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鑄造模具范文第1篇

關(guān)鍵詞：三維設(shè)計(jì)；缸體鑄造模具；制造；鑄件；分析

      在全球經(jīng)濟(jì)一體化建設(shè)進(jìn)程不斷加劇與城市化建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的推動(dòng)作用之下，鑄造模具制造行業(yè)在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展中所占據(jù)的地位日益關(guān)鍵?？梢哉f，鑄造模具制造行業(yè)的建設(shè)發(fā)展程度與整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展程度是息息相關(guān)的。相關(guān)工作人員需要清醒的認(rèn)識(shí)到一個(gè)方面的問題：在當(dāng)前技術(shù)條件支持之下，小型乘用車的鋼鐵多選用高強(qiáng)度的薄壁式灰鑄鐵件。在這種鑄件材料選型作用之下，為確保鑄件生產(chǎn)工藝相關(guān)要求得到最大限度的滿足，我國現(xiàn)階段的缸體模具多依賴于進(jìn)口，這對于社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)開發(fā)趨勢之下汽車工業(yè)的建設(shè)發(fā)展而言是極為不利的。在計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與無線通信技術(shù)蓬勃發(fā)展的作用之下，CAD技術(shù)應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，新時(shí)期的模具制造技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，但這一階段的模具制造技術(shù)同國外先進(jìn)模具制作技術(shù)之間的差距仍比較大，與此同時(shí)，在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用拓展及高速數(shù)控機(jī)床引進(jìn)應(yīng)用的背景作用之下，CAM技術(shù)也正受到相關(guān)工作人員的廣泛關(guān)注與重視。

一、三維設(shè)計(jì)在缸體鑄造模具制造中的的基本思路分析

      相關(guān)工作人員需要清醒的認(rèn)識(shí)到一個(gè)方面的問題：對于當(dāng)前技術(shù)條件支持下的缸體制造模具設(shè)計(jì)而言，其關(guān)鍵設(shè)計(jì)過程可以按照參與主體及肩負(fù)任務(wù)的不同劃分為以下幾個(gè)方面：首先，缸體鑄造模具制造客戶方需要為設(shè)計(jì)方提供詳盡的零件產(chǎn)品示意圖或是鑄件元件毛坯圖；其次，缸體鑄造模具制造設(shè)計(jì)方需要依照客戶方所提供鑄件元件的基本生產(chǎn)條件來明確相應(yīng)的鑄造技術(shù)以及工藝方案，進(jìn)而在軟件系統(tǒng)的支持下得到相應(yīng)的鑄造工藝圖。這一環(huán)節(jié)所得到的鑄件工藝圖正是缸體鑄造模具設(shè)計(jì)及驗(yàn)收的基本參照；再次，缸體鑄造模具制造設(shè)計(jì)方需要依照鑄件元件生產(chǎn)廠家所提供的造型條件及制芯設(shè)備要求，設(shè)計(jì)出能夠充分滿足以上需求的缸體鑄造模具模板、芯盒等關(guān)鍵設(shè)備模具。以上諸多設(shè)計(jì)步驟在三維設(shè)計(jì)這一整天當(dāng)中并非獨(dú)立存在，而是相互聯(lián)系的。

二、三維設(shè)計(jì)在缸體制造模具制造中的運(yùn)用分析

      對于三維設(shè)計(jì)而言，其在引入缸體制造模具制造的過程中并非一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，其更多的傾向于一種系統(tǒng)化、集成化的整體性行為。從產(chǎn)品造型到鑄件造型，從鑄件造型到模具設(shè)計(jì)，從模具設(shè)計(jì)到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到夾輔具設(shè)計(jì)，這些關(guān)鍵環(huán)境應(yīng)當(dāng)特別注意哪些方面的問題？三維設(shè)計(jì)在這些制造環(huán)節(jié)中以何種形式體現(xiàn)在哪些方面呢？筆者先對其做詳細(xì)分析與說明。

      （一）三維設(shè)計(jì)在缸體制造模具產(chǎn)品造型中的運(yùn)用分析。產(chǎn)品造型從本質(zhì)上來說是以需求方所提供的有關(guān)零件產(chǎn)品示意圖以及鑄毛坯示意圖為基本參照，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中形成有關(guān)零件及毛坯的三維實(shí)體。大量的實(shí)踐研究結(jié)果向我們證實(shí)了一點(diǎn)：受發(fā)動(dòng)機(jī)缸體鑄件在外形及內(nèi)腔上的形狀復(fù)雜度影響，要想一次性構(gòu)建完成有關(guān)缸體產(chǎn)品的三維造型設(shè)計(jì)是不實(shí)際的。筆者認(rèn)為，在三維設(shè)計(jì)作用之下，有關(guān)缸體產(chǎn)品造型的設(shè)計(jì)可以先選擇外模、端蓋芯、水套芯以及缸筒芯金喜設(shè)計(jì)，進(jìn)而構(gòu)建砂芯與缸體外膜之間的布爾減運(yùn)算，進(jìn)而通過分砂芯得到相應(yīng)的芯盒。

      （二）三維設(shè)計(jì)在缸體制造模具鑄件造型中的運(yùn)用分析。相關(guān)工作人員需要明確的一方面問題在于：鑄件造型作為缸體制造模具制作的關(guān)鍵與核心，應(yīng)當(dāng)在三維產(chǎn)品實(shí)體模型建模的基礎(chǔ)之上，以鑄造工藝的基本需求為依據(jù)，涉及到加工余量以及工藝補(bǔ)正量的提升問題，涵蓋反變形量以及收縮率的處理問題，并在分型面處理過程當(dāng)中生成相應(yīng)的撥模斜度及圓角參數(shù)。特別值得注意的一點(diǎn)在于：若三維設(shè)計(jì)在鑄件造型設(shè)計(jì)過程當(dāng)中存在不符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的壁厚參數(shù)，相關(guān)工作人員則需要及時(shí)對這部分壁厚部位加以合理的補(bǔ)貼處理，直至壁厚參數(shù)滿足最小壁厚要求，其最關(guān)鍵的檢驗(yàn)方式在于確保鑄件造型支持下所得到的三維模型是整個(gè)缸體鑄造模具制造中的最理想化鑄件模型。

      （三）三維設(shè)計(jì)在缸體制造模具模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析。對于模具設(shè)計(jì)而言，其基礎(chǔ)也是關(guān)鍵在于給砂芯以及外模增加相應(yīng)的芯頭裝置。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，相關(guān)工作人員需要在完成砂芯芯頭裝配的情況之下，對外模芯頭進(jìn)行創(chuàng)建，進(jìn)而確保整個(gè)缸體鑄造模具鑄件設(shè)計(jì)結(jié)果能夠得到系統(tǒng)的觀測。

