模具快速成型課程總結(jié)

1、 緒論緒論 現(xiàn)代模具加工方法概述現(xiàn)代模具加工方法概述 特種加工技術(shù)特種加工技術(shù) 高速加工技術(shù)高速加工技術(shù) 反求工程反求工程 快速成形技術(shù)快速成形技術(shù) 快速模具快速模具 先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回、加工、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力的制造技術(shù)的

2、總稱。和競(jìng)爭(zhēng)力的制造技術(shù)的總稱。要點(diǎn)：要點(diǎn)： TQCSE基礎(chǔ)制造技術(shù)CADCAMNC技術(shù)ROBOTFMC清潔生產(chǎn)技術(shù)質(zhì)量與可靠性CE系統(tǒng)管理技術(shù)MRPCIMSIMSAM集成技術(shù)新型產(chǎn)業(yè)及市場(chǎng)需求帶動(dòng)（重大裝備、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展）系統(tǒng)工程及管理科學(xué)信息技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)體系圖 新材料技術(shù)新能源技術(shù)進(jìn)入工藝過程物料初始重量近似等于加工后最終重量。如鑄造、壓力加工、粉末冶金、注塑成形等，多用于毛坯制造，但也可直接成形零件。零件的最終幾何形狀局限在毛坯的初始幾何形狀范圍內(nèi)，零件形狀的改變是通過去除一部分材料，減少一部分重量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如切削與磨削，電火花加工、電解加工等特種加工等。傳統(tǒng)的累加方法

3、有焊接、粘接或鉚接等，通過不可拆卸連接使物料結(jié)合成一個(gè)整體，形成零件。近幾年才發(fā)展起來(lái)的快速原型制造技術(shù)（RPM），是材料累加法的新發(fā)展。 方法特點(diǎn)方法特點(diǎn)機(jī)械過程機(jī)械過程熱學(xué)過程熱學(xué)過程電化學(xué)過程電化學(xué)過程化學(xué)過程化學(xué)過程分類分類(按加工機(jī)理和采用能源按加工機(jī)理和采用能源)電火花加工原理圖電火花加工原理圖進(jìn)給系進(jìn)給系統(tǒng)統(tǒng)放電間隙放電間隙工具電極工具電極工件電極工件電極直流脈直流脈沖電源沖電源工作液工作液電解加工原理圖電解加工原理圖電解液電解液直流電直流電源源泵泵工件陽(yáng)極工件陽(yáng)極陰極進(jìn)給陰極進(jìn)給工具陰極工具陰極 變幅桿變幅桿超聲超聲波發(fā)波發(fā)生器生器振動(dòng)方向振動(dòng)方向工具工具換能器換能器工作液工作

4、液噴嘴噴嘴工件工件工件工件工作臺(tái)工作臺(tái)激光加工原理圖激光加工原理圖光闌光闌反射鏡反射鏡聚焦鏡聚焦鏡電源電源幾種常見特種加工方法的綜合比較幾種常見特種加工方法的綜合比較幾種常見特種加工方法的綜合比較幾種常見特種加工方法的綜合比較高速加工定義高速加工定義 加工效率高，材料去除率是常規(guī)的加工效率高，材料去除率是常規(guī)的3-53-5倍倍 刀具切削狀況好，切削力小，主軸軸承、刀具刀具切削狀況好，切削力小，主軸軸承、刀具和工件受力均小。切削速度高，吃刀量很小，和工件受力均小。切削速度高，吃刀量很小，剪切變形區(qū)窄，變形系數(shù)剪切變形區(qū)窄，變形系數(shù)減小，切削力降低減小，切削力降低大概大概30%-90%30%-90

5、% 刀具和工件受熱影響小。切削產(chǎn)生的熱量大部刀具和工件受熱影響小。切削產(chǎn)生的熱量大部分被高速流出的切屑所帶走，故工件和刀具熱分被高速流出的切屑所帶走，故工件和刀具熱變形小，有效地提高了加工精度變形小，有效地提高了加工精度 刀具壽命長(zhǎng)（高速切削刀具）。刀具受力小，刀具壽命長(zhǎng)（高速切削刀具）。刀具受力小，受熱影響小，破損的機(jī)率很小，磨損慢受熱影響小，破損的機(jī)率很小，磨損慢 工件表面質(zhì)量好。軸向和徑向切深小，工件粗工件表面質(zhì)量好。軸向和徑向切深小，工件粗糙度小糙度小; ;切削度高，機(jī)床激振頻率遠(yuǎn)高于工藝切削度高，機(jī)床激振頻率遠(yuǎn)高于工藝系統(tǒng)的固有頻率，系統(tǒng)振動(dòng)很小，表面質(zhì)量好系統(tǒng)的固有頻率，系統(tǒng)振動(dòng)很

