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
２０． ｏ ０ ７ Ｎ ３总 ７ ２期
模具 的流动及充填情况进行分析研究 ， 以便在模具投 入制造之前就能发现存在 的设计 问题 ， 并有 目的的进 行改进设计 ， 减少设计失误造成不必要的损失。 传统的塑料模具设计过程是典型的串行过程 ， 各个 设计过程相互制约 ｆ较大 ， 生 生产周期较长 ， 非常耗力费 时， 同时， 还容易造成加工数据与设计数据的不统一 ， 增 加了产生废品的概率。新型的快速模具设计技术 ， 则是 采用并行的工艺流程 ， 了传统模具设计技术的一些 避免 缺陷， 使模具设计制造周期大大缩短 ， 而且模具设计与 制造都是建立在一个统一的几何模型之上， 保证了模型 数据的统一性和正确性 ， 显示出其独特的优越性 ， 正被 广泛的应用于模具设计与制造领域。
３ 快 速模 具制 造技 术
铸造 ， 简化了制模工序 ， 节省 了制模时间。此外 ， 也可
用原型代替木模制造砂型 ，这不仅降低了制模成本 ，
还大大提高 了模具 的精度。由于原型采用了较好的材 料，ห้องสมุดไป่ตู้其更好 的力学性能使模具在受压 、 受热时不易翘
曲和开裂 。 （ ） Ｌ Ｍ法 制造 模具 １用 Ｏ 叠层 实 体 制造 （ ａ ｉａ ｄＯ ｊｃＭａｕａｔ ｎ ， Ｌ ｍｎｔ ｂｅｔ ｎｆｃｕ ｇ ｅ ｉ ｒ 简称 Ｌ Ｍ ）法 是 利 用单 面 涂有 热 溶胶 的纸材 经 加热 Ｏ
程中非常实用的分析检测功能， 如拔模检测 、 分型面检
测、 模塑仿真 、 开模仿真 、 干涉检测等， 使模具设计更为
合理 、 准确 ， 且能避免设计 中不必要 的重 复劳 动。通过三
维模具设计软件提供的模拟模块 ， 可以对已设计完成的
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（ ２）用 ＳＳ法制 造模 具 Ｉ
快速模具制造技术是指利用现在 的一些先进 的
加工技术和制造手段 ， 如信息技术 、 数控加工技术 、 快
利用三维软件的延伸 、 裁剪 、 旋转 、 曲面造型等功
能， 可设计产品 的三维模型 ， 或根据零件设计部 门的
设计思路 、 设计要求直接在三维软件 中建立产品的三
维模 型 。
近年来 ， 由于快速成型技术及三维软件 的迅速发
展 ，出现 了一 个 新领 域一 计技术和快速制造技术。 ２ 快速模具设计技术 快速模具设计技术是 指利用 目前的一些商业三 陕速 模 具技 术 （ ａｉ Ｒｐ ｄ Ｔ ｏｎ ， ｏｌ ｇ简称 Ｒ ） ｉ Ｔ 。快速模具技术包括模具 的快速设
和制 造 的瓶 颈 ， 至 可能 造 成 模 具 的报 废 ， 以适 应 甚 难 快 速增 长 的市场 的需 要 。
员是通过零件设计部门提供 的二维 图纸来设计模具 ，
有些工艺结构的改进需要和零件设计人员共同讨论 ，
达成 一致意见 ， 才能进行修改某些工艺结构 ， 需要花
费大量 的时间 ， 长 了模具 设计 的周 期 。 延
２２ 模具 三维 模型 的建 立 ．
根据所设计的产品的三维模型在 Ｐ０Ｅ、 Ｇ等三 ｒ ／ Ｕ
维软件中建立模具的三维模型。首先在三维软件的模 具设计模块 中导入产 品的三维模 型作为模具设计 的 原型 ， 然后根据此原型逐步建立模具 的其它各个零部 件的设计 ， 如模具型腔、 型芯 、 滑块 、 浇注系统 、 出系 顶
点介 绍 了快 速 原 型制 模 的技 术 。 ．
关键词 ： 快速模具设计； 快速模具制造； 快速原型
１ 引言
．
模具是制造业必不可少 的手段 ， 然而由于模 具的 设计与制造是一个 多环节 ， 多反复 的复杂过程 ， 在实
２１产 品 的三维 模型 的建 立 ．
模具设计人员可通过 Ｐｏ Ｅ、 Ｇ等三维软件建 ｒ／ Ｕ ／
统等相关结构的设计 ， 还可以利用装配模块进行三维
装 配 的设计 。
一
些三维模具设计软件还提供了一些模具设计过
具设计周期 ， 降低 了模具成本。
作者简介：冯玮 ，１７ 年生，湖北黄 冈人 ，讲师，主要从事现代 ９３
模 具设计及 模 具材料 热 处理 的教 学工作 。
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