第1页共5页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共5页速成形与快速模具制造蔡咏梅孙文磊李力张科鞠俭(1新疆大学机械工程学院，新疆科力先进制造技术责任有限公司，乌鲁木齐)摘要：本文介绍了基于快速成形技术的快速模具制造方法，着重研究了软模制造中硅胶模及电极制模的工作原理，并结合具体实例介绍其设计步骤，制作工艺及其中的一些关键性技术。指出快速模具制造技术是降低产品开发成本，缩短开发周期的有效手段，适合新产品研制与开发中小批量生产的要求。关键词：快速成形；快速制模；硅胶模；电极制模一、引言近10年来，制造业市场环境发生了巨大的变化，迅速将产品推向市场已成为制造商把握市场先机的重要保障。因此，产品快速开发技术将成为赢得21世纪制造业市场的关键。快速成形技术(RapidPrototyping&Manufacturing以下简称RPM)是一种集计算机辅助设计、精密机械、数控激光技术和材料学为一体的新兴技术，它采用离散堆积原理，将所设计物体的CAD模型转化成实物样件。由于RPM采用将三维形体转化为二维平面分层制造原理，对物体构成复杂性不敏感，因此物体越复杂越能体现它的优越性。以RP为技术支撑的快速模具制造RT(RapidTooling)也正是为了加快新产品开发周期，早日向市场推出适销对路的，按客户意图定制得多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。由于产品开发与制造技术的进步，市场不断追求新颖、奇特、多变的消费导向,使得产品（尤其是消费品）的寿命周期越来越短成为不争的事实。如，汽车、家电、计算机等产品。采用快速模具制造技术制模与传统的模具制造相比，制作周期为传统的1/3-1/10，生产成本仅为1/3-1/5。所以国外工业发达国家已将RPM/RT作为缩短产品开发时间及模具制作周期的重要研究课题和制造业核心技术之一，我国也已开始了快速制造业的研究与发展应用工程。二、基于RPM的快速模具制造方法模具是制造业必不可少的手段工具，其中用得最多的有铸模、注塑模、冲压模和锻模等。传统制作模具的方法是：对木材或金属毛坯进行车、铣、刨、钻、磨、电蚀等加工，得到所需模具的形状和尺寸。这种方法既费时又费钱，特别是汽车、摩托车和家电所需的一些大型模具，往往要花费数十万元以上，制作周期长达数月至一年。而基于RP技术的RT直接或间接制作模具，使模具的制造时间和成本大大缩短。1.用快速成形机直接制作模具第2页共5页第1页共5页CAD三维造型软件STL文件编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共5页由于一些快速成形机制作的制件有较好的机械强度和稳定性，因此快速成形件可直接用作模具。例如，KINERGY公司ZIPPY快速成形机生产出的制件坚如硬木，可承受200℃高温，经表面处理（如喷涂清漆，高分子材料或金属）后可用作砂形铸造木模，低熔点合金铸造模，试制用注塑模以及熔模铸造的压型。当作砂型铸造的木模时，它可用来重复制作50-100件砂型。作为蜡模的成型模时，它可用来重复注射100件以上的蜡模。用SLS快速成形机能选择性的融合包裹热塑性粘结剂的金属粉，制成模具的半成品，烧结金属粉并在孔隙渗入第二种金属（铜）从而制作金属模。2.用快速成形件作母模，复制软模具(Softtooling)用快速成形件作母模，可浇注蜡、硅橡胶、环氧树脂、聚氨脂等软材料，构成软模具，或先浇注硅橡胶、环氧树脂模（即蜡模的压型），再浇注蜡模。其中蜡模可用于熔模（失蜡）铸造，硅橡胶模、环氧树脂模等可用作试制用注塑模或低熔点合金铸造模。3.用快速成形件作母模，复制硬模具(Irontooling)用快速成形件作母模，或据其复制的软模具，可浇注（或涂覆）石膏、陶瓷、金属基合成材料、金属，构成硬模具（如各种铸造模、注塑模、蜡模的压型、拉伸模），从而批量生产塑料件或金属件。这种模具有良好的机械加工性能，可进行局部切削加工，以获得更高的精度，或镶入嵌块、冷却系统、浇注系统等。用金属基合成材料浇注成的蜡模的压型，其模具寿命可达1000-10000件。还可以用快速成形系统制作电脉冲机床用电极来制造硬模。即用快速成型件作母体，通过喷镀或涂覆金属、粉末冶金、精密铸造、浇注石墨粉或特殊研磨，可制...
