傳統(tǒng)制造業(yè)的戰(zhàn)略是規(guī)模效益第一榆俺，二十世紀八十年代提出價格和質(zhì)量第一售躁，九十年代以來，已發(fā)展為市場響應(yīng)第一扯殴。在制造業(yè)日趨國際化的狀況下缰鹏，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和減少開發(fā)新產(chǎn)品投資風(fēng)險，成為企業(yè)賴以生存的關(guān)鍵鬓惶。近年來榄路，制造業(yè)市場的制造戰(zhàn)略重點正在發(fā)生從成本與質(zhì)量到時間與響應(yīng)的重大轉(zhuǎn)移∨涌唬快速將多樣化的產(chǎn)品推向市場是制造商把握市場先機而求生存的重要保障心篡，快速響應(yīng)制造已成為國際研究的熱點，應(yīng)運而生的快速成形/快速制模/快速制造技術(shù)為企業(yè)提高競爭力提供了一種先進的手段泥出。該技術(shù)是基于材料累加成形的一種高新制造技術(shù),被認為是20世紀制造領(lǐng)域的一次革命性突破柴怒，可制造注塑模、壓鑄模辟焚、沖壓模等各類精密復(fù)雜模具肩雾，目前已廣范應(yīng)用于汽車、航空航天究滞、船舶症杏、家電、工業(yè)設(shè)計、醫(yī)療厉颤、建筑穴豫、工藝品制作以及兒童玩具等領(lǐng)域，并且隨著這一技術(shù)本身的不斷發(fā)展和完善逼友，其應(yīng)用范圍將不斷拓廣精肃。

　　在汽車、家電制造業(yè)中帜乞，模具成形零件占到了制造工時的50%～70%司抱。模具制造是制約我國汽車、家電黎烈、輕工等行業(yè)發(fā)展的瓶頸和關(guān)鍵习柠，隨著快速成型軟硬件設(shè)備與快速成型材料的不斷發(fā)展和完善，快速原型件的強度和精度得到不斷的提高照棋，快速成型技術(shù)已經(jīng)逐漸地深入到快速模具制造領(lǐng)域资溃，基于快速成型方法制造各類簡易經(jīng)濟快速模具已成為RP&M應(yīng)用的熱點問題。

　　一烈炭、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(yīng)用日益廣泛走柠，特別是給模具的設(shè)計與制造帶來了一次飛躍⊥灯校快速原型技術(shù)可精確制作模具的型心和型腔窗耘，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)的錯誤咳蚣。由于快速原型制造這一新技術(shù)的應(yīng)用,使模具的設(shè)計與制造逐步趨向于數(shù)字化、快速化鸳咐，使模具制造在縮短周期嘁拖，降低成本的進程中，大大前進了一步泥觉。

　　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(如金屬噴涂瘸利、電鍍、復(fù)合材料澆注紊捉、精鑄等)來快速制造模具主要工作零件(凸怯路、凹模或模腔溯剑、模芯)的蛉加，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缸逃。

　　根據(jù)模具材料针饥、生產(chǎn)成本、RP原型的材料、生產(chǎn)批量丁眼、模具的精度要求已開發(fā)出多種多樣的工藝方法筷凤。目前的快速制模方法大致有間接制模法和直接制模法，基于RP快速制造模具的方法多為間接制模法苞七。依據(jù)材質(zhì)不同藐守，間接制模法生產(chǎn)出來的模具有軟模、橋模和硬模蹂风。軟模(soft tooling)通常指的是硅橡膠模具卢厂。用SLA、FDM硫眨、LOM或SLS等技術(shù)制作的原型足淆，再翻成硅橡膠模具后，向模中灌注雙組份的聚氨酯织岁，固化后即得到所需的零件赃织。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。采用環(huán)氧樹脂模具與傳統(tǒng)注塑模具相比着脐，成本只有傳統(tǒng)方法的幾分之一氨筑，生產(chǎn)周期也大大減少。模具壽命不及鋼模畸居，但比硅膠模高瑰齐，可達1000～5000件，可滿足中小批量生產(chǎn)的需要栅洁。硬模(hard tooling)通常指的就是鋼質(zhì)模具仔醒，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。

　　快速制模技術(shù)制模周期短劳诽、工藝簡單序评、易于推廣、制模成本低定歧、精度和壽命能滿足某種特定的功能需要辽廊，綜合經(jīng)濟效益良好，是一種快捷官地、方便酿傍、實用的模具制造技術(shù)，特別適用于新產(chǎn)品開發(fā)試制驱入、工藝驗證和功能驗證以及多品種小批量生產(chǎn)赤炒。

