rpm在快速模具制造中的应用

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1、RPM在快速模具制造中的应用

2、第1随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分激烈，产品的开发速度日益成为市场竞争的主要矛盾。在这种情况下，自主快速产品开发的能力，成为制造业全球竞争的实力基础。同时，制造业为满足日益变化的用户需求，又要求制造技术有较强的灵活性，能够以小批量甚至单件生产而不增加产品的成本。因此，产品开发的速度和制造技术的柔性就变的十分关键了。本文主要介绍了快速模具的应用背景和主要特点，并阐述了RPM在快速制模中的主要应用。一、前言快速模具技术（RapidTooling，简称RT）是应用快速成形方法（RPM），快捷、方便地制作工具或模具的一种新兴技术。RT一直受到产品开发商和模具界

3、的广泛重视，可以说，RT是传统快速模具技术与现代先进制造技术相结合的典范。RT的显著特点是：制模周期短、工艺简单、易于推广、制模成本低，精度和寿命能满足特定的功能需要，综合经济效益良好，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。目前，RT已被广泛应用到汽车制造、航空航天、军工、电子、医学和家电等领域。运用RPM技术可以直接制造模具，也可以利用快速物理原型经过中间转化制造模具。其一般的工艺流程如图1所示。图1利用RP原型制作模具的流程框图二、利用RPM原型直接制造模具直接法是指根据模具的CAD模型由RP系统直接制造成形，它不需要RP制作样件，也不依赖传统的模具制造工艺，对

4、模具的制造尤其快捷，是一种有开发前景的快速模具制造方法。1.LOM法直接制造模具分层实体制造（LaminatedObjectManufacturing，LOM）工艺，又称叠层实体制造或分层实体制造，由美国Helisys公司的MichaelFeygin于1986年研究成功，并推出了商品化的机器。采用LOM工艺成型的纸基原型可直接用来代替传统木模，不仅大大缩短了制模时间，而且原型的尺寸精度也比木模高，强度和尺寸稳定性也优于木模。对于形状复杂的高精度模具，其优点尤为突出。快速成型件具有较好的机械强度和稳定性，其性能优于硬木，可承受200℃的高温。经表面处理后，可用作砂型铸造的木模，一般可用来重复制作

5、50～100件砂型。其不足之处是RP原型经长时间保存后会产生变形。LOM法主要用以制造下列用途的纸模具：灌注石蜡铸造蜡模的模具、石膏成型模、塑料压铸成型模和低熔点合金铸造模等。2.SLS法直接制造模具采用SLS(SelectiveLaserSintering)工艺可直接烧结涂敷有粘接剂的金属粉末，当模型制造完成后，再加热去除粘接剂，并对模型进行金属浸渗，从而获得金属模具。SLS法可以选择不同的粉末来制造不同用途的模具。用SLS法可直接烧结金属模具或陶瓷模具，用作注塑、压铸、挤塑等塑料成型模及冲压成形模。SLS制作的模具经渗铜后，还可直接用作金属模具。三、利用RPM技术间接制造模具根据材质的不同

6、，间接制模法生产出来的模具一般分为软质模具和硬质模具两大类。1.利用RPM原型制造软质模具软质模具因其所使用的软质材料（如硅橡胶、环氧树脂等）有别于传统的钢质材料而得名。这些软模具可用作试制、小批量生产用注塑模，制造硬模具的中间过渡模和低熔点合金铸造模等。这些软模具具有很好的弹性、复印性和一定的强度，在浇注成形复杂模具时，可以大大简化模具的结构设计，且便于脱模。例如，TEK高温硫化硅橡胶的抗压强度可达12.4～62.1MPa，承受工作温度150～500℃，模具寿命一般为200～500件。一般室温固化硅橡胶构成的软模具寿命为10～25件，环氧树脂合成材料构成的软模具寿命为300件。由于其制造成本

7、低和制作周期短，因而在新产品开发过程中作为产品功能检测和投入市场试运行以及在国防、航空等领域单件、小批量产品的生产方面受到高度重视，尤其适合于批量小、品种多、改型快的现代制造模式。其工艺流程是将快速原型配置浇注系统作为芯模，悬置于模盒内，注入流态硅胶，经真空脱气、固化后沿预设的分型面分开，模具制造即告完成。硅胶模具可以用来制作塑料件和低熔点合金件，寿命只有几十次至上百次。工艺流程如图2所示。2.利用RPM原型制造硬质模具