一脖煮、模具快速制造

　　雖然快速成形技術(shù)問世時間不長,但由于它對制造業(yè)帶來的巨大效益使得這一技術(shù)的應用日益廣泛贬奢，特別是給模具的設(shè)計與制造帶來了一次飛躍∈衿快速原型技術(shù)可精確制作模具的型心和型腔悦追，也可直接用于注射過程制作塑料樣件，以便發(fā)現(xiàn)和糾正出現(xiàn)的錯誤怒详。由于快速原型制造這一新技術(shù)的應用,使模具的設(shè)計與制造逐步趨向于數(shù)字化炉媒、快速化，使模具制造在縮短周期昆烁，降低成本的進程中吊骤，大大前進了一步【材幔　　　　　　

　　快速制模技術(shù)大都是依據(jù)快速成型制作的實體模型即樣模(母模)采用拷貝方式(如金屬噴涂白粉、電鍍、復合材料澆注鼠渺、精鑄等)來快速制造模具主要工作零件(凸鸭巴、凹模或模腔拦盹、模芯)的鹃祖，其制造周期一般為傳統(tǒng)的數(shù)控切削方法的1/5～1/10，而成本卻僅為其1/3～1/5普舆√窨冢　　　　　　　　　

　　根據(jù)模具材料、生產(chǎn)成本速痹、RP原型的材料裂蝉、生產(chǎn)批量、模具的精度要求已開發(fā)出多種多樣的工藝方法锦镶。目前的快速制模方法大致有間接制模法和直接制模法虑庇，基于RP快速制造模具的方法多為間接制模法。依據(jù)材質(zhì)不同偶屯，間接制模法生產(chǎn)出來的模具有軟模光丢、橋模和硬模。軟模(soft tooling)通常指的是硅橡膠模具。用SLA甫碉、FDM碗履、LOM或SLS等技術(shù)制作的原型谭驮，再翻成硅橡膠模具后蝗质，向模中灌注雙組份的聚氨酯，固化后即得到所需的零件齐秕。橋模(bridge tooling)通常指的是可直接進行注塑生產(chǎn)的環(huán)氧樹脂模具沈机。采用環(huán)氧樹脂模具與傳統(tǒng)注塑模具相比，成本只有傳統(tǒng)方法的幾分之一笋敞，生產(chǎn)周期也大大減少碱蒙。模具壽命不及鋼模，但比硅膠模高夯巷，可達1000～5000件赛惩，可滿足中小批量生產(chǎn)的需要。硬模(hard tooling)通常指的就是鋼質(zhì)模具趁餐，即用間接方式制造金屬模具和用快速成形直接加工金屬模具喷兼。　　　　　

　　快速制模技術(shù)制模周期短后雷、工藝簡單季惯、易于推廣、制模成本低臀突、精度和壽命能滿足某種特定的功能需要勉抓，綜合經(jīng)濟效益良好，是一種快捷候学、方便藕筋、實用的模具制造技術(shù)，特別適用于新產(chǎn)品開發(fā)試制呕摹、工藝驗證和功能驗證以及多品種小批量生產(chǎn)蒂抒。

　　企業(yè)間的競爭日益加劇，產(chǎn)品開發(fā)周期要求越來越短扳啃，為快速制模技術(shù)提供了發(fā)展機遇和發(fā)展空間蓄棘。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，快速制模技術(shù)越來越受到產(chǎn)品開發(fā)商和模具界廣泛重視危婚，對其研究正方興未艾褥欺，新的技術(shù)成果不斷涌現(xiàn)，呈現(xiàn)出生機勃勃的發(fā)展趨勢峦仲，有著強大的生命力盔鬼。

　　二、注塑模快速制造技術(shù)—金屬噴涂制模法　　　　　　　　　

　　1女饺、金屬噴涂制模法簡介

　　金屬噴涂制模法是將快速原型與熱噴涂纹怨、快速凝固等方法相結(jié)合的間接制模法，其工藝是將熔融或半熔融的金屬顆粒噴射到通過SLA儒恋、SLS或LOM方法制造的原型上善绎，生成金屬薄層，然后補強背襯并除去原型后得到模具產(chǎn)品诫尽。目前有兩種形式禀酱，即霧化噴射法(快速凝固工藝RSP)、噴涂法牧嫉。當模具要求的壽命在3000件以下時剂跟，一般采用以RP原型作母模，將低熔點的熔化金屬(如鋅鋁合金)充分霧化后以一定的速度噴射到母模的表面酣藻，形成模具型腔表面曹洽，充填背襯復合材料，制作鋅鋁合金軟模具辽剧∷拖　　　　　