      （四）三維設(shè)計(jì)在缸體制造模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析。對于缸體制造模具制造中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)運(yùn)用三維軟件的裝配功能以及相應(yīng)的參數(shù)性能確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程當(dāng)中的裝配設(shè)計(jì)及相關(guān)性設(shè)計(jì)得到充分的滿足。

      （五）三維設(shè)計(jì)在缸體制造模具夾輔具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析。在三維設(shè)計(jì)的作用之下，半自動(dòng)化浸圖夾具能夠較為快捷的尋求到組芯元件的中心位置，并對其自身重量進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算，一方面提高了計(jì)算參數(shù)精度，另一方面也解放了大量且繁瑣的設(shè)計(jì)人員計(jì)算過程，適用于生產(chǎn)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。

三、結(jié)束語

      伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程日益完善，社會(huì)大眾持續(xù)增長的物質(zhì)文化需求與精神文化需求同時(shí)對新時(shí)期的鑄造模具制造行業(yè)提出了更為全面與系統(tǒng)的發(fā)展要求?？梢哉f，鑄造模具制造行業(yè)的建設(shè)發(fā)展程度將直接關(guān)系著整個(gè)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)的建設(shè)發(fā)展程度。缸體鑄造模具制造作為整個(gè)鑄造模具制造體系中的基礎(chǔ)與核心，應(yīng)當(dāng)引起相關(guān)工作人員的廣泛關(guān)注與重視。本文以三維設(shè)計(jì)在缸體鑄造模具制造中的運(yùn)用這一中心問題做出了簡要分析與說明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

鑄造模具范文第2篇

關(guān)鍵詞：鎖緊螺母 工作過程 改造 制造要點(diǎn)

塑料制件中，很多工業(yè)產(chǎn)品均存在內(nèi)外螺紋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，脫螺紋機(jī)構(gòu)復(fù)雜，機(jī)構(gòu)動(dòng)轉(zhuǎn)換效率較低，容易磨損且時(shí)常發(fā)生卡滯現(xiàn)象。解決塑件脫模一直是一道難題。一般來講，塑件上的螺紋分外螺紋和內(nèi)螺紋兩種。外螺紋成形比較容易，通常是由滑塊來成形，成形后打開滑塊，即可取出塑件。也可以采用活動(dòng)型環(huán)來成形外螺紋，成形后塑件與活動(dòng)型環(huán)一起從模具內(nèi)取出，然后在模外旋轉(zhuǎn)脫下活動(dòng)型環(huán)，得到帶外螺紋的塑件。塑件上的內(nèi)螺紋成形時(shí)，受到模具空間的限制。因此其脫模方式較為復(fù)雜，常見的形式有活動(dòng)型芯模外脫螺紋、強(qiáng)制脫螺紋、內(nèi)側(cè)抽脫螺紋、模內(nèi)旋轉(zhuǎn)脫螺紋等。活動(dòng)型芯模外脫螺紋生產(chǎn)效率低，但模具結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)小批量生產(chǎn)；自動(dòng)脫螺紋效率高，質(zhì)量穩(wěn)定，適應(yīng)大批量生產(chǎn)。在自動(dòng)旋轉(zhuǎn)脫螺紋模具結(jié)構(gòu)中，必須解決結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性、穩(wěn)定性及實(shí)用性等問題。

一、塑件分析

筆者所在學(xué)校外接鎖緊螺母產(chǎn)品，如圖1所示。制品的原材料為ABS工程塑料。ABS樹脂是五大合成樹脂之一，其抗沖擊性、耐熱性、耐低溫性、耐化學(xué)藥品性及電氣性能優(yōu)良，還具有易加工、制品尺寸穩(wěn)定、表面光澤性好等特點(diǎn)，并有較好的成型工藝性，材料的收縮率為0.5。該產(chǎn)品無特殊要求，外觀表面不得有縮水、氣泡、流痕及拉傷等缺陷。根據(jù)塑件分析及用戶產(chǎn)量的要求，模具結(jié)構(gòu)采用一模兩腔的設(shè)計(jì)，但原先所設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)一直存在著成型后的產(chǎn)品難以取出的問題。

圖1 鎖緊螺母

二、模具的結(jié)構(gòu)分析

1.原來的模具結(jié)構(gòu)的分析及工作過程

根據(jù)圖2所示的模具結(jié)構(gòu)，模架采用標(biāo)準(zhǔn)BI型。產(chǎn)品的分模面在臺(tái)階處，成形螺紋塑件時(shí)，先將活動(dòng)型芯放入模內(nèi)，成形后將塑件與活動(dòng)型芯一起從模內(nèi)取出，再旋轉(zhuǎn)脫出活動(dòng)型芯，得到帶內(nèi)螺紋的塑件。這種脫模方式結(jié)構(gòu)簡單，但生產(chǎn)效率低，操作工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，只適用于小批量生產(chǎn)。該模具在生產(chǎn)過程中，不能利用模具直接頂出，必須通過操作人員用手工的方法將產(chǎn)品取出，這樣對產(chǎn)品的外觀要求難以保證，主要的是生產(chǎn)效率較低，從而增加了生產(chǎn)的成本。通過對模具結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的分析，依客戶對該產(chǎn)品的要求，結(jié)合加工的實(shí)際情況，我們對該模具結(jié)構(gòu)作了改造。

圖2 原模具結(jié)構(gòu)圖

1-定位圈 2-澆口套 3-緊固螺釘 4-定模座板 5-定模板

6-螺紋活動(dòng)型芯 7-動(dòng)模板 8-頂桿 9-支承塊 10-頂針固定板

11-頂針底板 12-垃圾釘 13-動(dòng)模座板

2.改造后的模具結(jié)構(gòu)及工作原理

改造后的模具與原來設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)大致相同，其主要區(qū)別在模具的頂出結(jié)構(gòu)作了較大的改動(dòng)。原來成形螺紋塑件的模具，先將活動(dòng)型芯放入模內(nèi)，成形后將塑件與活動(dòng)型芯一起從模內(nèi)取出，再旋轉(zhuǎn)脫出活動(dòng)型芯，得到帶內(nèi)螺紋的塑件，改造成依靠用馬達(dá)帶動(dòng)齒輪，齒輪再帶動(dòng)螺紋型芯，通過齒輪使螺紋型芯旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)螺紋自動(dòng)脫螺紋機(jī)構(gòu)模具。對于內(nèi)螺紋脫模機(jī)構(gòu)，塑件外表面或端面必須設(shè)計(jì)止轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。使用旋轉(zhuǎn)方式脫螺紋，塑件與螺紋型芯或型環(huán)之間除了要有相對轉(zhuǎn)動(dòng)以外，還必須有軸向的移動(dòng)。如果螺紋型芯或型環(huán)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，塑件也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則塑件就無法從螺紋型芯或型環(huán)上脫出。為此，在塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意，塑件上必須帶有止轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。

