基于RP的快速模具制造技术研究

摘要

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来越向多品种、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(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。它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(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产使用要求的模具制造技术，它已成为现代模具制造的强有力手段。换言之，陕速模具制造工艺的特点在于快速成型技术与传统制模技术相结合，互相补充，使模具的设计和制造周期缩短。从模具的概念设计到出模，快速制模一般是传统模具加工方法所需时间的1/3左右，对复杂的零部件还可以更为节省时间。 本文选定Pro/Engineer软件为三维造型软件，当确定了要用于实验的零件后，用Pro/Engineer软件做出其三维模型，再用Pro/Engineer软件做出零件的模具。把各自模具文件转化为STL文件，再导入三维打印机中，打印出模具的原型件，烘干处理后浇铸700℃左右的铝合金溶液，做出铸件。 本文针对目前成形材料石膏粉昂贵的问题，研制出价格相对便宜的成形材料，并且通过实验证明使用这种成形材料能够成形出原型件，并且快速成形出的模具零件可以浇注700℃左右的铝合金溶液，浇铸出产品。这种成形材料的成本大约降低50％左右，对于降低教学试验和公司企业在产品开发阶段上的成本具有很大的帮助作用，同时缩短了产品的制造周期，加快了企业对市场和用户需求的响应速度。 本次实验中，选定铸件为三通管、弯管、手轮和齿轮。论文中对使用三通管进行验证所配材料的性能，最后确定出价格便宜同时使用这种材料打印出的模具能够浇铸700℃左右的铝合金溶液的成形材料；使用配制好的成形材料按照快速模具的制作流程，成功地浇铸出弯管、手轮和齿轮等铸件。

目录

文摘

英文文摘

声明及关于学位论文使用权的说明

第一章绪论

第二章快速成型与快速模具制造技术概述

第三章实验工艺方案、内容及成形材料的配制

第四章自配制材料在快速模具上的应用

第五章结论与展望

参考文献

致 谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文目录