6、小，表面質(zhì)量好 橫向切削力很小，有利于加工細(xì)筋和薄壁，壁橫向切削力很小，有利于加工細(xì)筋和薄壁，壁厚甚至可厚甚至可1mm1mm 高速切削刀具熱硬性好，且切削熱大部分被切高速切削刀具熱硬性好，且切削熱大部分被切屑帶走，可進(jìn)行高速干切削，實(shí)現(xiàn)綠色加工屑帶走，可進(jìn)行高速干切削，實(shí)現(xiàn)綠色加工 可完成高硬度材料和硬度高達(dá)可完成高硬度材料和硬度高達(dá)HRC40-62HRC40-62淬硬鋼淬硬鋼的加工，的加工， Ra0.4Ra0.4，加工效率是，加工效率是EDMEDM的的3-63-6倍倍航空航天航空航天汽車工業(yè)汽車工業(yè)模具制造模具制造其它其它高速主軸的特征高速主軸的特征 逆向工程逆向工程 ( Reverse E

7、ngineering ), ( Reverse Engineering ),又稱為又稱為, ,反求工程等反求工程等 定義定義: :逆向工程是將實(shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)槟嫦蚬こ淌菍?shí)物轉(zhuǎn)變?yōu)镃ADCAD模型相關(guān)模型相關(guān)的數(shù)字化技術(shù)的數(shù)字化技術(shù), ,幾何模型重建技術(shù)和產(chǎn)品制造幾何模型重建技術(shù)和產(chǎn)品制造技術(shù)的總稱技術(shù)的總稱, ,是將已有產(chǎn)品或?qū)嵨锬Ｐ娃D(zhuǎn)化為是將已有產(chǎn)品或?qū)嵨锬Ｐ娃D(zhuǎn)化為工程設(shè)計(jì)模型和概念模型工程設(shè)計(jì)模型和概念模型, ,在此基礎(chǔ)上對(duì)已有在此基礎(chǔ)上對(duì)已有產(chǎn)品進(jìn)行解剖產(chǎn)品進(jìn)行解剖, ,深化和再創(chuàng)造的過程深化和再創(chuàng)造的過程逆向工程逆向工程初始數(shù)據(jù)獲得初始數(shù)據(jù)獲得數(shù)字化模數(shù)字化模型實(shí)現(xiàn)型實(shí)現(xiàn)數(shù)字化模數(shù)字化模型

8、的物化型的物化成品成品設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員人員操作操作人員人員技術(shù)技術(shù)要求要求測(cè)量測(cè)量方案方案操作操作規(guī)程規(guī)程CMM測(cè)繪測(cè)繪工具工具點(diǎn)云模型點(diǎn)云模型/測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)模型模型/樣件樣件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)工藝工藝標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)人員人員CAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)工藝工藝清單清單操作操作規(guī)程規(guī)程操作操作人員人員NC機(jī)床機(jī)床NC程序程序功能導(dǎo)向功能導(dǎo)向 ( Functionally-oriented )描述模式描述模式 ( Descriptive model )系統(tǒng)仿造系統(tǒng)仿造 ( System as-is )合并調(diào)整點(diǎn)云合并調(diào)整點(diǎn)云曲率濾波曲率濾波點(diǎn)點(diǎn)45,000,000 100,000劃網(wǎng)格劃網(wǎng)格后處理后處理

9、合并合并反求反求 輸出輸出劃網(wǎng)格劃網(wǎng)格濾波濾波掃描掃描逆向工程逆向工程 逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)逆向工程的關(guān)鍵技術(shù) 實(shí)物（產(chǎn)品）尺寸的三維測(cè)量技術(shù)實(shí)物（產(chǎn)品）尺寸的三維測(cè)量技術(shù) 測(cè)量數(shù)據(jù)的前處理技術(shù)。包括：測(cè)量數(shù)據(jù)的壞點(diǎn)、測(cè)測(cè)量數(shù)據(jù)的前處理技術(shù)。包括：測(cè)量數(shù)據(jù)的壞點(diǎn)、測(cè)量誤差的去除，多視圖測(cè)量數(shù)據(jù)的整體拼接，冗余數(shù)量誤差的去除，多視圖測(cè)量數(shù)據(jù)的整體拼接，冗余數(shù)據(jù)的去除，測(cè)量數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化和優(yōu)化，等等據(jù)的去除，測(cè)量數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化和優(yōu)化，等等 測(cè)量數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)的CADCAD反向建模技術(shù)。包括：測(cè)量數(shù)據(jù)的分反向建模技術(shù)。包括：測(cè)量數(shù)據(jù)的分割和曲面擬合，被測(cè)實(shí)物的割和曲面擬合，被測(cè)實(shí)物的CADCAD模型重構(gòu)技術(shù)等