3.模具的制造要點(diǎn)（如圖3所示）

（1）模具在工作中由于塑料的填充和流動(dòng)要承受較大的壓應(yīng)力和摩擦力，模具型腔用鋼的基本性能要求足夠的表面硬度和耐磨性。

（2）螺紋型芯及傳動(dòng)軸，應(yīng)選用強(qiáng)度剛性較好和良好的熱穩(wěn)定性的材料（如42CrMo）。

（3）螺紋型芯旋進(jìn)的限位應(yīng)選用臺(tái)階端面，而不可用錐面限位。

（4）螺紋型芯與螺母鑲件的螺紋配合部分，其旋向應(yīng)與成型產(chǎn)品一致，螺距相等，并且保證有足夠的長度。

（5）脫螺紋機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)順暢，齒輪的材料應(yīng)有較好的強(qiáng)度和耐磨性，齒輪與傳動(dòng)軸的配合良好。

（6）為使傳動(dòng)平穩(wěn)，在滿足齒輪強(qiáng)度條件下，盡量取較多的齒數(shù)和較小的模數(shù)。

三、模具工作過程

模具合模后安裝在臥式注塑機(jī)上，在一定的注塑壓力的作用下，通過噴嘴將塑料熔體沿澆注系統(tǒng)均勻地注塑到模具的型腔中，并將型腔中的氣體從分型面上所開設(shè)的排氣槽以及定模鑲件的間隙中排出，完成注塑過程。在循環(huán)冷卻系統(tǒng)的作用下，熔體在型腔中冷卻成型。開模時(shí)，定模部分固定在注塑機(jī)的定模連接板上不動(dòng)，注塑完成后，保壓、冷卻后開模，動(dòng)模部分向后移動(dòng)時(shí)，模具首先在推板5與推板6處分型，開模過程完成后，注塑機(jī)頂桿頂出，推板6向前移動(dòng)，同時(shí)油壓馬達(dá)帶動(dòng)鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)螺紋型芯，頂出機(jī)構(gòu)將推板6向外推出，使塑件脫開螺紋并完全脫離螺紋型芯7，完成脫模動(dòng)作。然后合模，注塑開始，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。

四、注意事項(xiàng)

在開模之前，必須嚴(yán)格控制時(shí)間，讓螺紋型芯和斜抽芯完全脫離塑件。

在確定齒輪齒數(shù)時(shí)，相互嚙合的齒輪其齒數(shù)應(yīng)為質(zhì)數(shù)關(guān)系，以避免因頻繁接觸、摩擦、撞擊而導(dǎo)致的失效集中在幾個(gè)齒輪上。

為了提高模具的勞動(dòng)生產(chǎn)率，防止因摩擦發(fā)熱而發(fā)生故障，齒輪和鏈條都必須及時(shí)加油。

對模具采用油壓馬達(dá)帶動(dòng)鏈輪鏈條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)塑件成型后的自動(dòng)脫螺紋過程無疑是一種比較先進(jìn)的、安全的和穩(wěn)定的機(jī)構(gòu)。對此結(jié)構(gòu)自動(dòng)脫螺紋塑件的注塑模具的設(shè)計(jì)，模具自放產(chǎn)以來動(dòng)作穩(wěn)定可靠，制品脫模安全順利，塑件質(zhì)量符合質(zhì)量要求，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，達(dá)到了預(yù)期的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋玉恒.塑料注射模具設(shè)計(jì)實(shí)用手冊[M].北京：航空工業(yè)出版社，2003.

[2]李學(xué)峰.塑料模具設(shè)計(jì)及制造[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

[3]閻亞林.塑料模具圖冊[M].北京：高等教育出版社， 2004.

[4]王孝培.塑料成型工藝及模具[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

鑄造模具范文第3篇

【關(guān)鍵詞】 模具專業(yè) 自考助學(xué) 教學(xué)改革 理實(shí)一體化 任務(wù)驅(qū)動(dòng)

【中圖分類號(hào)】 G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962（2012）11（a）-0064-02

1 現(xiàn)狀分析

自考助學(xué)的基本任務(wù)是提高自學(xué)考試通過率，讓大多數(shù)學(xué)子拿到文憑，從而提高就業(yè)競爭力。遺憾的是我們并沒有很好完成這一任務(wù)。在目前的教學(xué)中，我們忽視了學(xué)生思想情感、意志等非智力因素的培養(yǎng)，特別是模具設(shè)計(jì)與制造、數(shù)控加工等工科專業(yè)忽視了學(xué)生完整、系統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)和專業(yè)基本操作技能的培養(yǎng)和銜接，這些培養(yǎng)對自學(xué)考試的順利通過起著重要的支撐作用。這些支撐的缺失，導(dǎo)致學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)困難，感覺學(xué)習(xí)難度極大，積極性受到打擊，因而產(chǎn)生了自卑心理，出現(xiàn)了嚴(yán)重的畏學(xué)、厭學(xué)情緒，自學(xué)考試通過率也因此不能提高。很多學(xué)生離校即沒有拿到文憑，又沒學(xué)到相關(guān)技能，在就業(yè)時(shí)遇到很大障礙，自然對學(xué)校有所抱怨。造成了學(xué)校后續(xù)招生困難的被動(dòng)局面。而自考助學(xué)單位與助學(xué)者們往往不從自身找原因，一味歸因于自考助學(xué)學(xué)生的基礎(chǔ)文化知識(shí)薄弱，整體素質(zhì)不高，理解領(lǐng)悟能力較差，缺乏正確的學(xué)習(xí)方法，學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自律能力較差及有些自考科目知識(shí)難度大等方面，這是自考助學(xué)單位與助學(xué)者們逃避責(zé)任的一種表現(xiàn)。模具設(shè)計(jì)與制造等工科專業(yè)的教學(xué)改革已經(jīng)勢在必行，迫在眉睫。

