快速模具技术
快速成形技术的快速模具制造技术
快速成形技术的快速模具制造技术快速成形技术是一种快速制造技术，在许多制造领域中被广泛应用。
它的优势在于减少成本和提高生产效率。
快速成形技术的一个关键应用是快速模具制造技术。
在传统制造技术中，模具制造需要花费大量的时间和成本。
快速模具制造技术通过利用快速成形技术的优势来快速制造模具，从而带来更高的生产效率和低成本。
本文将介绍快速成形技术和快速模具制造技术，探讨它们在制造行业中的应用以及未来的发展方向。
一、快速成形技术概述快速成形技术（Rapid Prototyping）是一种以数字模型为基础，通过逐层堆积材料的方式制造复杂结构部件的技术。
它的本质是一种数字化制造技术，利用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）和快速成形技术等先进技术，实现从数字模型到实体模型的过程。
快速成形技术产生的模型可以用于功能测试、样板制作、微型结构模型测量等领域。
它的一个重要应用是快速模具制造技术。
二、快速模具制造技术的现状快速模具制造技术是一种使用快速成形技术制造模具的技术。
传统的模具制造方法是通过切割、铣削、打孔、线切割等方式来加工模具。
这种方法耗时、成本高，并且生产周期长。
而快速模具制造技术是直接从数字模型制造模具，可以大大缩短制造周期和花费。
快速模具制造技术不仅节约了生产成本，而且使设计者更容易实现他们的设计概念，并快速完成新产品的开发。
目前，快速模具制造技术已经得到了广泛的应用。
主要应用领域包括航空航天、医疗器械、汽车、电子、塑料等行业。
简单来说，快速模具制造技术可以分为两类，分别是直接快速制造模具和间接快速制造模具。
1、直接快速制造模具直接快速制造模具是指从数字模型直接制造模具的技术。
它是实现模具快速制造的一种有效方法。
通过添加材料的方式，模具可以在一定时间内得到制造。
这种方法适用于塑料模具的制造，但在金属制品模具制造方面还没有发挥出全面的优势。
还需要进一步研究和改进。
2、间接快速制造模具间接快速制造模具是指通过制作快速模型制造铸型和翻转模等模具。
四种常见快速成型技术
四种常见快速成型技术第一种常见快速成型技术：数控加工技术。
数控加工技术是一种机器控制加工技术，利用计算机及其相应的程序控制生产设备，进行机械加工，使得一次处理能完成的で一台以上的机器工具构成的加工中心,部件在台面上面固定，四个或以上的自动工具装在滑轨上, 根据电脑程序指定的加工参数，自动更换、安装选择夹具，分别做加工工作，从而完成制件定位、撬开、冲孔、攻丝、开槽、铰榫等复杂加工工作。
数控加工技术主要采用机械加工加工，适用于大批量生产或多种多样零件快速、高效率、低成本加工，且图纸精度高、表面光洁度高等。
第二种常见快速成型技术：熔融塑料成型技术。
熔融塑料成型技术首先将原料加工成模板，然后将模板放入机器中，当原料温度到达要求时，机器自动把原料按照设定的温度、时间及力度压入模具内，形成冷却后的成型物体。
这种技术利用塑料的特性，具有效率高，成型精度高，成型时根据原料的特性可以做出不同的加工处理，并且具有强度大，防水，耐高低温的特点，适用于各种塑料制品的快速成型。
第三种常见快速成型技术：射出成型技术。
射出成型技术指在机械压力下将原料熔融输送到射出模具成型模块中，随后由冷却系统冷却，完成制件的快速成型。
这种技术主要用于金属铸件、塑料件等的制造，具有造件精度高，尺寸稳定性好，表面光洁，强度高，厚度一致，成型快，节省材料等优点。
第四种常见快速成型技术：热压成型技术。
热压成型技术是把金属或塑料原料置于型模具内，用压力和热量同时共同作用，使金属和塑料原料发生塑性变形而成型的一种快速成型技术。
该技术采用型模具可以实现造型精度高、制件造型美观，制造完后制件可以免去热处理步骤；并且利用该技术进行多余的金属屑的再生，形成复合制件，极大的降低了制件的生产成本。
冲压模具的快速成形技术介绍
冲压模具的快速成形技术介绍冲压模具是用于冲压加工工艺的重要设备，通常由模架、上、下模座、上、下模板、顶针等组成。
传统的冲压模具采用的是传统制造工艺，制造周期长，生产效率低，导致产品制造成本高，难以满足市场需求。
快速成形技术主要是利用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、快速成型(RP)等技术，通过直接数据处理和机械制造的方法，从设计到制造的全过程中减少了一切繁琐的处理。
该技术的主要特点是：快速、高效、能够生产出形状复杂，尺寸精度高的冲压模具。
快速成形技术的主要应用有以下几个方面：1、产品开发：快速成形技术可以快速制造模具，大大缩短产品开发周期，加快上市速度。
2、小批量生产：快速成形技术可以满足小批量生产的需求，减少生产成本，提高工作效率。
3、个性化定制：快速成形技术可以根据客户需求快速制造模具，方便实现个性化定制生产。
4、模具修复：快速成形技术可以修复模具，提高模具利用率，节约成本。
快速成形技术的实施步骤主要包括以下几个方面：1、模具设计：根据产品需求，使用CAD软件进行模具设计，设计完成后，经过计算机模拟验证。
然后将模具设计数据导入到CAM软件中，生成加工路径。
