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快速成型与快速制模技术
快速成型技术(RP)是快速原型与制造技术的简称,其成型原理为:先由几何造型软件生成产品的三维模型,然后按一定厚度分层,获得各个截面的平面信息,经数据处理后,数控系统有序地连续加工出每个薄层并使它们粘接成型。快速成型主要有激光立体光刻(SLA)、分层实体制造(LOM)、选择性激光烧结(SLS)和熔融沉积制造(FDM)等方法。
近几年来,我国激光快速成型技术发展十分迅速,有些研究成果已达到国际先进水平。如华中理工大学研制的分层实体制造(LOM)成型系统、西安交通大学的立体光刻(SLA)成型系统等,其主要技术指标均接近或达到国际名牌机型的水平。
快速成型技术对于模具的快速制造产生了重要的影响和推动作用。用于小批量生产的塑料模具和冷冲压模具可以依照由快速成型方法所获得的产品实体直接用硅橡胶、环氧树脂或金属材料制造。用于大批量生产的各种模具也可由快速成型和铸造技术相结合的方法制造。快速制模技术由于具有制造周期短、成本低、综合经济效益高等优点,十分适合新产品开发和小批量多品种的生产方式,近10年来发展非常迅速。除了快速成型在快速制模中应用外,电弧喷涂成形技术、实型铸造制模技术、氮气弹簧在冲压模具中的应用、锌基合金制模技术、低熔点合金制模技术、铜基合金制模技术、电铸技术在注塑模具中的应用、环氧树脂制模技术、无模多点成形技术、叠层钢板制模技术等快速制模的新工艺、新方法和新设备层出不穷,显示出强大的生命力和显著的经济效益。
高速铣削和电火花铣削技术
随着产品零件微型化和精密度要求的提高,对模具加工精度的要求也越来越高。超精密加工技术在近年来发展很快,最为突出的是高速铣削加工技术。高速铣削不仅工件加工表面质量好,与传统的切削方式相比,还具有工件温升低、热变形小、切削力小等优点,十分适合于对温度和热变形敏感的材料及薄壁、刚性差的零件加工。合理选用刀具和切削用量,高速铣削可用于硬质材料(硬度达60HRC)的切削加工。在第七届上海国际模具展览会(1998年)上展出的瑞士米克朗公司的HSM700型高速铣削机床,主轴转速达42000r/min,切削进给速度为20m/min;意大利菲迪亚公司展出的DIGIT643型高速铣削机床转速也达28000r/min,进给速度15m/min。高速铣削加工技术在模具制造中的应用越来越广泛,被人们誉为“第三代制模技术”。
电火花铣削加工技术(又称为电火花创成加工技术)是电火花加工技术的重大发展,这是一种替代传统的用成型电极加工模具型腔的新技术。像数控铣削加工一样,电火花铣削技术采用高速旋转的杆状电极对工件进行二维或三维轮廓加工,无需制造复杂、昂贵的成型电极。日本三菱公司最近推出的EDSCAN8E电火花创成加工机床配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成化系统、在线自动测量系统和动态仿真系统,体现了当今电火花铣削加工机床的水平。
(源自:中华机械网)
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