2 教學(xué)改革的主要思路

模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)教學(xué)改革的基本思路是：以社會(huì)需求為導(dǎo)向，以通過自學(xué)考試為根本任務(wù)，以技術(shù)崗位必備的能力和素質(zhì)為主線，構(gòu)建專業(yè)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，重組教學(xué)內(nèi)容；突出理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用和基礎(chǔ)實(shí)踐能力的培養(yǎng)，在有限的助學(xué)時(shí)間內(nèi)，解決即要獲取文憑又要掌握基本專業(yè)技能的矛盾，構(gòu)建具有特色的理實(shí)一體化自考教學(xué)新體系。

3 教學(xué)改革的探討與實(shí)踐

3.1 確立專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

（1）明禮誠信，思想陽光；（2）取得自學(xué)考試畢業(yè)文憑；（3）具備一定的自我學(xué)習(xí)能力；（4）畢業(yè)后，能勝任與本專業(yè)相關(guān)的相關(guān)技術(shù)工作。

3.2 尊重專業(yè)課程教學(xué)規(guī)律

3.2.1 專業(yè)課程梯次

第一梯次：畫法幾何與機(jī)械制圖，工程材料，公差與技術(shù)測量。第二梯次：機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，機(jī)械制造基礎(chǔ)，金屬材料及熱處理，成型設(shè)備概論。第三梯次：冷沖模具設(shè)計(jì)/沖壓成型，塑料模具設(shè)計(jì)/塑料成型，模具制造工藝學(xué)/現(xiàn)代模具制造技術(shù)，模具CAD/CAM。

3.2.2 專業(yè)課程排序

為了使就讀自學(xué)考試助學(xué)的學(xué)生在校學(xué)習(xí)期內(nèi)獲取畢業(yè)證，自考助學(xué)單位必須按國家自學(xué)考試開考科目安排專業(yè)課程教學(xué)時(shí)序，國家自學(xué)考試開考科目是按專業(yè)科目順序循環(huán)的，且必要時(shí)會(huì)有調(diào)整變動(dòng)。按開考科目進(jìn)行專業(yè)課程教學(xué)有可能違反專業(yè)教學(xué)規(guī)律，專業(yè)課程教與學(xué)的難度加大，模具、數(shù)控等理工類專業(yè)顯得更為突出。

應(yīng)對辦法是：模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)的大學(xué)第一年（連續(xù)二個(gè)學(xué)期），無論開考與否，無條件的開設(shè)畫法幾何與機(jī)械制圖（保證總課時(shí)在180課時(shí)左右），中間并行開設(shè)文化基礎(chǔ)課。其余課程桉梯次順序與開考科目匹配即可。

3.3 教學(xué)內(nèi)容的改革

當(dāng)前模具工業(yè)發(fā)展迅速，對模具技術(shù)人員的要求越來越高，企業(yè)要求從事模具設(shè)計(jì)的技術(shù)人員在具有一定理論水平的基礎(chǔ)上，能緊密結(jié)合技術(shù)發(fā)展，具備實(shí)際操作技能和創(chuàng)新能力。

教材是教學(xué)的基石，模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)采用的教材嚴(yán)重滯后模具工業(yè)的發(fā)展，有些甚至是九十年代版本，教師必須針對模具工業(yè)現(xiàn)狀和自考助學(xué)教育的特點(diǎn)，以應(yīng)用為目的，以“必需、夠用、去舊求新”為前提，重新制定教學(xué)大綱。教學(xué)大綱應(yīng)突出理實(shí)結(jié)合特色，圍繞素質(zhì)、知識(shí)、能力三方面進(jìn)行，構(gòu)成完整的教學(xué)體系，教師根據(jù)自學(xué)考試大綱、學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)、能力目標(biāo)，結(jié)合課程課時(shí)數(shù)對教材內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的增刪處理，突出針對性和實(shí)踐性。以筆者任教的《現(xiàn)代模具制造技術(shù)》課程為例，該課程分為四大章，即概論、模具的機(jī)械加工、模具的特種加工、典型模具制造工藝。其中第一章按照自考知識(shí)點(diǎn)講授，適當(dāng)精簡內(nèi)容；第二、三章和第四章則要求教師把基礎(chǔ)知識(shí)濃縮成較少課時(shí)進(jìn)行課堂講授，提出一些實(shí)際問題，帶學(xué)生在實(shí)訓(xùn)工廠中進(jìn)行參觀后進(jìn)行解答，第四章最后內(nèi)容帶中對典型的模具進(jìn)行認(rèn)知和拆裝，最后對學(xué)生的掌握情況進(jìn)行考核。

3.4 教學(xué)模式改革

傳統(tǒng)教學(xué)中一般都是教師根據(jù)所選教材按照章節(jié)的順序講解，講解的主線就是自考知識(shí)點(diǎn)。一般是教師講解，學(xué)生邊聽邊要忙于記筆記，學(xué)生根本沒時(shí)間消化教師講授的內(nèi)容，提問少，參與少，接受起來十分被動(dòng)和機(jī)械，不利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因?yàn)槟＞咴O(shè)備價(jià)格較高，而且比較笨重，教學(xué)中各種模具不齊全，相關(guān)加工機(jī)械更無法帶進(jìn)課程，學(xué)生只能從書本插圖中了解其結(jié)構(gòu)，工作原理完全依靠教師課堂講解，很難將一些綜合運(yùn)用的知識(shí)點(diǎn)講清，學(xué)生難以理解，感覺學(xué)習(xí)難度很大，影響其其積極性和創(chuàng)造性的發(fā)揮，教學(xué)效果不理想。

3.4.1 教學(xué)手段與時(shí)俱進(jìn)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和傳媒手段迅猛發(fā)展，教學(xué)手段應(yīng)隨著科學(xué)的發(fā)展而改變，專業(yè)教學(xué)根據(jù)需要可采用電視錄像、現(xiàn)場攝像系統(tǒng)、電子教案、CAI課件、網(wǎng)絡(luò)課件等多種方式，把圖片、動(dòng)畫、音頻、視頻等表現(xiàn)形式集為一體，強(qiáng)調(diào)教學(xué)改革的突破與創(chuàng)新。例如：《現(xiàn)代模具制造技術(shù)》課程教學(xué)時(shí)，教師可先把課件復(fù)制給學(xué)生，安排一些問題給學(xué)生課后解答，促使學(xué)生自學(xué)，也省掉了很多課堂做筆記的時(shí)間，教學(xué)過程中，模具的機(jī)械加工、模具的特種加工等教學(xué)內(nèi)容可先采用電視錄像展現(xiàn)模具加工廠的實(shí)際加工過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，然后用相關(guān)課件對各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，各模具實(shí)物、加工過程可用掛圖、動(dòng)畫視頻、輔助講解，學(xué)生易于接受，教師省掉了板書，節(jié)約出很多課堂的教學(xué)時(shí)間，可組織學(xué)生對課后問題進(jìn)行討論，然后對結(jié)論進(jìn)行總結(jié)修正，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