2、快速成形：根据CAM软件生成的加工路径，使用快速成形设备进行模具的快速成形。
常用的快速成形设备有三维打印机、激光烧结机等。
3、后处理：快速成形完成后，需要进行后处理，包括清理、热处理、表面处理等。
清理主要是去除模具表面残留物质，热处理是为了提高模具的硬度和耐磨性，表面处理是为了提高模具的表面质量。
快速成形技术有以下几个优点：1、缩短制造周期：传统模具制造周期长，快速成形技术可以大大缩短制造周期，提高生产效率。
2、节约成本：快速成形技术可以减少材料浪费、人工成本等，降低模具制造成本。
3、提高产品质量：快速成形技术可以生产出形状复杂，尺寸精度高的模具，提高产品质量。
4、适应多品种、小批量生产：快速成形技术可以根据客户需求快速制造模具，适应多品种、小批量生产的需求。
硅橡胶快速制模技术PPT课件(74页)
快速模具制造技术
1.直接快速制模技术 ⑴ 直接快速制模技术的工艺方法 ⑦ 高温渗金属——该工艺使得制件表面质量提 高，同时填充由于粘接剂的蒸发而留下的空隙。 ⑧冷却——最后冷却的产品就是注塑模，该材 料是钢和铜的混合物，再经过相应的工序处理 如抛光、装配、调试等，就可以进行塑料件的 生产了。
快速模具制造技术
快速模具制造技术
1.直接快速制模技术 ⑵ 间接快速制模技术的工艺方法 ② 金属喷涂法 金属电弧喷涂制模的工艺过程大致分为五个 步骤： 1）模型准备。模型可由塑料、石膏、橡胶、 木材等材料制成，首先建立三维模型，然后对其 进行分层切片，并由快速成型机制作出样模。 模型准备中最重要的是清理模型表面和涂抹脱 模剂。
4.2 硅胶模快速制作方法 4.2.1 真空浇注法
1.刀割分型面制作法
这种方法适用于透明硅胶模、分型面形状 比较规则的情况。其硅胶模具制作步骤如下： （1）彻底清洁定型样件，即快速原型零件； （2）用薄的透明胶带建立分型线； （3）利用彩色、清洁胶带将定型样件边缘围 上，以作后期分模用。 （4）利用薄板围框，把定型样件固定在围框 内，必要时在定型样件上粘结固定一些通气杆。
快速模具制造技术
1.直接快速制模技术 ⑵ 间接快速制模技术的工艺方法 ② 金属喷涂法 2）金属喷涂模型。脱模剂干燥后，选择最佳 的喷涂参数，即可开始在模具上喷涂金属，喷涂 时应保证使喷枪连续运动，防止涂层过热变形， 涂层厚度一般控制在2～3㎜。 3）制作模具框架。如果模具在工作中要受到 内压力或模具必须安装在成型机上工作，模具就 必须有骨架结构且制成的骨架应带有填料。
（3）填充料 一般选用硅微粉、氧化铝
硅藻土、高岭土等。
（4）稀释剂 一般选用甲基硅油。
（5）交联剂 一般选用硅酸乙酯。
快速模具制造技术
快速模具制造技术概述快速模具制造技术是一种高效、灵活和经济的制造方法，用于制作注塑模具、压铸模具和挤压模具等。
这种技术通过利用先进的数控加工设备、3D打印技术和快速零件制造技术，在短时间内生产出高质量的模具。
本文将介绍快速模具制造技术的原理、优势和应用。
原理快速模具制造技术主要基于数控机床的加工精度和3D打印的快速原型制作能力。
在制造过程中，首先使用计算机辅助设计软件（CAD）设计模具的三维模型，然后将模型转化为数控机床可以识别的G代码。
数控机床根据G代码自动控制刀具的运动，将坯料加工成模具的形状。
3D打印技术可用于制作复杂形状的模块和零部件，以及快速制作模具的原型。
优势快速模具制造技术具有以下几个优势：时间和成本节约相比传统模具制造方法，快速模具制造技术能够大大减少制造周期和成本。
数控机床的高速加工和自动化控制使加工过程更加高效和精准，而3D打印技术可以减少原型制作的时间和成本。
灵活性和适应性快速模具制造技术可以根据不同的需求和设计变化进行快速调整。
由于使用了数控机床和3D打印技术，可以灵活地调整模具的形状和尺寸，满足不同产品的需求。
高质量和复杂性快速模具制造技术可以实现复杂形状和高精度模具的制造。
数控机床的高精度加工和3D打印技术的高分辨率保证了模具的质量和精度。
创新和设计自由度快速模具制造技术提供了更大的创新和设计自由度。
利用3D打印技术可以实现更多样化的模具形状和结构，带来更多的设计可能性。
应用快速模具制造技术已广泛应用于各种制造行业，包括汽车、电子、家电、医疗器械等。
以下是其应用的一些典型示例：注塑模具制造快速模具制造技术在注塑模具制造中得到了广泛应用。
通过快速模具制造技术，注塑模具的制造周期可以大大缩短，同时可以实现更复杂的注塑模具设计，提高生产效率和产品质量。
压铸模具制造压铸模具制造是另一个适合快速模具制造技术的应用领域。
通过使用快速模具制造技术，可以快速制造出高精度的压铸模具，提高压铸产品的生产效率和质量。
模具快速制造技术
模具快速制造技术模具是工业制造中不可或缺的一环。
它是将原材料经过加工和成型，用来制造各类产品所必需的工具。
随着科技的不断进步，模具制造技术也在不断革新。
其中，模具的快速制造技术是当前最为热门和前沿的技术之一。
一、快速制造技术的概念和特点快速制造技术（Rapid Tooling）是相对于传统模具制造方法而言的一种新型模具制造技术。
它是以电脑辅助制造技术（CAD/CAM）为基础，将设计好的三维模型转化为实体模具的方法。
与传统模具制造方法不同的是，快速制造技术的模具制造时间更短，成本更低廉，且可以制造高精度、复杂度更高的模具。
