三维树脂模型数字化复合成型工艺研究

摘要

模型不仅被广泛应用于航空航天、汽车、船舶等高技术行业中，而且在建筑设计、生活家居、文化创意等领域中受到了广泛的重视。传统的模型成型工艺不仅耗费大量的人力和物力，而且成型周期长。计算机技术的发展，推动了基于数字化信息处理技术的快速成型技术的发展，实现了从设计到产品的一体化成型，成为模型成型的新方法。但是快速成型技术存在成型材料、成型尺寸、成型时间的局限性。本文在快速成型技术的基础上，提出两种模型数字化复合成型工艺，实现树脂模型的快速数字化成型。
　　本文对正向建模技术和逆向建模技术进行研究，实现了样件3D几何模型的建立和数据处理。以拇指样件为例，探究了SLA、DLP、FDM、SLS、PIRP等不同快速成型技术的成型工艺，对成型精度进行了对比分析。结果表明:DLP成型技术的平均偏差最小，但光敏树脂原料成本高;PIRP成型时间短;SLS、PIRP成型技术成型尺寸大。
　　本文提出了两种数字化复合成型工艺:一种为基于硅胶模具成型的复合工艺，实现了以拇指模型为代表的几何结构简单模型的小批量成型。对其进行精度分析，结果表明:平均正偏差为0.876mm，平均负偏差为-1.007mm;另一种为基于MDI型聚氨酯材料浇注成型技术的复合工艺，实现了以叶轮为代表的大型复杂模型的数字化成型。精度分析表明:平均正偏差为1.175mm，平均负偏差为-1.164mm。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．1．1 实体模型的基本种类

1．1．2 实体模型的价值

1．2 国内外树脂模型的成型技术研究趋势

1．2．1 传统树脂模型的制作方法

1．2．2 快速成型技术

1．3 本文主要研究内容

2 数字化建模技术

2．1 正向工程建模

2．1．1 正向工程建模原理

2．1．2 模型的正向建模

2．2 逆向工程

2．2．1 逆向工程原理

2．2．2 模型数据采集

2．2．3 模型重建技术

2．3 本章小结

3 快速成型技术研究

3．1 快速原型制造技术

3．1．1 SLA成型技术

3．1．2 DLP成型技术

3．1．3 FDM成型技术

3．1．4 SLS成型技术

3．1．5 PIRP成型技术

3．2 快速成型样件精度对b匕分析

3．2．1 快速成型技术的精度分析

3．2．2 快速成型技术的综合评价

3．3 本章小结

4 树脂模型的复合成型技术

4．1 基于硅胶模具的复合成型工艺

4．1．1 原型的数字化成型

4．1．2 硅胶模具的制作

4．1．3 聚氨酯模型的快速生产

4．1．4 模型的精度评价

4．2 基于MDI型聚氨酯材料的浇注成型工艺

4．2．1 负模砂型的数字化成型

4．2．2 砂型表面处理及组型

4．2．3 聚氨酯模型的制作

4．2．4 模型的精度评价

4．3 本章小结

结论

参考文献

致谢