3.4.2 采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的實(shí)踐教學(xué)

整個(gè)實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)都是貫穿完成某個(gè)“任務(wù)”為主線。教師從課前準(zhǔn)備、教學(xué)過程的組織和答疑解惑、到最后歸納總結(jié).充分體現(xiàn)了教師的主導(dǎo)地位。學(xué)生從接受任務(wù)、分組討論、分工合作、到完成任務(wù)，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，整個(gè)教學(xué)過程實(shí)現(xiàn)理實(shí)合一。

學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下學(xué)習(xí)理論，加強(qiáng)了對自考知識(shí)點(diǎn)的掌握；在實(shí)踐操作訓(xùn)練中提高技能，為以后就業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

教學(xué)一般按照下面四個(gè)教學(xué)階段進(jìn)行：

提出任務(wù)：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，每次課給學(xué)生提出一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)設(shè)想，即每次課程都必須鍛煉學(xué)生某項(xiàng)職業(yè)能力。

課堂講解：在進(jìn)行相關(guān)理論的教學(xué)過程中，充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，主要采用“互動(dòng)式”“啟發(fā)引導(dǎo)式”教學(xué)法，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，營造一個(gè)生動(dòng)、形象、主體化的教學(xué)環(huán)境。讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與到教學(xué)過程中。

任務(wù)實(shí)施：學(xué)生可以獨(dú)立或分組協(xié)作完成任務(wù)。教師巡回指導(dǎo)，及時(shí)糾正個(gè)別學(xué)生不正確或不規(guī)范操作之處，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)施過程中的一些困難和問題，，真正發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。通過任務(wù)實(shí)施學(xué)生深入理解理論知識(shí)，同時(shí)理論知識(shí)又指導(dǎo)操作實(shí)踐，兩者緊密結(jié)合、相輔相成。學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會(huì)、感受、領(lǐng)悟、提升。

歸納總結(jié)：每完成一個(gè)任務(wù)，都要對任務(wù)中用到的理論知識(shí)、重點(diǎn)和難點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，形成知識(shí)體系。再由師生共同討論、評(píng)判在項(xiàng)目工作中出現(xiàn)的問題、解決處理問題的方法以及應(yīng)該改正和注意的地方。

經(jīng)過以上四個(gè)過程，不但能提高學(xué)生實(shí)踐技能，，而且能促進(jìn)學(xué)生對理論知識(shí)的掌握，提高自考通過率。

3.4.3 教學(xué)環(huán)境多樣化

改革后的教學(xué)環(huán)境，教師授課地點(diǎn)是教室、實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)場地的合理統(tǒng)一。加大了實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，聘請相關(guān)企業(yè)管理和技術(shù)人員參與專業(yè)課程中教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和技術(shù)指導(dǎo)，定期組織教師到企業(yè)培訓(xùn)，學(xué)生實(shí)訓(xùn)的“任務(wù)”大都分就是合作企業(yè)的產(chǎn)品，并對實(shí)訓(xùn)基地、實(shí)驗(yàn)室綜合性和先進(jìn)性改造，實(shí)訓(xùn)設(shè)備的配置與企業(yè)技術(shù)水平相適應(yīng)，實(shí)訓(xùn)基地要模擬與生產(chǎn)一線盡可能一致的“職業(yè)環(huán)境”，在高度仿真的企業(yè)環(huán)境中進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生掌握的知識(shí)與技能與市場需求緊密結(jié)合。學(xué)生假期還可到企業(yè)實(shí)習(xí)，并可拿到相應(yīng)的工資。把技能學(xué)習(xí)、操作實(shí)習(xí)搬到企業(yè)，培養(yǎng)適銷對路的應(yīng)用技術(shù)人才，實(shí)現(xiàn)企業(yè)、學(xué)校、學(xué)生的“三贏”。

3.4.4 網(wǎng)絡(luò)的合理運(yùn)用

網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)已成為非常重要的信息載體，通過因特網(wǎng)、局域網(wǎng)及DNC傳送技術(shù)，教師隨時(shí)可通過網(wǎng)絡(luò)指導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生也可通過網(wǎng)絡(luò)訪問課程網(wǎng)站自主學(xué)習(xí)。我們還經(jīng)常通過網(wǎng)絡(luò)對在校學(xué)生和已畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)調(diào)查，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和市場需求，及時(shí)調(diào)整教學(xué)方案。

3.5 規(guī)范模具專業(yè)自考學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)

模具專業(yè)自考學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)是訓(xùn)練和強(qiáng)化學(xué)生所需知識(shí)和能力的有效手段，是模具專業(yè)自考學(xué)生培養(yǎng)過程中十分重要的環(huán)節(jié)。鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生對知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，對模具專業(yè)自考學(xué)生參與未來職場競爭，提供了專業(yè)能力保障。要規(guī)范模具專業(yè)自考學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)流程，提高包括模具專業(yè)在內(nèi)的所有自考專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)之指導(dǎo)教師的指導(dǎo)工作報(bào)酬，以保證自考學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4 教學(xué)評(píng)價(jià)改革

教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)將考試通過率和學(xué)生的職業(yè)技能教育相結(jié)合，自考助學(xué)班學(xué)生在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后，必須參加自學(xué)統(tǒng)考，通過各科考試后才能獲得有效的成績，教學(xué)評(píng)價(jià)中必須考慮考試通過率。學(xué)生的實(shí)踐能力可以通過職業(yè)資格鑒定考證來衡量，例如“模具鉗工”、“模具設(shè)計(jì)師”、Pro/E等軟件師的資格考證等。教學(xué)評(píng)價(jià)既可以考查教師的教學(xué)效果，又可以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，在教學(xué)過程中起著主導(dǎo)作用。

5 結(jié)束語

模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)自考助學(xué)教學(xué)改革的實(shí)踐表明，學(xué)生的通過率和實(shí)踐能力都得到了大幅度的提高，為學(xué)生畢業(yè)后從事一線的技術(shù)性工作打下了良好的基礎(chǔ)。但在專業(yè)教學(xué)改革中還存在不少問題：如課程體系還有些零亂，需要不斷完善和優(yōu)化，教學(xué)軟硬件設(shè)施建設(shè)還需不斷加強(qiáng)，師資隊(duì)伍的水平和素質(zhì)有待不斷提高，與合作企業(yè)的合作還需不斷深入等。我們要在現(xiàn)有專業(yè)教學(xué)改革的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深化，才能不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會(huì)發(fā)展需求。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃毅宏，李明輝.模具制造工藝[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