二、快速制造技术的分类根据快速制造技术的基本原理和应用范围，可将快速制造技术分为以下几类：1. 真空吸塑快速制造技术：真空吸塑快速制造技术是利用一些特殊的硅胶、塑料材料制作模具，之后利用真空吸塑技术快速制作出各种小尺寸的零件模具。
这种技术可以用于制作一些复杂形状、大批量、高质量且设计要求高的低压模具。
2. 烧结金属粉末快速制造技术：烧结金属粉末快速制造技术是指利用烧结工艺将金属粉末制成具有一定强度的模具，然后进行加工成型。
这种技术可以制造出复杂形状、高强度的大型模具。
3. 3D打印快速制造技术：3D打印快速制造技术是指将设计好的三维模型通过3D打印技术逐层输出制作模具的方法。
这种技术制造时间短、成本低、且具有一定的精度和表面质量。
4. 清模快速制造技术：清模快速制造技术是指通过复制已有的模具，并改变模具结构，以适应新的设计要求和工艺流程的方法。
这种技术可以省去制作新模具的时间和成本。
三、快速制造技术的应用领域快速制造技术广泛应用于各个行业，例如汽车、电子、医疗器械、航空等领域。
在汽车制造领域，快速制造技术可以进行模具造型、检具制作、模具试验和检验等工作。
可以快速制造出汽车大灯、排气管、座椅等各类零部件的模具。
在电子行业，快速制造技术可以利用3D打印技术快速制作出手机、电脑等各类产品的外壳，提高产品开发的速度和灵活性。
快速模具技术现状及其应用研究
第 ３ ３卷 第 ２期
Ｖｏ １ ． ３３ Ｎｏ ． ２
企 业 技 术 开 发
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩ ＣＡＬ ＤＥＶＥＬ ＯＰＭＥＮＴ ＯＦ ＥＮＴＥＲＰＲＩ Ｓ Ｅ
２ ０ １ ４年 １ 月
Ｊ ａ ｎ ． ２ ０ １ ４
快 速 模 具 技 术 现 状 及 其 应 用研 究
郑 志敏
直接制模法是运用快速原 型机直接制作 出可 以量产
制技术 的多样性 ， 可 以根据不同的应用要求 ， 使用不同复 杂程度 和成本 的工艺 。一方面可以较好 的控制模具 的精 度、 表面质量 、 机械性能与使用寿命 ， 另一方面也可以满足
四种常见快速成型技术
四种常见快速成型技术FDM丝状材料选择性熔覆 Fus ed Dep osi tion Mod eling 快速原型工艺是一种不依*激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。
丝状材料选择性熔覆的原理室,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。
热塑性丝状材料如直径为1.78m m的塑料丝由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。
一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。
这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。
这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。
但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。
适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。
由于甲基丙烯酸ABS M AB S 材料具有较好的化学稳定性,可采用加码射线消毒,特别适用于医用。
但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。
FD M快速原型技术的优点是：1、操作环境干净、安全可在办公室环境下进行。
2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。
3、尺寸精度较高,表面质量较好,易于装配。
可快速构建瓶状或中空零件。
4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。
5、材料利用率高。
6、可选用多种材料,如可染色的A BS和医用A BS、PC、PP SF等。
FDM快速原型技术的缺点是：1、做小件或精细件时精度不如SLA,最高精度0.127mm。
2、速度较慢。
SL A敏树脂选择性固化是采用立体雕刻Stereo litho gra phy原理的一种工艺,简称SLA,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。
在树脂液槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。
快速成型与快速模具制造技术及其应用
1976年，P. L. DiMatteo进一步明确 地提出，这种堆积技术能够用来制 造用普通机加工设备难以加工的曲 面，如螺旋桨、三维凸轮和型腔模 具等。在具体实践中，通过铣床加 工成形沿高度标识的金属层片，然 后通过粘接成叠层状，采用螺栓和 带锥度的销钉进行连接加固，制作 了型腔模，如图所示。
由DiMatteo制作的型腔模叠层模型