　　企業(yè)間的競爭日益加劇，產(chǎn)品開發(fā)周期要求越來越短沧侥，為快速制模技術(shù)提供了發(fā)展機遇和發(fā)展空間可霎。隨著工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展魄鸦，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，對其研究正方興未艾癣朗，新的技術(shù)成果不斷涌現(xiàn)拾因，呈現(xiàn)出生機勃勃的發(fā)展趨勢，有著強大的生命力旷余。

　　二绢记、注塑模快速制造技術(shù)—金屬噴涂制模法

　　1正卧、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蠢熄、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茅早、SLS或LOM方法制造的原型上敞冤，生成金屬薄層，然后補強背襯并除去原型后得到模具產(chǎn)品肘论。目前有兩種形式崭甩，即霧化噴射法（快速凝固工藝RSP）、噴涂法悉砌。當(dāng)模具要求的壽命在3000件以下時有愚，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符晃，形成模具型腔表面叔抡，充填背襯復(fù)合材料，制作鋅鋁合金軟模具绒双。

　　金屬噴涂制模法以樣模為標(biāo)準(zhǔn)躬源，模具型腔尺寸、幾何精度完全取決于樣模还织，型腔表面及其精細花紋一次同時形成昌执，故制模速度快，制造周期短诈泼，模具壽命長，成本低煤禽，僅為數(shù)控法加工鋼模的1/3-1/5铐达。模具表面光潔度好，工藝簡單檬果，設(shè)備要求低瓮孙，比較適合于注射成型模、壓鑄模选脊、板料壓延模的快速制造杭抠。

　　2、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(zhǔn)備

　　模型可由許多材料制成偏灿，包括塑料丹诀、石膏、橡膠翁垂、木材等铆遭。首先建立三維模型，然后對其進行分層切片减磷，并由快速成型機制作出樣模哮霹。模型準(zhǔn)備中最重要的是清理模型表面和涂抹脫模劑。

　∈细啊（2） 金屬噴涂模型

　　脫模劑干燥后墅轩，選擇最佳的噴涂參數(shù)，即可開始在模具上噴涂金屬服酥，噴涂時應(yīng)保證使噴槍連續(xù)運動付昧，防止涂層過熱變形，涂層厚度一般可控制在2～3mm广狂。

　〈佟（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，模具必須有骨架結(jié)構(gòu)且制成的骨架應(yīng)帶有填料镀翁。

　÷缺薄（4） 澆注模具的填充材料

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

　　（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车海，然后再根據(jù)不同的需要笛园，對模具進行拋光等后期制作。

　∈讨ァ（6） 組裝試模

　　3研铆、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)州叠、噴槍和壓縮氣體等系統(tǒng)組成棵红。XDP-5型電弧噴涂設(shè)備工作穩(wěn)定可靠，使用維護方便咧栗，能勝任繁重的噴涂工作逆甜，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，在滿足低熔點致板、低收縮率的情況下交煞，應(yīng)盡可能具有較好的力學(xué)性能和較致密的涂層組織咏窿。目前市場提供的電弧噴涂用絲材有鋁、鋅熬鸟、銅虫喝、鎳、不銹鋼腥浪、鋁青銅臊骂、巴氏合金、復(fù)合絲等許多品種伸四。但高熔點金屬云拔，如鋼、鎳淡班、銅等在噴涂時涂層收縮率足曹、熱應(yīng)力、孔隙率都比較大杀佑，涂層易開裂江刚、翹曲、剝落卤连，所以目前只有低熔點的鋅驴荡、鋁絲材適合用于模具制造。

　　三燥筷、金屬噴涂快速制造注塑模技術(shù)的應(yīng)用范例與發(fā)展

　　金屬噴涂方法制造的模具特別適于生產(chǎn)反應(yīng)注塑成型工藝中的聚氨酯零部件的生產(chǎn)箩祥，廣泛用于塑料加工中的反應(yīng)注塑成型、吹塑成型肆氓、結(jié)構(gòu)發(fā)泡以及其它一些注塑成型等工藝中袍祖，如汽車制造中可以用來生產(chǎn)駕駛盤、汽車儀表盤谢揪、座墊蕉陋、頭部靠墊、阻流板拨扶、汽車內(nèi)飾頂蓬等凳鬓，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患民，可以應(yīng)用在注塑機上進行小批量的制品生產(chǎn)村视。在應(yīng)用注塑工藝時應(yīng)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酒奶，注射壓力不宜過高，但也必須保證制品能夠成形的最小注射壓力奶赔，否則會產(chǎn)生注不滿的現(xiàn)象纪孔。