鑄造模具范文第4篇

關(guān)鍵詞：失蠟?zāi)?精密鑄造 切削加工

飛輪零件（如圖1）一般的加工方法是選用圓棒料車削加工達(dá)到圖樣要求，用圓棒料加工飛輪不盡加工余量大，而且在加工過程中需要頻繁更換刀具，既增加操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，又降低了生產(chǎn)效率；另一種方法是用鍛件坯料，雖可降低材料用量，但由于鍛件毛坯鍛造誤差大，切削加工余量也相應(yīng)較大，而且鍛件在鍛造過程中勞動(dòng)強(qiáng)度大、鍛造成本高，這種方法對切削加工效率也無明顯提高。

圖1

該零件（材料65Mn）為批量生產(chǎn)，需要提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

一、選擇模具類型的思路分析

1.鍛造模

在鍛造成型中一般的鍛造模不能滿足要求，如果采用精密鍛造模就必須要制造出坯料粗鍛模和一套整形模，還需要制造一套切邊模，而且零件的φ20mm孔在鍛造時(shí)不便成型。

2.熱擠壓模

雖然熱擠壓模的成型性能較好，但是對用料的要求較高（毛坯用料誤差要求高），否則會(huì)造成毛坯成型后薄厚不一，同樣需要制造切邊模進(jìn)行切邊。

以上兩種模具的最大弱點(diǎn)是只適合單件生產(chǎn)，生產(chǎn)效率低，無法滿足大批量生產(chǎn)的要求。

3.失蠟?zāi)?/p>

選用失蠟?zāi)＞荑T造成型的優(yōu)點(diǎn)有：（1）模具造型可一模二出或一模多出；（2）適合批量生產(chǎn)，能滿足大批量生產(chǎn)的需要；（3）精密鑄造零件的尺寸、形狀穩(wěn)定一致，在機(jī)加工時(shí)可采用定型件操作工藝加工，減少對刀、測量等輔助時(shí)間，能有效地提高加工效率；（4）精密鑄造零件可實(shí)現(xiàn)加工余量最小、用量最省的目的，除預(yù)留極少的切削余量外，不會(huì)造成材料的浪費(fèi)；（5）失蠟?zāi)Σ牧系囊鬀]有像鍛造模、熱擠壓模那樣高；（6）65Mn材料性能穩(wěn)定，采用失蠟?zāi)ｈT造該零件比較適合材料的性能特點(diǎn)。

根據(jù)以上比較，我們選用失蠟?zāi)＞荑T造該零件的坯料既經(jīng)濟(jì)實(shí)用，又能滿足該零件的各種技術(shù)要求。

二、模具設(shè)計(jì)

該產(chǎn)品每個(gè)面均需要經(jīng)過切削加工才能達(dá)到表面粗糙度值Ra3.2。Ra3.2粗糙度值經(jīng)過精車即可保證，故在模具設(shè)計(jì)時(shí)要將每個(gè)加工面的余量放大0.5mm（單邊）。φ20mm孔內(nèi)表面粗糙度值Ra1.6，用車削加工難以保證其表面質(zhì)量，故φ20mm孔留1mm余量（單邊）。精車后由磨削加工保證φ20mm孔的尺寸精度與表面粗糙度要求。8-φ10mm孔的成型在模具設(shè)計(jì)時(shí)不予考慮。模具設(shè)計(jì)思路基于以下幾點(diǎn)。

第一，失蠟?zāi)ｈT造是一種精密鑄造工藝，其尺寸與形狀在鑄造過程中處于一種穩(wěn)定的狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生崩形、變形等。

第二，失蠟?zāi)ｈT造件的表面總會(huì)產(chǎn)生型砂微細(xì)顆粒形成的粗糙表面，這種表面不能滿足圖樣表面粗糙度值Ra3.2的要求。留有0.5mm的精車余量既可以保證每個(gè)加工表面對粗糙度的加工要求，又能使每個(gè)加工表面都有充足的加工余量。

第三，65Mn材料的鑄造件在機(jī)械切削加工前要進(jìn)行退火處理，而且不存在由于表面層硬化而造成不利于切削的情況。

第四，8-φ10mm孔和鍵槽在模具設(shè)計(jì)時(shí)可以不考慮，主要是基于模具的制造成本及模具的制造難度和與機(jī)加工工藝相比的性價(jià)比問題。

三、模具的結(jié)構(gòu)組成

模具結(jié)構(gòu)（見圖2）。

1.模具組成及作用

（1）在底板上安裝一個(gè)推料套，當(dāng)把底板上的活動(dòng)墊板拿掉后，推壓下型芯板，推料套可將蠟型從型腔中推出。同時(shí)，模具兩側(cè)的活動(dòng)螺栓可以達(dá)到鎖緊模具的目的。

（2）在下型芯板上形成飛輪的背部斜錐與臺(tái)階尺寸，并且作出注蠟口。

（3）在上型芯板上加工出與臺(tái)階孔相對的飛輪零件外錐體部分，安裝零件內(nèi)孔成型的活動(dòng)芯軸，并作出注蠟口。

（4）活動(dòng)抽芯的上端在上型芯板孔中滑配，下端與推料套孔作間隙配合，以確保與成型件的位置精度，當(dāng)型腔注滿蠟后，可以將其手動(dòng)抽出。

（5）鎖緊裝置由螺母與螺栓組成，螺栓與底板之間采用鉸鏈?zhǔn)交顒?dòng)連接，當(dāng)活動(dòng)墊塊、下型芯板、上型芯板依次在底板上裝配組合后，螺母在螺栓上旋緊即可鎖緊整個(gè)模具。

2.蠟型成型過程與特點(diǎn)

（1）注蠟嘴與上型芯板注蠟口錐型孔錐面相吻合。注蠟使型腔充滿蠟料達(dá)到成型的目的，待液態(tài)蠟冷卻成固態(tài)蠟型后，抽出活動(dòng)抽芯，松開鎖緊螺母，拿出上型芯板，割斷注蠟口余料，抽出活動(dòng)墊塊，把下型芯板向底板方向下壓，推出蠟型（毛坯型）。

（2）模具設(shè)計(jì)為一模二出型，可提高造型工作效率1倍。成型后的坯型各項(xiàng)尺寸精度、形位精度較好。

四、節(jié)約用料的經(jīng)濟(jì)估算

1.用圓棒加工時(shí)每件耗料

W=πr2hg=3.14×47.52×38×7.8×10-6=2.1（kg）

2.用鍛件加工時(shí)每件耗料

W總=W凈+30%W凈

W凈=π[r12h1+（r22+r2r3+r32）h2/3+（r32+r3r4+r42）h3/3-（r42+r4r5+r52）h4/3]g

=3.14×[17.52×10+（342+34×46.5+46.52）×12.3/3+（46.52+46.5×33.5+33.52）×12.8/3-（33.52+33.5×28.5+28.52）×5.1/3]×7.8×10-6=0.95（kg）