第三节 快速成型技术的特点及优越性
❖ 快速成型技术的优越性
◎ 用户受益 用户在产品设计的最初阶段，也能见到产品样品甚至少量产品，这使得用户能及早、 深刻地认识产品，进行必要的测试，并及时提出意见，从而可以在尽可能短的时间 内，以最合理的价格得到性能最符合要求的产品。
第一章 概 论
1 快速成型技术的早期发展 2 快速成型技术的主要方法及分类 3 快速成型技术的特点及优越性 4 快速成型技术的发展趋势
1902年，Carlo Baese在他的美国专利(# 774549)中，提出了用光敏聚合 物制造塑料件的原理，这是现代第一种快速成形技术—“立体平板印 刷术”(StereoLithography)的初始设想。
1940年，Perera提出了在硬纸板上切割轮廓线，然后将这些纸板粘结 成三维地形图的方法。
第一章 概 论
1 快速成型技术的早期发展 2 快速成型技术的主要方法及分类 3 快速成型技术的特点及优越性 4 快速成型技术的发展趋势
第二节 快速成型技术的主要方法及分类
❖ 快速成型过程
快速成型离散和叠加过程
快速成型技术的制造方式是基 于离散堆积原理的累加式成型， 从成型原理上提出了一种全新 的思维模式，即将计算机上设 计的零件三维模型，通过特定 的数据格式存储转换并由专用 软件对其进行分层处理，得到 各层截面的二维轮廓信息，按 照这些轮廓信息自动生成加工 路径，在控制系统的控制下， 选择性地固化光敏树脂或烧结 粉状材料或切割一层层的成型 材料，形成各个截面轮廓薄片， 并逐步顺序叠加成三维实体， 然后进行实体的后处理，形成 原型或零件，如图所示。
快速成型技术在模具制造中的应用与发展前景
快速成型技术在模具制造中的应用与发展前景快速成型技术（Rapid Prototyping，简称RP），又称增材制造技术（Additive Manufacturing，简称AM），是一种通过逐层逐点添加材料的方式，直接将三维数字模型转换为实体模型的制造技术。
它通过数控技术、计算机模型和数字化工艺的应用，极大地缩短了传统制造过程中从设计到加工的时间，提高了制造效率和产品质量，并在模具制造领域得到广泛应用。
快速成型技术在模具制造中的应用主要体现在以下几个方面：1. 制造复杂结构的模具：传统的模具制造往往需要多次加工和组装，制约了模具的结构复杂度和精度，而快速成型技术可以直接将复杂的三维数字模型转化为实体模型，使得制造复杂结构的模具变得更加容易。
例如，快速成型技术可以实现内部空腔、内螺纹结构等复杂形状的模具制造，大大提高了模具的功能性和应用领域。
2. 减少制造周期：快速成型技术可以大大缩短模具的设计和制造周期。
传统的模具制造需要经过设计、加工、组装等多个环节，而且每个环节都可能出现问题导致延误。
而快速成型技术可以直接将数字模型转化为实体模型，减少了多个环节的中间过程，加快了模具的制造速度。
尤其是在产品开发的初期阶段，这种快速制造模具的能力非常重要，可以提高产品研发的效率和竞争力。
3. 优化模具结构和性能：快速成型技术可以通过不断试验迅速调整模具的设计和结构，提高模具的性能和质量。
在传统的模具制造中，往往需要经过多次试验和修改才能最终确定模具的结构和参数。
而快速成型技术可以通过快速制造并测试多个不同设计的模具样品，迅速找到最优设计方案，减少了试错的成本和周期，提高了模具的效率和性能。
4. 减少模具制造成本：快速成型技术不仅可以缩短制造周期，还可以降低模具制造的成本。
传统的模具制造方式往往需要大量的人工和设备投入，制造周期长，成本高。
而快速成型技术可以通过直接从数字模型中生成模具，减少了多个加工环节和设备的投入，降低了制造成本。
快速成型和快速模具制造技术的应用
在工业造型 、 机 械 制造 、 模具制造 、 医学 等 领 域 的应 用 ， 并 对快 速 成 型 技 术 今 后 的 发 展 方 向 作 了 简要 阐 述 。
关键词 ： 快 速 成 型 快速 模 具 制 造 技 术
一
随着新型材料 的开发 ， Ｒ Ｐ 系统 所制 造 的 产 品零 件 原 型 具 有 较 好 的力 学 性 能 ． 可 用 于传 热及 流体 力 学 试 验 。 而用 某 些 特 殊 光 固化 材 料 制 作 的模 型 还具 有 光 弹 特 性 ，可 用 于 零 件 受 载 荷 下 的应 力 应 变 分 析 。 如 美 国 推 出 的某 车型 开 发 中 ．直 接 使 用 Ｒ Ｐ 制 作 的模 型进 行 车 内空 调 系
４ ． 快 速 制 造 模 具
随 着 材 料 种 类 的 增 加 及 材 料 性 能 的不 断改 进 ，其 用 途 越 来 越 广泛 ． 主 要 概 括 为 以下 几 方 面 。
１ ． 使设 计 原 型样 品化
