第五章 基于快速原型的软模快速制造技术.ppt

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1、第五章基于快速原型的软模快速制造技术快速原型由于其制造方法要求的使用材料的限制，并不能够完全替代最终的产品。因此，在新产品功能检验、投放市场试运行获得用户使用后的反馈信息以及小批量生产等方面，仍需要由实际材料制造的产品。因此，利用快速原型作母模来翻制模具并生产实际材料的产品，便产生了基于快速原型的快速模具制造技术(RapidTooling—RT)。运用RT技术突出的特点就是其显著的经济效益，它与传统的数控加工模具方法相比，周期和费用都降低1/3~1/10左右，如下表所示。近年来，工业界对RT的研究开发投入了

2、日益增多的人力和资金，RT的收益由此也获得了巨大增长。据SME统计，近年来RT服务的收益年增长率均高于RP系统销售，如96年比95年增长62.7%，而RP设备销售额的增长为42.6%。模具工程技术研究中心METRCξ5基于快速原型的软模快速制造技术模具工程技术研究中心METRCξ5基于快速原型的软模快速制造技术第一节快速模具的分类及基本工艺流程基于RP的快速模具制造方法一般分为直接法和间接法两大类。直接制模法是直接采用RP技术制作模具，在RP技术诸方法中能够直接制作金属模具的是选择性激光烧结法（SLS法）。

3、用这种方法制造的钢铜合金注射模，寿命可达5万件以上。但此法在烧结过程中材料发生较大收缩且不易控制，故难以快速得到高精度的模具。目前，基于RP快速制造模具的方法多为间接制模法。间接制模法指利用RP原型间接地翻制模具。依据材质不同，间接制模法生产出来的模具一般分为软质模具（SoftTooling）和硬质模具(HardTooling)两大类。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，由于其制造成本低和制作周期短，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国防、

4、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。目前提出的软质模具制造方法主要有硅橡胶浇注法、金属喷涂法、树脂浇注法等。模具工程技术研究中心METRCξ5基于快速原型的软模快速制造技术软质模具生产制品的数量一般为50~5000件，对于上万件乃至几十万件的产品，仍然需要传统的钢质模具，硬质模具指的就是钢质模具，利用RP原型制作钢质模具的主要方法有熔模铸造法、电火花加工法、陶瓷型精密铸造法等。模具工程技术研究中心METRCξ5基于快速原型的软模快速制造技术基于R

5、P的快速模具方法的分类及应用模具工程技术研究中心METRCξ5基于快速原型的软模快速制造技术基于RP原型母模一次转换浇注方法制作样件或成型模具的工艺流程模具工程技术研究中心METRCξ5基于快速原型的软模快速制造技术第二节硅橡胶模具快速制造技术随着机械制造业的迅速发展，对模具的需求越来越大。一种较复杂的模具往往需要多块组合而成，不但费用高，周期长，而且不易保证尺寸精度。硅橡胶模具的产生，解决了制模周期长和费用高这一问题。硅橡胶模具制造工艺是一种比较普及的快速模具制造方法。由于硅橡胶模具具有良好的柔性和弹性，

6、能够制作结构复杂、花纹精细、无拔模斜度甚至具有倒拔模斜度以及具有深凹槽类的零件，制作周期短，制件质量高，因而备受关注。由于零件的形状尺寸不同，对硅橡胶模具的强度大小要求也不一样，因而制模方法也有所不同。模具工程技术研究中心METRCξ5基于快速原型的软模快速制造技术目前，制模用硅橡胶为双组分液体硅橡胶，分为缩合型和加成型两类。这两种模具硅橡胶材料已在国内外许多行业获得了广泛应用。模具工程技术研究中心METRC一、模具硅橡胶材料的类型与特点1、类型缩合型和加成型一般来说，缩合型模具硅橡胶的抗剪强度较低，在模具

7、制造过程中易被撕破，因此很难适用于那些花纹深、形状复杂的模具。在用缩合型模具胶制造厚模具的过程中，由于缩合交联过程中产生的乙醇等低分子物质难于完全排出，致使模具在受热时硅橡胶降解老化而显著影响其使用寿命；同时由于乙醇等低分子物质的排出致使硫化胶的体积收缩，从而造成模具的尺寸小于相应的原型尺寸。因此，缩合型模具硅橡胶大多用于一些尺寸要求不精密的工艺品制造。加成型模具硅橡胶由于采用加成硫化体系，硫化时不产生低分子化合物，因而具有极低的线收缩率，胶料可以深部固化，而且物理性能、力学性能和耐热老化性能优异，成为了模

8、具胶中正在大力发展的品种。加成型模具硅橡胶适用于制造精密模具和铸造模具，而且模具制造工艺简单，不损伤原型，仿真性好。2、特点ξ5基于快速原型的软模快速制造技术缩合型与加成型模具硅橡胶的具体比较模具工程技术研究中心METRCξ5基于快速原型的软模快速制造技术模具工程技术研究中心METRC缩合型与加成型模具硅橡胶的具体比较ξ5基于快速原型的软模快速制造技术缩合型模具硅橡胶材料RTV585和硫化前后的物理特性和性能指标