W總=W凈+30%W凈=0.95+30%×0.95=1.24（kg）

3.用失蠟?zāi)＞荑T造時(shí)每件耗料

W總=W凈-W孔

W孔=3.14×92×35×7.8×10-6=0.07（kg）

W總=W凈-W孔=0.95-0.07=0.88（kg）

根據(jù)計(jì)算結(jié)果得出：用失蠟?zāi)＞荑T造時(shí)每件耗料最低，經(jīng)濟(jì)效益最好。

鑄造模具范文第5篇

關(guān)鍵詞： 快速成形 模具制造 CAD/CAM 快速模具制造

隨著全球市場一體化的形成，制造業(yè)的競爭十分激烈，產(chǎn)品的開發(fā)速度日益成為市場競爭的主要矛盾。在這種情況下，自主快速產(chǎn)品開發(fā)（快速設(shè)計(jì)和快速工模具制造）的能力（成本和周期），成為制造業(yè)全球競爭的實(shí)力基礎(chǔ)。同時(shí)，制造業(yè)為滿足日益?zhèn)€性化的市場需求，又要求制造技術(shù)有較強(qiáng)的靈活性，能夠在不增加產(chǎn)品的成本的前提下，以小批量甚至單件組織生產(chǎn)。因此，產(chǎn)品開發(fā)的速度和制造技術(shù)的柔性就變得十分關(guān)鍵了。正是在這種社會(huì)背景下，快速成形制造技術(shù)（RPM－Rapid Prototyping Manufacturing）于20世紀(jì)80年代后期產(chǎn)生于美國，并迅速擴(kuò)展到歐洲及日本，被認(rèn)為是近年來制造技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。

1.概述

1.1快速成形制造技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展。

快速成形（Rapid Prototyping，RP）技術(shù)作為一種先進(jìn)制造技術(shù)，是用材料逐層或逐點(diǎn)堆積出零件的一種快速制造方法，又稱為快速出樣件技術(shù)或快速原型法。它與虛擬制造技術(shù)（Virtual Manufacturing）一起，被稱為未來制造業(yè)的兩大支柱技術(shù)?？焖俪尚渭夹g(shù)對縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期、降低開發(fā)費(fèi)用具有極其重要的意義，有人稱快速成形技術(shù)是繼NC技術(shù)后制造業(yè)的又一次革命。RP技術(shù)現(xiàn)今迅速地向快速成形制造（Rapid Prototyping Manufacturing，RPM）方向發(fā)展。

快速成形技術(shù)作為一門多學(xué)科交叉的專業(yè)技術(shù)，其本身的發(fā)展也將推動(dòng)相關(guān)技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，比較成熟的制造工藝有數(shù)十種。典型的有SLA立體光刻、LOM分層實(shí)體制造、SLS選區(qū)激光燒結(jié)、FDM熔融沉積制造和3DP三維印刷等?？焖俪尚沃圃旒夹g(shù)是采用分層的思想來制作三維物體，根據(jù)構(gòu)成物體的方式不同，有以下幾種成形方式：添加成形、去除成形、受迫成形。

1.2快速成形制造技術(shù)的基本原理與特點(diǎn)。

1.2.1 RPM的基本原理

RPM技術(shù)是綜合CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、電子技術(shù)和激光技術(shù)等于一體的技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體成形制造的一體化系統(tǒng)技術(shù)，采用軟件離散-材料堆積的原理實(shí)現(xiàn)零件的成形過程，其原理如圖1所示。

RPM是由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)的快速制造復(fù)雜形狀三維物理實(shí)體的技術(shù)總稱，即利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成形機(jī)，將一層層的材料堆積成實(shí)體原型。在計(jì)算機(jī)控制下，基于離散/堆積原理采用不同方法堆積材料，最終完成零件的成形與制造的技術(shù)。從成形角度看，零件可視為逐點(diǎn)、線、面的疊加而成，從CAD模型中離散得到點(diǎn)、線、面的幾何信息，再與快速成形的工藝參數(shù)信息結(jié)合，控制材料有規(guī)律地、精確地由點(diǎn)、線到面，由面到體地逐步堆積成零件。從制造角度看，它根據(jù)CAD造型生成零件三維幾何信息，控制三維的自動(dòng)化成形設(shè)備，通過激光束或其他方法將材料逐層堆積而形成成形或零件，其工藝流程如圖2所示。

1.2.2 RPM的特點(diǎn)

RPM技術(shù)的特點(diǎn)主要有：高速柔性化，技術(shù)高度集成化，產(chǎn)品開發(fā)快速化，設(shè)計(jì)制造一體化，制造自由成形化，材料使用廣泛性。

1.3快速成形制造技術(shù)的分類與工藝方法。

1.3.1 RPM的分類

RPM技術(shù)在“分層制造”思想基礎(chǔ)上，根據(jù)分類的方法通?？煞譃榘床捎玫脑牧线M(jìn)行分類和按制造工藝原理進(jìn)行分類。

1.3.1.1按成形所采用的原材料分類

①液體的光、熱聚合與固化。液體聚合物的特性使其在激光、紫外光或其他熱源的照射線能迅速從液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)。采用這種方式的快速成形制造技術(shù)有立體印刷、全息干涉固化、光催化固化與光刻、激光束相干固化、熱聚合等。

②固態(tài)膜、片材的熔化。采用固體的膜或片材，用粘結(jié)劑或其他方法將切割下來的材料粘結(jié)而成形。常用的工藝方法有層合實(shí)體制造、膜聚合等。

③固體粉末的燒結(jié)與粘結(jié)。通過激光燒結(jié)或用粘結(jié)劑粘結(jié)將固體粉末聯(lián)接起來，未被照射的區(qū)域仍是粉末。采用這種制造工藝的有選擇性激光燒結(jié)、三維噴涂粘結(jié)等。

④固態(tài)絲、線材的熔化。采用固態(tài)的線材或絲材，通過加熱使其熔化成半流動(dòng)狀，同時(shí)噴頭按要求的軌跡運(yùn)動(dòng)，將材料沉積下來，堆積成所需的形狀，冷卻后凝固成固體而成形。常見的工藝方法有熔融沉積造型、焊接成形等。

