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快速原型制造在模具制造中的應用

  快速模具(RAPID TOOLING,以下簡稱RT)技術是隨著RP技術的發展而迅速發展起來的一門新技術,其應用途徑如下:用RP技術直接制做模具,用LOM系統制做的注塑加工件經表面處理,其強度比一般木材還要高,可直接用作鑄造木模;用SLS等方法則可直接制造熔模鑄造用的蠟模。
  利用RP技術生產模具有兩種方法,即直接法和間接法。
直接法
    采用LOM方法直接生成的模具,可以經受200℃的高溫,可以作為低熔點合金的模具或蠟模的成型模具,還可以代替砂型鑄造用的木模。
    直接法生產模具還處于初步研究階段。
間接法
    (1)制作簡易模具如果零件的批量小或用于產品的試生產,則可以用非鋼鐵材料生產成本相對較低的簡易模具。這類模具一般用RP技術制作零件原型,然后根據該原型翻制成硅橡膠模、金屬、樹脂模或石膏模,或對零件原型進行表面處理,用金屬噴鍍法或物理蒸發沉積法鍍上一層熔點較低的合金來制作模具。
    另外,還有一種用化學粘結陶瓷澆注注塑模的新工藝。其方法為:①用SLS或LOM方法制作母模;②用硅橡膠或聚氨酷澆注模型;③移去母模;④利用硅橡膠或聚氨酷模型澆注成化學粘結陶瓷模型;⑥在205℃下固化模型腔;⑥拋光;⑦制成小批量注塑加工制品用注塑模。
    如果利用母模翻制成石膏鑄型,然后在真空條件下澆鑄鋁、鋅等非鐵合金模具,也可生產小批量注塑加工產品。
    (2)制作鋼質模具
    陶瓷型精密鑄造法在單件生產或小批量生產鋼模時,可采用此法。其工藝過程為:
①RP原型做母模;②浸掛陶瓷砂漿;③在焙燒爐中固化模殼;④燒去母模;⑤預熱模殼;
⑥燒鑄鋼型腔;⑦拋光;⑧加入澆注、冷卻系統;⑨制成注塑模。
    失蠟精密鑄造法在批量生產金屬模具時,先利用RP原型制成蠟模的成型模,然后利用該成型模生產蠟模,再用失蠟精鑄工藝制成鋼模具。在單件生產復雜模具時,也可以直接用RP原型代替蠟模。
    用化學粘結鋼粉澆鑄型腔該方法的步驟為:①用RP先制成母模;②翻制硅橡膠或聚氨酷軟模;③澆注化學粘結鋼粉型腔;④燒結鋼粉;⑤滲銅處理;⑥拋光型腔;⑦制成注塑模具。
    利用RP原型制作EDM電極,然后用電火花加工制成鋼模。電極快速制造有以下幾種方法。
    精密鑄造法該方法通過電解液使金屬銅沉積在1:7:原型表面約2-3mm厚,然后取出。
    用RP系統制造的原型作母??焖購椭坪喴啄>?用快速原型注塑加工件作母模可復制出蠟模、硅橡膠模、環氧樹脂?;蚓郯笨崮5溶浤>?據此軟模具又可澆鑄出環氧樹脂、石膏、陶瓷、低熔點金屬、金屬基復合材料等硬模具。這些簡易模具可用作各種鑄造模、注塑模、蠟模的成型模以及拉伸模等,實現塑料件或金屬件的小批量生產。
    用快速原型注塑加工件作母模,通過金屬噴涂等方法可快速制造電脈沖機床用電極。
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