为提高产品设计质量 。 缩短试制周期 ， 快 速 成 型 系 统 可 在 数小 时或 数天 内将设 计人 员 的图纸 或Ｃ Ａ Ｄ模 型 制 造 成 看 得 见、 摸 得 着 的实 体 模 型 样 品 ， 从而使设计者 、 制造者 、 销售 人 员 和 用 户 都 能 得 到 极 大 的好 处 。 （ １ ） 从 设 计 者 受 益 的角 度 来 看 在 传统 的设 计 过 程 中 ， 由 于设 计 者 自身 的 能 力 有 限 ， 不 可 能 在 短 时 间 内 仅 凭 产 品 的 使 用 要 求 就 把 产 品各 方 面 的 问 题 都 考 虑 得 很 周 全并 使结 果优 化 。 虽 然 在 现代 制造 技术 领 域 中 ， 提 出 了并 行 工 程 的 方 法 ， 即 以小 组 协 同 工 作 为 基 础 ， 通 过 网 络 共 享 数 据 等 信 息 资 源 。来 同 步 考 虑 产 品设 计 和制 造 的 有 关 上 下 游 问题 ， 从而实现并行设计 ， 但仍然存在着设计 、 制造周期长 、 效 率低 下 等 问题 。 采用快速成型技术 ， 设 计 者 在 设 计 的 最 初 阶 段 就 能 拿 到 实 在 的 产 品 样 品 ，并 可 在 不 同 阶段 快 速 地修 改 重 做样品 ． 甚至做 出试制用工模具 及少量 的产 品， 进行试 验 ， 据 此 判 断 有关 上 下 游 的 各 种 问 题 ，从 而 为 设 计 者 创 造 一 个 优 良 的设 计 环境 。 尽快得到优化结果 。因此 ， 快 速 成 型技 术是 真 正 实现并行设计的强有力手段。 （ ２ ） 从 制 造 者 受 益 的角 度 看
高分子材料成型加工中的模具快速制造技术
高分子材料成型加工中的模具快速制造技术高分子材料成型加工是一种广泛应用于各种工业领域的制造方法。
在这个过程中，模具的制造是至关重要的一环。
而模具的制造技术的快速制造则成为了行业内的热门话题。
本文将探讨高分子材料成型加工中的模具快速制造技术。
在高分子材料成型加工领域，模具的设计和制造直接影响着产品的质量和生产效率。
传统的模具制造过程通常需要较长的时间，包括设计、加工、调试等多个环节，导致生产周期延长，成本增加。
因此，如何实现模具的快速制造成为了行业内的研究热点。
一种常见的模具快速制造技术是采用快速成型技术，如3D打印技术。
通过3D打印技术，可以将设计好的模具直接打印成型，减少了传统加工的工序。
这样不仅可以缩短制造周期，降低成本，还可以实现复杂结构模具的制造。
此外，3D打印技术还可以根据产品的需求进行定制化设计，满足个性化生产的需求。
除了3D打印技术，快速铸造技术也是模具快速制造的一种重要方法。
传统的铸造过程通常需要制作模具、熔炼金属、浇注等多个步骤，耗时且成本较高。
而采用快速铸造技术，可以直接通过CAD设计和快速原型制造技术，快速制造出模具并进行快速铸造，从而缩短生产周期，提高生产效率。
在高分子材料成型加工中，模具的材料选择也是影响快速制造技术的重要因素。
传统模具常常采用金属材料，但金属材料的加工过程复杂且成本较高。
而采用高分子材料制造模具，不仅可以降低成本，还可以更好地适应高分子材料成型加工的特点，提高生产效率。
总的来说，高分子材料成型加工中的模具快速制造技术是实现高效生产的重要手段。
通过采用快速成型技术和快速铸造技术，结合高分子材料的特点，可以缩短生产周期，降低成本，提高生产效率。
未来随着快速制造技术的不断发展，相信在高分子材料成型加工领域会有更多创新性的模具制造技术出现，为行业带来更大的发展机遇。
基于快速成型技术(RP)的快速模具制造(RT)技术的研究
基于快速成型技术（RP）的快速模具制造（RT）技术的研究摘要：快速成型技术（RP）的发展带来了一系列的创新制造技术，其中快速模具制造（RT）是一项重要的技术。
RT技术利用RP技术制造出的模具，可以在短时间内快速制造出符合要求的零部件，为制造业的高效生产提供了有力支持。
本文将对RT技术的原理、技术分类和发展趋势进行探讨，并分析了RT技术在现代制造业中的应用，并对其未来的发展方向做出了展望。
关键词：快速成型技术；快速模具制造；RP技术；制造业一、引言随着全球市场的不断扩大和竞争的日益激烈，企业需要加快产品设计和制造的速度，以便更快地满足市场需求。
快速成型技术（RP）的应用为实现这一目标提供了创新的手段，可以在短时间内制造出符合要求的零部件或模型。
然而，RP技术的制造成本较高，并且一些材料的机械性能还不够理想，这都限制了其在实际生产中的应用。
因此，快速模具制造（RT）技术应运而生。
RT技术是一项将RP 技术应用于模具制造的新技术，可以在短时间内制造出符合要求的模具，以便进行大批量零件的生产。
相对于传统的模具制造技术，RT技术具有制造周期短、成本低、设计灵活等优点，并且可以制造出更加复杂的模具。
二、RT技术的原理RT技术主要利用RP技术制造出的模具进行制造。
在传统的模具制造过程中，需要先设计、制造模具，再使用模具制造出零部件。
而在RT技术中，只需要在计算机中设计出模具，然后利用RP技术将模具制造出来，再使用模具制造出零部件。
从而将制造周期大幅缩短，提高制造效率。
RT技术涉及到多种RP技术，例如光固化RP技术、激光快速成型技术、喷墨3D打印技术等。
这些技术都可以用于制造模具，以便在短时间内快速制造出符合要求的零件。
三、RT技术的分类RT技术可以分为直接RT和间接RT两种。
直接RT是指将模具制造完成后，直接在模具内制造零件。
直接RT技术又可以分为热成型、注塑成型、压铸成型等不同的生产工艺。
间接RT是指先通过RP技术制造出原型模具，然后用原型模具制造出硅胶模具，最后再使用硅胶模具制造出生产模具。
基于快速成形技术的快速模具制造技术(doc 10页)