10、。模型重構(gòu)技術(shù)等。 逆向工程的接口技術(shù)。包括：測(cè)量數(shù)據(jù)與快速成形系逆向工程的接口技術(shù)。包括：測(cè)量數(shù)據(jù)與快速成形系統(tǒng)的接口（統(tǒng)的接口（STLSTL文件），測(cè)量數(shù)據(jù)與文件），測(cè)量數(shù)據(jù)與CNCCNC設(shè)備的接口設(shè)備的接口（DXFDXF、IGESIGES、點(diǎn)云文件），測(cè)量數(shù)據(jù)與、點(diǎn)云文件），測(cè)量數(shù)據(jù)與CAD/CAMCAD/CAM系統(tǒng)系統(tǒng)的接口（的接口（DXFDXF、IGESIGES、STEPSTEP文件），以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的文件），以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有的制造設(shè)備、制造設(shè)備、CAD/CAE/CAMCAD/CAE/CAM等軟件的數(shù)據(jù)交換。等軟件的數(shù)據(jù)交換。 新零件的設(shè)計(jì)，主要用于產(chǎn)品的改型或彷型設(shè)計(jì)新零件的設(shè)計(jì)，主要用

11、于產(chǎn)品的改型或彷型設(shè)計(jì) 已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖已有零件的復(fù)制，再現(xiàn)原產(chǎn)品的設(shè)計(jì)意圖 損壞或磨損零件的還原損壞或磨損零件的還原 數(shù)字化模型的檢測(cè)，例如檢驗(yàn)產(chǎn)品的變形分析、焊數(shù)字化模型的檢測(cè)，例如檢驗(yàn)產(chǎn)品的變形分析、焊接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較接質(zhì)量等，以及進(jìn)行模型的比較 模具樣品開發(fā)：汽、機(jī)車，電、資、通產(chǎn)品，消費(fèi)模具樣品開發(fā)：汽、機(jī)車，電、資、通產(chǎn)品，消費(fèi)性電子產(chǎn)品及性電子產(chǎn)品及 相關(guān)零組件、運(yùn)動(dòng)器材、玩具、陶瓷、相關(guān)零組件、運(yùn)動(dòng)器材、玩具、陶瓷、鞋模等。鞋模等。 人體形狀量測(cè)：人體外形量測(cè)、醫(yī)學(xué)工程。人體形狀量測(cè)：人體外形量測(cè)、醫(yī)學(xué)工程。 造型設(shè)計(jì)：立體動(dòng)畫、多媒體虛擬實(shí)境、

12、廣告動(dòng)畫造型設(shè)計(jì)：立體動(dòng)畫、多媒體虛擬實(shí)境、廣告動(dòng)畫等。等。 逆向工程的應(yīng)用逆向工程的應(yīng)用逆向工程用于塑模開發(fā)逆向工程用于塑模開發(fā) 三維物體三維物體切片切片層制造層制造疊加疊加 激光束激光束激光發(fā)生器激光發(fā)生器進(jìn)給進(jìn)給缸缸展鋪粉末的展鋪粉末的輥?zhàn)虞佔(zhàn)臃勰┓勰┕ぜぜ Z工作臺(tái)工作臺(tái)Z Z充滿氮?dú)獾某錆M氮?dú)獾墓ぷ鳝h(huán)境工作環(huán)境 工件工件FilamentSupplyHeatedFDM HeadMoltenFilamentFDM 產(chǎn)生的橫截面產(chǎn)生的橫截面FDM的走絲不能交叉,否則會(huì)在層面上形成高點(diǎn)開始鋪一層粉噴射粘接劑降低打印平臺(tái)最終零件重復(fù)去除鑄造砂型的鑄造砂型的CAD模型模型鑄造砂型的裝配鑄造砂型的裝配 澆鑄澆鑄 清砂后的氣缸體鑄件清砂后的氣缸體鑄件 型芯型芯注射件注射件型腔型腔鋁填充環(huán)氧樹脂模鋁填充環(huán)氧樹脂模以快速原型件作為母模以快速原型件作為母模, , 然然后澆注后澆注鋁填充環(huán)氧樹脂來(lái)形鋁填充環(huán)氧樹脂來(lái)形成注射模具的型芯和型腔成注射模具的型芯和型腔. .在原模表面電鑄鎳殼，然后設(shè)置共形冷卻道，再電在原模表面電鑄鎳殼，然后設(shè)置共形冷卻道，再電鍍銅殼，并澆注背襯而構(gòu)成的模具鍍銅殼，并澆注背襯而構(gòu)成的模具 手機(jī)電鑄手機(jī)電鑄-背襯模及熱注塑件背襯模及熱注塑件