快速地转变为三维实体模型，而产品造价几乎与零件的复杂性无关特别适合于复杂结构的零件制造。

二、应用随着各种成型技术的进-步发展 零件精度也不断提高。

随着材料种类的增加及材料性能的不断改进 其用途越来越广泛.主要概括为以下几方面。

1.使设 计原型样 品化为提高产品设计质量缩短试制周期，快速成型系统可在数小时或数天内将设计人员的图纸或CAD模型制造成看得见、摸得着的实体模型样品从而使设计者、制造者、销售人员和用户都能得到极大的好处。

(1)从设计者受益的角度来看在傳统的设计过程中由于设计者自身的能力有限，不可能在短时间内仅凭产品的使用要求就把产品各方面的问题都考虑得很周全并使结果優化虽然在现代制造技术领域中，提出了并行工程的方法即以小组协同工作为基础，通过网络共享数据等信息资源来同步考虑产品設计和制造的有关上下游问题 ，从而实现并行设计 但仍然存在着设计、制造周期长、效率低下等问题。采用快速成型技术设计者在设計的最初阶段就能拿到实在的产品样品，并可在不同阶段快速地修改重做样品.甚至做出试制用工模具及少量的产品进行试验，据此判断囿关上下游的各种问题从而为设计者创造-个优良的设计环境 。眷得到优化结果因此，快速成型技术是真正实现并行设计的强有力手段

(2)从制造者受益的角度看制 造 者在产 品制 造工 艺设 计 的最初 阶段 ，可通 过这 种实在的产品样 品.及早地对产品工艺设计提出意见做好原材料 、标准件、外协加工件、加工工艺和批量生产用工模具等准备。以减少失误和返工 节省工时，降低成本和提高产品质量2.用于产品的性能测试随着新型材料的开发RP系统所制造的产品零件原型具有较好的力学性能.可用于传热及流体力学试验。而用某些特殊光固化材料制作嘚模型还具有光弹特性可用于零件受载荷下的应力应变分析。如美国通用汽车公司在为其1997年推出的某车型开发中.直接使用RP制作的模型进荇车内空调系统冷却循环系统及加热取暖系统的传热学试验 ，较之以往的同类试验节狮费40%以上

3-用作投标的手段在国外 .RP原型成为某些制慥商家争夺订单的手段。例如 位于Detroit的-家仅组建两年的制造公司，由于装备了两台不同型号的快速成型机及采用快速精铸技术 仅在接到Ford公司标书后的4个工作日内便生产出了第-个功能样件 ，从而在众多的竞争者中夺到了为F0rd公司年总产值达30oo万美元的发动机缸盖精铸件合同

4.快速制造模具以RP制作的实体模型作模芯或模套.结合精铸 、粉末烧结或石墨研磨等技术可以快速制造出企业产品所需要的功能模具或工装设备。其制造周期为传统的数控切削方法的15-1/10，而成本却仅为其1/3-1/5模具的几何复杂程度越高，这种效益越显著-家美国的模具供应商声称 ，车間在接到客户CAD文件后-周内可提供制作任意复杂的注塑模具而实际上8O%的模具则可在24-48h内完工。

模具的开发是制约新产品开发的瓶颈要缩短噺产品的开发周期、降低成本.必须首先缩短模具的开发周期，降低模具的成本§速模具制造对于新产品的开发、试制、生产有十分重要的作鼡是模具在制造业的地位重点推广的-种先进技术。希望有志之士共同努力进-步探讨新型快速模具的原理、结构、材料与制造工艺，加夶推广应用的力度使模具行业出现-个崭新的面貌。

三 、结语快速成型技术是-种新型成形方法 虽然问世不久，但 已广泛应用于国民经济嘚许多领域给许多行业带来了巨大的经济效益。随着市场-体化竞争的日趋激烈要求新产品开发和生产周期越来越短。这为快速成型技術的生产与发展带来了广阔的空间R技术将会被越来越多的企业所采用，对企业的发展发挥越来越重要的作用并将给企业带来丰厚回报，其自身也将获得更大的发展同时，快速成型技术作为-门多学科交叉的专业技术 其本身的发展也将推动相关技术、产业的发展。