基于快速成形技术的快速模具制造技术(doc 10页)2.用快速成形件作母模，复制软模具(Soft tooling)用快速成形件作母模，可浇注蜡、硅橡胶、环氧树脂、聚氨脂等软材料，构成软模具，或先浇注硅橡胶、环氧树脂模(即蜡模的压型)，再浇注蜡模。
其中，蜡模可用于熔模铸造，而硅橡胶模、环氧树脂模等可用作试制用注塑模或低熔点合金铸造模。
3.用快速成形件作母模，复制硬模具(Iron tooling)用快速成形件作母模，或据其复制的软模具，可浇注(或涂覆)石膏、陶瓷、金属基合成材料、金属，构成硬模具(如各种铸造模、注塑模、蜡模的压型、拉伸模)，从而批量生产塑料件或金属件。
这种模具有良好的机械加工性能，可进行局部切削加工，以便获得更高的精度，或镶入嵌块、冷却系统、浇注系统等。
用金属基合成材料浇注成的蜡模的压型，其模具寿命可达1000～1 0000件。
4. 用快速成形系统制作电脉冲机床用电极用快速成型件作母体，通过喷镀或涂覆金属、粉末冶金、精密铸造、浇注石墨粉或特殊研磨，可制作金属电极或石墨电极。
三、基于RP的快速模具制造的应用1. 利用硅橡胶模(Silicon Rubber Mold)制作佛头、线圈硅橡胶有很好的弹性和复制性能，用它来复制模具可不考虑拔模斜度，基本不会影响尺寸精度，而且这种材料有很好的切割性能，用薄片就可容易地将其切开且切面间非常贴合，因此用它来复制模具时可以先不分上下模，整体浇注出软模后，再沿预定的分模面将其切开，取出母模，即可得到上下两个软模。
(1)试验用设备和材料所用的设备：Stratasys的Titan快速成形机、HVC-1真空注型机和恒温箱。
所用的材料：日产KE-1310ST透明硅橡胶、日产CAT-1310固化剂(浇注时，KE-1310ST与CAT-1310以100：10混合)和PX215真空注型硬制聚氨脂树脂(异氰酸脂，多元醇1∶1混合)。
(2)制模工艺路线使用 UG、PRO-E、Solid Edge 等软件进行三维实体造型，以STL 文件格式保存；将文件输入快速成形机作出制件原型，处理后作为硅橡胶母模；组合模框后将硅橡胶和固化剂的混合物浇注于框中，通过真空脱泡、固化后剖切取出母样即得硅胶模；最后在真空注型机中浇注塑料样件。
现代快速模具制造技术及其应用
产工作奠定 了坚实的基础 。 本文 以此为视角， 对现代快速模具制造技术及其 应用 问题进行了系统的研究， 得出了一些结论， 希望这些 结论能够在一定程
度上指导实践。 １ 直接快速模 具和 间接 快速模具技术及其 比较
对直接快速模具制造来说，指 的是通过对不同类 型快速原型技术 的应 用， 直接制造 出模具本身 ， 接下来再进行 一些必要 的后续处理 工作， 比如机
科 学 进步
科学 与财富
现代快速模具制造技术及其应用
齐向前
（ 平高集 团有限公司 河南 平项 山 ４ ６ ７ ０ ９ ９ ） 摘 要： 在二十世纪 后半期， 快 速成形与制造技术被看做 是制造 领域中最为重大的进展之一， 这种融合了激光技术、 材料科学和信息控制技术 的新型 技术模式， 经过多年的发展之后 已经在汽车 、 家 电、 航空、 医疗等 多个不同 的领域得 到了广泛 的应 用， 并成功的实现 了面 向市场 的产 品造型设 计敏 捷化控
加工等， 目的在 于获得模具所规定的机械性能与尺寸精度 以及表面粗糙度 等１ ２ １ 。 在目 前情况下 ， 可 以直接制造 金属模具 的工艺较多， 主要涉及到激光选
区烧结、 三维打印以及形状沉积制造与三维焊接等 。但是 ， 即便这种直接快 速模具的制造技术具有其独特 的特征， 比如制造过程相对简单， 能够更加充
在汽车工业领域 ， 汽车覆盖件的材料较薄， 尺 寸较大 ， 而且形状特 殊， 对表面 质量的要求相对较高 。 将快速模具制造技术应用其中， 可以对覆盖件进行特
别 的设计 ， 传统的通 过数 控铣进行 的机 加工制造 不但 投资较大 、 风 险更 高， 并且其 生产周期相对较长。而基于快速模具制造 的熔射高熔 点合金 的快速
快速模具原型制造技术——用快速原型直接制造模具
快速模具原型制造技术——用快速原型直接制造模具在快速原型技术领域中，目前发展最迅速、产值增长最明显的应属快速模具( Rapid Tooling , RT )技术。
2000 年5 月，在法国巴黎举行的全球快速原型协会联盟(GARPA )最高峰会议上，这一点得到了普遍的认同。
传统模具制造的方法很多，如数控铣削加工、成形磨削、电火花加工、线切割加工、铸造模具、电解加工、电铸加工、压力加工和照相腐蚀等。
由于这些工艺复杂、加工周期长、费用高而影响了新产品对于市场的响应速度。
而传统的快速模具(例如中低熔点合金模具、电铸模、喷涂模具等)因其工艺粗糙、精度低、寿命短，很难完全满足用户的要求。
因此，应用快速原型技术制造快速模具，在最终生产模具开模之前进行新产品试制与小批量生产，可以大大提高产品开发的一次成功率，有效地缩短开发时间和节约开发费用，使快速模具技术具有很好的发展条件。
由于市场需求旺盛，许多公司研制出快速模具新工艺、新设备，并且取得了良好的经济效益。
由于这些技术中高新技术的含量高，并且涉及到许多科技领域，解决了以前难以解决甚至认为是不可能解决的技术难题，所以得到了广泛的关注。
