第五章-快速模具制造1PPT优秀课件
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模具-快速原型-第五章_1软模-281
ξ5 基于快速原型的软模快速制造技术
4 型框一般做成长方形或正方形，但是对于一些特殊结构的零件，为了节 省硅胶，降低成本，可按其形状搭建型框，如图所示，其中a）是水平方 向示意图，b）是高度方向示意图。
ξ5 基于快速原型的软模快速制造技术
5 对于存在大面积平面形状的原型，当贴好分型面后，应合理选定浇道的位置及 方向。对于单一浇道来说，如果在结构许可的情况下，浇道位置应选在原型的重 心附近。浇道的方位应注意避免使大面积平面形状置于型腔的最高位置，否则， 该较大面积平面最后充型时，会因存在少量气泡无法排出而导致该平面处存在较 多气孔。图a)为正确的浇道摆放方式，该方式下，材料充填过程逐渐将剩余的气 体从薄壁上缘通过排气孔排出。若将浇道设置为图b)所示的方位，在填充的最后 阶段，剩余气体被围困在产品较大面积的上表面处，该水平面上的气泡无法流动 而最终残留在型腔中，在产品表面形成气孔，影响产品表面质量。
在浇注过程中，应掌握一定的技巧。硅橡胶浇 注后，为确保型腔充填完好，再次进行真空脱泡， 如右下图所示。脱泡的目的是抽出浇注过程中掺入 硅胶中的气体和封闭于原型空腔中的气体，此次脱 泡的时间应比浇注前的脱泡时间适当加长，具体时 间应根据所选用的硅橡胶材料的可操作时间和原型 大小而定。
脱泡后，硅胶模可自行硬化或加温硬化。加温 硬化可缩短硬化时间。
第五章 基于快速原型的软模快速制造技术
快速原型由于其制造方法 要求的使用材料的限制，并不能 够完全替代最终的产品。
在新产品功能检验、投放市场试运行获得用户使用后的反 馈信息以及小批量生产等方面，仍需要由实际材料制造的产品。
利用快速原型作母模来翻制模具并生产实际材料的产品， 便产生了基于快速原型的快速模具制造技术(Rapid Tooling— RT)。
第五章-熔融沉积快速成型工艺
第二节 熔融沉积快速成型材料及设备
表5-2 FDM工艺成型材料的基本信息
材
料
适用的设备系统 可供选择的颜色
ABS
丙稀腈丁二烯 苯乙烯
FDM1650，FDM2000， FDM8000， FDMQuantum
白黑红绿蓝
ABSi 医学专用ABS FDM1650，FDM2000
黑白
E20
FDM1650，FDM2000
Stratasys公司的FDM技术在国际市场上所占比例最大。
图5-4 Stratasys公司的FDM-Quantum机型
尺寸：600mm×500mm×600mm
图5-5 Stratasys公司的FDM- Genisys Xs机型 图5-3 Stratasys公司于1993年开发出第一台
FDM1650机型
第二节 熔融沉积快速成型材料及设备
❖ 熔融沉积快速成型工艺对原型材料的要求：
材料的粘度 材料的粘度低、流动性好，阻力就小，有助于材料顺利挤出。材料的流动性差，需要很
大的送丝压力才能挤出，会增加喷头的启停响应时间，从而影响成型精度。 材料熔融温度
熔融温度低可以使材料在较低温度下挤出，有利于提高喷头和整个机械系统的寿命。可 以减少材料在挤出前后的温差，减少热应力，从而提高原型的精度。 材料的粘结性
ICW06 熔模铸造用 蜡
FDM1650，FDM2000
可机加工蜡 FDM1650，FDM2000
造型材料
Genisys Modeler
所有颜色
N/A N/A N/A
备
注
耐用的无毒塑料
被食品及药物管理 局认可的、耐用的 且无毒的塑料
人造橡胶材料，与 封铅、轴衬、水龙 带和软管等使用的 材料相似
第五章-快速模具制造1PPT课件
▪ 直接法：直接采用RP技术制作模具（SLS： 钢铜合金注塑模，15万件寿命，但材料在 烧结过程中收缩变形较大，且不易控制， 难以获得精度高的模具）
▪ 间接法：利用RP原型间接地翻制模具。
.