1.3.1.2按制造工藝原理分類

①層合實(shí)體造型（LOM）。LOM工藝采用薄片材料，用激光束在剛粘結(jié)的新層上切割出零件截面輪廓。

②立體光刻（SLA）。SLA工藝是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。

③選擇性激光燒結(jié)（SLS）。SLS工藝是采用粉末狀材料成形的。

④三維噴涂粘結(jié)（3DPG）。3DPG工藝采用粉末材料成形。其原理類似于噴墨打印機(jī)，因此又稱3D印刷。

⑤熔融沉積造型（FDM）。FDM工藝一般采用熱塑性材料。

1.3.2 RPM的工藝方法

1.3.2.1紙層疊法――薄形材料選擇性切割（LOM法）

計(jì)算機(jī)控制的CO2激光束按三維實(shí)體模型每個(gè)截面輪廓線對薄形材料（如底面涂膠的卷狀紙、或正在研制的金屬薄形材料等）進(jìn)行切割，逐步得到各個(gè)輪廓，并將其粘結(jié)形成快速原型。用此法可以制作鑄造母?；蛴糜凇笆Ъ埦荑T造”。

1.3.2.2激光立體制模法――液態(tài)光敏樹脂選擇性固化（SLA法）

液槽盛滿液態(tài)光敏樹脂，它在計(jì)算機(jī)控制的激光束（按照三維模型每個(gè)截面的輪廓線）照射下會(huì)很快固化形成一層輪廓，新固化的一層牢固地粘結(jié)在前一層上，如此重復(fù)直至成形完畢，即形成快速原型。而新推出的光照成形機(jī)（如3D Systems公司出產(chǎn)的SLA-300成形機(jī)）采用了Zephyr再涂層技術(shù)，最上面待成形樹脂用真空吸附式刮板結(jié)構(gòu)涂布供給，不需要沉入液態(tài)樹脂中，提高了速度，在制作的原型中不再有液態(tài)樹脂。用來制作塑料模、在熔模精密鑄造中替代蠟?zāi)！?/p>

1.3.2.3燒結(jié)法――粉末材料選擇性激光燒結(jié)（SLS法）

粉末材料可以是塑料、蠟、陶瓷、金屬或它們復(fù)合物的粉體、覆膜砂等。粉末材料薄薄地鋪一層在工作臺(tái)上，按截面輪廓的信息，CO2激光束掃過之處，粉末燒結(jié)成一定厚度的實(shí)體片層，逐層掃描燒結(jié)最終形成快速原型。用此法可以直接制作精鑄蠟?zāi)?、?shí)型鑄造用消失模、用陶瓷制作鑄造型殼和型芯、用覆膜砂制作鑄型及鑄造用母模等。

2.快速模具制造技術(shù)（RT，Rapid Tooling）

目前，快速成形制造技術(shù)在模具制造方面的應(yīng)用可分為RP成形間接制模（Indirect Rapid Tooling，IRT）和RP成形直接制模（Direct Rapid Tooling，DRT），主要用于制造注塑類模具、沖壓類模具和鑄造類模具等。通過將精密鑄造、中間軟模過渡法以及金屬噴涂、電火花加工、研磨等先進(jìn)模具制造技術(shù)與快速成形制造相結(jié)合，就可以快速地制造出各種金屬型模具來。如圖3所示為各種基于快速成形的RT工藝路線。

2.1直接制模技術(shù)DRT。

較好地解決模具加工成本高、周期長的方法就是采用快速成形直接制造模具。直接制模技術(shù)DRT是指利用RP技術(shù)直接制造出最終的零件或模具，然后對其進(jìn)行一些必要的后處理即可達(dá)到所要求的力學(xué)性能、尺寸精度和表面質(zhì)量。直接制模具有制造周期短、節(jié)省資源、發(fā)揮材料性能、提高精度、降低成本的特點(diǎn)。但它在模具精度和性能控制等方面比較困難，特殊的后處理設(shè)備與工藝使成形尺寸受到較大的限制。

2.2間接制模技術(shù)IRT。

間接指模技術(shù)IRT是指利用RPM技術(shù)首先制造模芯，然后用此模芯復(fù)制軟質(zhì)模具，或制作金屬硬模具，或者制作加工硬模具的工具。它通常以非金屬型為主，大多數(shù)情況下，非金屬成形無法直接作為模具使用，需要以RP成形作母模，通過各種工藝轉(zhuǎn)換來制造金屬模具。相對于直接制模來說，間接制模技術(shù)比較成熟。目前，制造業(yè)多數(shù)采用金屬模具間接制造工藝。

3.基于RPM的快速模具制造方法

3.1用快速成形件作母模，復(fù)制軟模具（Soft tooling）。

用快速成形件作母模，可澆注蠟、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、聚氨脂等軟材料，構(gòu)成軟模具，或先澆注硅橡膠、環(huán)氧樹脂模（即蠟?zāi)５膲盒停?，再澆注蠟?zāi)?。其中，蠟?zāi)？捎糜谌勰ｈT造，而硅橡膠模、環(huán)氧樹脂模等可用作試制用注塑?；虻腿埸c(diǎn)合金鑄造模。

3.2用快速成形件作母模，復(fù)制硬模具（Iron tooling）。

用快速成形件作母模，或根據(jù)其復(fù)制的軟模具，可澆注（或涂覆）石膏、陶瓷、金屬基合成材料、金屬，構(gòu)成硬模具（如各種鑄造模、注塑模、蠟?zāi)５膲盒?、拉伸模），從而批量生產(chǎn)塑料件或金屬件。這種模具有良好的機(jī)械加工性能，可進(jìn)行局部切削加工，以便獲得更高的精度，或鑲?cè)肭秹K、冷卻系統(tǒng)、澆注系統(tǒng)等。用金屬基合成材料澆注成的蠟?zāi)５膲盒停淠＞邏勖蛇_(dá)1000―10000件。

3.3用快速成形系統(tǒng)制作電脈沖機(jī)床用電極。

用快速成型件作母體，通過噴鍍或涂覆金屬、粉末冶金、精密鑄造、澆注石墨粉或特殊研磨，可制作金屬電極或石墨電極。

4.結(jié)語

快速成形制造技術(shù)及其為基礎(chǔ)的快速制造技術(shù)在企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)中起著重要作用。它可以極大縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低開發(fā)階段的成本，避免開發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。它開創(chuàng)了模具快速制造的新時(shí)代，發(fā)展前景廣闊。

參考文獻(xiàn)：

［1］陳子銀.模具數(shù)控加工技術(shù).北京：人民郵電出版社，2006.

［2］朱曉春.先進(jìn)制造技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.