据不完全统计，在1999 年，包括快速模具在内的快速原型二级市场的年增长率达到34 . 6 % ，产值达到5 亿多美元。
而且这种增长是在几年之内都保持了两位数增长的基础上取得的。
快速原型十快速模具技术提供了一条从模具的CAD 模型直接制造模具的新的概念和方法，它将模具的概念设计和加工工艺集成在一个CAD / CAM 系统内，为并行工程的应用创造了良好的条件。
快速模具技术采用快速原型早期、多回路、快速信息反馈的设计与制造方法，结合各种计算机模拟与分析手段，形成了一整套全新的模具设计与制造系统。
快速模具技术能够解决大量传统加工方法(如切削加工)难以解决甚至不能解决的问题，可以获得一般切削加工不能获得的复杂形状，可以根据CAD 模型无需数控切削加工直接将复杂的型腔曲面制造出来。
快速模具设计与制造技术
辊加热粘接在一起 ，位 于上方的激光束沿着 由 Ｃ Ｄ Ａ
生成 的层状产品的轮廓将纸材切成所要求 的形状并
粘 贴 于前 面制作 好 的叠 层上 ， 经过 反复 逐 层 切割 一粘
合 一切割 ， 直至完成整个零件模型的制作。该模型经 过剥离 、 打磨 、 抛光 、 喷涂等表面处理后 ， 具有较好 的 机械强度 ， 可承受 ２０Ｃ ０ ￣ 的高温。 处理好的模型可用作 砂型铸造 的木模 、 低熔点合金的铸造模 、 试制用 的塑 料模以及失蜡铸造蜡模的模具等。
立 产 品 的三维 模 型 。常 规 的模 具设 计 中 ， 模具 设 计 人
际制造和检测前 ， 很难保证产品在成型过程 中每一个 阶段的性能 ， 所以长期以来模具设计大都是凭经验或 使用传统 的 Ｃ Ｄ进行 的。 Ａ 要设计和制造出一副适用 的 模具 ， 往往需要经过 由设计 、 制造到试模 、 修模 的多次 反复， 致使模具制作的周期长 ， 成本高 ， 成为模具设计
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快速模 具设计 与制造技术
冯玮， 华林，蔡颢 武汉理工大学材料科学与工程学院 ， 湖北武汉， ４ ０ ７ ３０ ０
摘 要： 简述 了模 具 快 速 设 计及 制 造 的技 术 ， 绍 了模 具 快速 设计 的过 程 及特 点 ， 介 重
维软件 ， ＰｏＥ Ｕ 如 ｒ 、 Ｇ等 ， ／ 首先利用三维软件进行产品
的三维模型设计 ， 然后根据此三维模型进行模具结构 的设计 ， 并在三维软件 中进行模拟分析 ， 以检查所设 计模具的结构的可靠性 和预测模具可能产生的缺陷 ， 为模具的实际制造提供一些指导性的意见 ， 缩短 了模
快速模具系统工艺特点与分析
【 摘
要】 采用传统的模具加工方法， 制造周期长且成本高。快速成型配合传统制模技术不仅适合
ｓｖｒ ｐ ａ ｒ ｉ ｏｉ ｃ ｎｌ ｒ ｃｍ ａ ｄａ ｄｓ ｍ ａｉ ｄ ｒｍ ｍ ｕｄｌｅｆ ｒ ａｉ ｏｔ ｎ ｅ ｅａ ｔ ｉｌ ａ ｄｔ ｌ ｇｔ ｈ ｏ ｇ ａｅ ｏ ｐ ｒ ｕ ｍ ｒ ｅ ｆｏ ｏ ｌ ， ｉ ｏ ｃｓ ａｄ ｌ ｙ ｃ ｐ ｏ ｎ ｅ ｏ ｙ ｅ ｎ ｚ ｆ ｂ ｔ ｉ ａ ｃ ｎ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎｃｃｅ ｉ ｌ ｏ ｅｋｙｐ ｏ ｌ ｓｔａ ｒ ｉ ｏ ｎ ａ ｕａ ｔｒ ｇｔ ｈ ｌ ｉ ｃ ｉ ｌ ｒｄ ｃｉ ｙ ｌ Ｆｎ ｌ ｓｍ ｅ ｒｂｅ ｈ ｔ ａ ｄｔ ｌ ｇｍ ｎｆ ｕｉ ｃ ｎ ｏ ｗ ｌ ａｅｗｔ ａｅ ｏ ． ａｙ ｍ ｐ ｏｉ ｃ ｎ ｅ ｏ ｇ ｙ ｌ ｆ ｈ
ＬＵ Ｊ － ｉｇ ＷＡ Ｇ Ｄ ， ＡＯＺ ｉｈ ａ Ｌ ｉ －ｉｇ Ｉ ｉ ｐｎ ， Ｎ ｉＧ ｈ－ ｕ ，Ｉ ａ ｊ ａ Ｘ ｏ ｎ
（ ｏ－ｒｄｔ ｎ ｌ ｃ ｉｉｇＣ ｎｅ ， ｅ ａ ｏ ｔｃ ｎｃ ｎｔｕｅＮ ｎ ａｇ４ ３ ０ ， ｈｎ ） Ｎ ｎ ｔ ｉｏ ａ Ｍａｈｎｎ ｅ ｔｒＨ ｎ ｎＰ ｌ ｅｈ ｉ Ｉｓ ｔｔ， ａ ｙｎ ７ ０ ９ Ｃ ｉａ ａ ｉ ｙ ｉ
单件 小批 的模 具快速 制造 ， 而且能适应 各种 复杂程度 的模具 快速制 造 。介 绍 了基 于快速 成型技 术的快
速模 具制造技 术 工艺原理 、 分类 、 型方法及其技 术特 点 以及 与传 统成形 方式 的 区别 。从模 具 的寿命 ， 成 模 具的制作成本 ， 模具 的生产 周期等 方面对 几种典型 快速模 具制造技 术 系统进行 了比较和 归纳 。分析
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1）用快速成形件作母模，与传统工艺结合制
① 在快速成形的母模上，浇注蜡、硅橡胶、环 氧树脂、聚氨脂等软材料，从而得到软模具；
② 在快速成形的母模上，电镀、喷涂、烧结金 属或者陶瓷，从而得到硬模具。
2）与精密铸造结合，生产出金属件，再制造模 具
第一节 概述
随着全球市场一体化的形成，制造业的竞争十分 激烈，产品的开发速度日益成为市场竞争的主要 矛盾。在这种情况下，自主快速产品开发的能力， 成为制造业全球竞争的实力基础。同时，制造业 为满足日益变化的用户需求，又要求制造技术有 较强的灵活性，能够以小批量甚至单件生产而不 增加产品的成本。因此，产品开发的速度和制造 技术的柔性就变的十分关键了。