　　金屬噴涂注塑模具的成功應(yīng)用范例：

　　1. 花盆底座注塑模具

　　如果用傳統(tǒng)的電火花加工的方法眠亿，其成本約在4000～5000元之間，制作時間約在一個月左右现岗，而用電弧噴涂快速制模方法來制作也控，其費用約為1100元左右，工時為60h左右辱涨。這也正是電弧噴涂快速模具制造得到廣泛重視的原因之一用省。

　　花盆底座注塑模具制作加工工序：機加工噴涂用底板→凹模型腔殼體噴涂前準(zhǔn)備→噴涂凹模金屬殼體→環(huán)氧樹脂和鋁粉配置與填充→環(huán)氧樹脂固化→噴涂母模表面清理→噴涂凸模金屬殼體→環(huán)氧樹脂和鋁粉配置與填充→環(huán)氧樹脂固化→凸、凹模分離與模具表面清理→機加工模具零件→組裝試模开撤。

　　2. 滴灌用滴頭快速模具

　　國家節(jié)水灌溉中心的滴灌用滴頭快速模具是通過制作滴頭RP模型败民，采用金屬噴涂制模法制造鋅鋁合金軟模具，注射成型1000件滴頭產(chǎn)品瞒唇，用于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉試驗坡驹。國家節(jié)水灌溉中心以RP&M原型作母模來翻制滴灌用滴頭模具，發(fā)揮了快速成型制造技術(shù)的優(yōu)越性服畜，快速地實現(xiàn)了新產(chǎn)品的試制四爹，含RP原型，制作生產(chǎn)周期為僅為2周投放。

　　3奈泪、愛達荷注塑模具

　　美國愛達荷國家工程與環(huán)境試驗中心采用快速凝固工藝即RSP技術(shù)實現(xiàn)了注塑模具的快速經(jīng)濟制造。該方法采用快速原型技術(shù)制作的樣件作為母體樣板灸芳，通過噴涂到母體樣板的金屬或合金熔滴的沉積制造模具涝桅。

　　工藝過程為：熔融的工具鋼或其它合金被壓入噴嘴，與高速流動的隋性氣體相遇而形成直徑約0.05mm的霧狀熔滴耗绿，噴向并沉積到母體樣板上苹支，復(fù)制出母樣的表面結(jié)構(gòu)形狀，借助脫模劑使沉積形成的鋼制模具與母樣分離误阻，即可快速制出所需模具债蜜。

　　最近，西安交通大學(xué)機械工程學(xué)院先進制造技術(shù)研究所成功采用“電弧噴涂和電刷鍍一體化模具制造技術(shù)” 進行轎車新車型開發(fā)中大型沖壓模具快速制造究反，該技術(shù)集成了快速原型寻定、電弧噴涂和電刷鍍等技術(shù)，采用電弧噴涂工藝在模具母模表面快速沉積一層致密的低熔點金屬薄殼精耐，從而制作出模具的型腔狼速；在填充適當(dāng)?shù)谋骋r材料并脫模后，利用電刷鍍技術(shù)在模具工作表面刷鍍強化涂層竿饭，進而完成模具的快速制造儿戏。

　　利用該技術(shù)與設(shè)備，結(jié)合快速原型制造技術(shù)和高速數(shù)控加工技術(shù)不凳，可以低成本高效率地進行大型勤驾、精密耻宋、復(fù)雜以及長壽命模具的快速制造。

　　采用電弧噴涂和電刷鍍一體化模具制造技術(shù)制造覆蓋件模具身州，成本只有傳統(tǒng)機械加工鋼模具的1/10雁巾，制造周期為后者的1/4～1/5，經(jīng)濟效益十分可觀值港，非常適合于新車型開發(fā)中的樣車試制和小批量生產(chǎn)岔霞。該技術(shù)也可以用于注塑模具快速制造。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)绕鸯，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享阵厨，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負責(zé)，也不構(gòu)成任何其他建議蜒金。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布蟆盐、編輯整理上傳，對此類作品本站僅提供交流平臺遭殉，不為其版權(quán)負責(zé)石挂。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻、圖片险污、文字如涉及作品版權(quán)問題痹愚，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容蛔糯，以保證您的權(quán)益拯腮！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。