　　金屬噴涂制模法以樣模為標準，模具型腔尺寸抖仅、幾何精度完全取決于樣模坊夫，型腔表面及其精細花紋一次同時形成，故制模速度快撤卢，制造周期短蛾藐，模具壽命長，成本低昂贷，僅為數(shù)控法加工鋼模的1/3-1/5保懈。模具表面光潔度好，工藝簡單拆翘，設(shè)備要求低锉辫，比較適合于注射成型模、壓鑄模囊脉、板料壓延模的快速制造瑰兄。　　　　　

　　2屉争、金屬噴涂制模法工序　　　　

　　金屬噴涂制模的工序大致可分為五個步驟：　　　　

　　(1)模型準備

　　模型可由許多材料制成锤距，包括塑料、石膏檩讯、橡膠脸夜、木材等。首先建立三維模型，然后對其進行分層切片子姜，并由快速成型機制作出樣模祟绊。模型準備中最重要的是清理模型表面和涂抹脫模劑。

　　(2)金屬噴涂模型

　　脫模劑干燥后哥捕，選擇最佳的噴涂參數(shù)牧抽，即可開始在模具上噴涂金屬，噴涂時應保證使噴槍連續(xù)運動扭弧，防止涂層過熱變形阎姥，涂層厚度一般可控制在2～3mm。

　　(3)制作模具框架

　　如果模具在工作中要受到內(nèi)壓力或模具必須安裝在成型機上工作鸽捻，模具必須有骨架結(jié)構(gòu)且制成的骨架應帶有填料。

　　(4)澆注模具的填充材料

　　應使填充材料具有較高的熱導率和較低的凝固收縮率以及較高的抗壓強度和耐磨性能泽腮。一般選擇的填充材料為環(huán)氧樹脂與鋁粉御蒲、鋁顆粒等金屬粉末的混合物。

　　(5)脫模及模具型腔表面拋光處理

　　脫模后要把殘留在金屬涂層表面的脫模劑清洗干凈诊赊，然后再根據(jù)不同的需要厚满，對模具進行拋光等后期制作。

　　(6)組裝試某停　　　　　

　　3斤卒、噴涂設(shè)備與噴涂材料　　　　　　　　

　　金屬電弧噴涂工作系統(tǒng)一般由噴涂電源、送絲機構(gòu)撇扯、噴槍和壓縮氣體等系統(tǒng)組成囚誓。XDP-5型電弧噴涂設(shè)備工作穩(wěn)定可靠，使用維護方便见撵，能勝任繁重的噴涂工作启孔，其基本參數(shù)為：　　　　　　

　　電源電壓：380V

　　額定輸入容量：12KVA

　　額定電流：300A

　　壓縮空氣使用壓力：0.6Mpa

　　壓縮空氣消耗量：1.6～2m3/min

　　送絲速度：0～4.8 m/min　　　　　　　

　　用于電弧噴涂制模的材料，在滿足低熔點薪尉、低收縮率的情況下键羡，應盡可能具有較好的力學性能和較致密的涂層組織。目前市場提供的電弧噴涂用絲材有鋁凡加、鋅慰奉、銅、鎳氧胳、不銹鋼证森、鋁青銅、巴氏合金台腥、復合絲等許多品種宏赘。但高熔點金屬，如鋼、鎳察署、銅等在噴涂時涂層收縮率闷游、熱應力、孔隙率都比較大贴汪，涂層易開裂脐往、翹曲、剝落扳埂，所以目前只有低熔點的鋅业簿、鋁絲材適合用于模具制造。

　　三阳懂、金屬噴涂快速制造注塑模技術(shù)的應用

　　金屬噴涂方法制造的模具特別適于生產(chǎn)反應注塑成型工藝中的聚氨酯零部件的生產(chǎn)梅尤，廣泛用于塑料加工中的反應注塑成型、吹塑成型岩调、結(jié)構(gòu)發(fā)泡以及其它一些注塑成型等工藝中巷燥，如汽車制造中可以用來生產(chǎn)駕駛盤、汽車儀表盤沛狱、座墊的闹、頭部靠墊、阻流板尤乎、汽車內(nèi)飾頂蓬等翼养，在輕工業(yè)中則可以用來制造聚氨酯鞋底等，金屬噴涂快速模具較硅橡膠快速模具的壽命要長波寓，可以應用在注塑機上進行小批量的制品生產(chǎn)缘嗦。在應用注塑工藝時應考慮到低熔點合金金屬噴涂型腔的性能以及模具的壽命極限。為防止模具過早損壞露龙，注射壓力不宜過高撵靴，但也必須保證制品能夠成形的最小注射壓力，否則會產(chǎn)生注不滿的現(xiàn)象注辜。

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