这些简易模具的寿命是50～1000 件，适 用于产品试制阶段。
2、采用特殊的纸质利用 LOM 工艺方法可直 接制造出纸质模具，坚如硬木，可耐200℃高 温，可用作低熔点合金的模具或试制用注塑 模以及精密铸造用的蜡模成形模，还可以代 替砂型铸造用的木模。
3、用SLS 法直接制成金属模。
将不锈钢粉末用SLS 法制成金属型后， 经过烧结、渗铜等工艺渗铜等工艺制成了 具有复杂冷却液道的注塑模。
三、快速直接制模
直接制模是用SLA、SLS、FDM、LOM等 快速成型工艺方法直接制造出树脂模、陶 瓷模和金属模等模具，其优点是制模工艺 简单、精度较高、工期短，缺点是单件模 具成本较高，适用于样机、样件试制。
1、通过SLA 或SLS 法，直接用树脂、粉末 塑料（如ABS）等制成凸、凹模，可以作成 薄板的简易冲模，汽车覆盖件成形模等。
快速成型制作的电极母模
电极研具
3)利用研具，制造石墨电极； 4).然后用电火花加工金属模具。
研磨的石墨电极
电火花加工后的连杆钢模
(2) 熔模精密铸造法
在批量生产硬质模具时可采用熔模精密 铸造法。该方法是利用RP原型或根据原型 翻制的软质模具生产蜡模，然后利用熔模精 铸工艺制作钢质模具。大部分的RP原型都 可以作为熔模精密铸造的母模。
其工艺流程是将快速原型配置浇注系
统作为芯模，悬置于模盒内，注入流态硅 胶，经真空脱气、固化后沿预设的分型面 分开，模具制造即告完成。硅胶模具可以 用来制作塑料件和低熔点合金件，寿命只 有几十次至上百次。工艺流程如下图所示。
2、利用RP原型制造硬质模具
软质模具生产制品的数量一般为50～ 5000件，对于中大批量的产品（上万件乃至 几十万件），仍然需要传统的硬质模具，硬 质模具指的就是钢质模具。
一般室温固化硅橡胶构成的软模具寿命为 10～25件，环氧树脂合成材料构成的软模 具寿命为300件。
由于其制造成本低和制作周期短，因
而在新产品开发过程中作为产品功能检测 和投入市场试运行以及在国防、航空等领 域单件、小批量产品的生产方面受到高度 重视，尤其适合于批量小、品种多、改型 快的现代制造模式。
软模具可用作试制、小批量生产用注塑 模，制造硬模具的中间过渡模和低熔点合 金铸造模等。最常见的是硅橡胶模具。
软模具具有很好的弹性、复印性和一定 的强度，在浇注成形复杂模具时，可以大 大简化模具的结构设计，且便于脱模。例 如，TEK高温硫化硅橡胶的抗压强度可达 12.4～62.1MPa，承受工作温度150～500℃， 模具寿命一般为200～500件。
本章主要介绍了RP在快速制模中的主要应用。
一、传统的模具技术
1、传统制模方法 传统的制模技术大都是依据样模(母模)，采用
拷贝方式(如铸造、喷涂、电铸、复合材料浇注等) 来制造模具主要工作零件(凸、凹模或模腔、模芯) 的。
2、传统的制模方法缺陷： ① 精度低。
② 制作周期长，如快速切削铝模需要2～4周时间。 ③ 柔性差：元件有所改变时，模具很难修改，不 得不重做。
其工艺路线是：RP原型（中间过渡模） →制作蜡型→熔模铸造→成型/处理→模具。
（5）特别适用于新产品开发试制、工艺验证和功能验 证以及多品种小批量生产。目前，RT已被广泛应用 到汽车制造、航空航天、军工、电子、医学和家电 等领域。
2、快速制模方法 快速制模有两种方法：直接法和间接法。其一
般的工艺流程如下图1所示。
利用RP原型制作模具的流程框图
（1）直接法是采用快速成形系统直接制作模具， 主要指采用SLA，LOM，SLS快速成形技术直接制 造模具。
利用 RPM 原型制作钢质模具的几种方 法有：电火花加工法、砂型铸造、消失模的 压型制作、陶瓷型精密铸造法等。硬质模具
(1)电火花加工法
电火花加工法是利用RPM原型制作 EDM电极，然后利用电火花加工制作钢模。 其制作过程一般为：RP原型→三维砂轮→ 石墨电极→钢模。
快速制作电极模具
1)制作RP 原型 2)利用RP原型翻制石墨电极研具
上述三种缺陷中精度是最重要的，只要解决 了样模精度，模具精度自然就迎刃面解了，因此 如何提高样模精度已成为快速制模技术继续深入 发展的关键，也是我们要加以解决的重要课题。
ห้องสมุดไป่ตู้
二、快速模具技术
1、快速模具制造及特点 快速模具制造（Rapid Tooling，简称RT），是应用快
速成形方法（RP），快捷、方便地制作工具或模具 的一种新兴技术。RT是传统快速模具技术与现代先 进制造技术相结合的典范。它的特点是： （1）.制模周期短，一般为传统模具制造的1/3～1/10 ； （2）工艺简单，易于推广； （3）制模成本低（仅为传统制模的1/3～1/5 ） （4）精度和寿命能满足某种特定的功能需要，综合 经济效益良好。
四、利用RP技术间接快速制造模具
根据材质的不同，间接制模法生产出来 的模具一般分为软质模具和硬质模具两大类。 1、快速软模（Soft Tooling）制造
所谓软模具，是指用硅橡胶、环氧树脂、 聚氨脂等材料制作的模具，因其所使用的软 质材料有别于传统的钢质材料而得名。用快 速成形件作母模（凹模），浇注上述材料可 形成软型腔，形成软模具，这种软模具可用 小批量生产，例如：注塑件、低熔点合金离 心铸造件等。