6
RT
直接法
间接法
SLS 钢铜合金
软质模具 Sofe Toling
硬质模具 Hard Tooling
硅橡胶浇注法 金属喷涂法
树脂浇注法
熔模铸造法
.
电火花加工 陶瓷型精密铸造
7
5.2 硅橡胶模具快速制造技术
▪ 特点：
▪ 1、良好的韧性和弹性，易于制作结构复杂、 花纹精细、无拔模斜度甚至有倒拔模，以 及深凹槽的零件
▪ 2、制作周期短、制件质量高
▪ 分类：
▪ 制模用的硅橡胶为双组分液体硅橡胶，分 为缩合型和加成型。
.
8
▪ 软质模具的特点： ▪ 成本低、周期短 ▪ 适合于批量小、品种多、改型快的现代制
.
16
▪ (2) 仿形加工法
▪ (3) 特种加工法:电火花成型加工法;电火花线切割加工法 ,电化学加工法等
工作液箱 工具电极 工作液
步进电机 Z向
数控系统及电源柜
工件电极 步进电机
}脉冲电源
X向
}轴 伺 服 系 统
Y向
步进电机
.
17
.
18
电火花加工工件
.
19
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
▪ 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；
▪ 间接法：利用RP原型间接地翻制模具。
.
6
RT
直接法
间接法
SLS 钢铜合金
软质模具 Sofe Toling
硬质模具 Hard Tooling
硅橡胶浇注法 金属喷涂法
树脂浇注法
熔模铸造法
.
电火花加工 陶瓷型精密铸造
7
5.2 硅橡胶模具快速制造技术
▪ 特点：
▪ 1、良好的韧性和弹性，易于制作结构复杂、 花纹精细、无拔模斜度甚至有倒拔模，以 及深凹槽的零件
▪ 2、制作周期短、制件质量高
▪ 分类：
▪ 制模用的硅橡胶为双组分液体硅橡胶，分 为缩合型和加成型。
.
8
▪ 软质模具的特点： ▪ 成本低、周期短 ▪ 适合于批量小、品种多、改型快的现代制
.
16
▪ (2) 仿形加工法
▪ (3) 特种加工法:电火花成型加工法;电火花线切割加工法 ,电化学加工法等
工作液箱 工具电极 工作液
步进电机 Z向
数控系统及电源柜
工件电极 步进电机
}脉冲电源
X向
}轴 伺 服 系 统
Y向
步进电机
.
17
.
18
电火花加工工件
.
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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
▪ 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；
教学课件PPT快速模具制造技术
直接软模制造：用于小批量塑料零件生产
2、间接法
通过LOM、SLS、SLA、FDM等，成型一个RP 模型，各种方式转换为金属模具。
硅橡胶制模
电弧喷涂制模 环氧树脂制模 金属粉末烧结制模 熔模铸造制模
三、快速模具的局限
模具寿命 精度 外表粗糙度 模具结构 周期 零件尺寸
一、模具硅橡胶
1、类型 〔1〕室温硫化硅橡胶〔RTV〕 硫化前呈液态且流动性很好； 适宜在室温下直接浇注成型； 固化时间仅十几个小时。
〔2〕热硫化硅橡胶〔HCV〕
2、特点 〔1〕本钱低 〔2〕耐高温 RTV-316℃ HTV-538 ℃ 〔3〕制模速度慢〔固化时间 24h〕 〔4〕寿命有限〔20～40件〕
二、硅橡胶模具制作工艺流程
1、原理
2、工艺过程
(1) 快速原型的制作
根据硅橡胶及用于成型零件材料的凝固收缩特性， 进行适当的尺寸修正；
§3.1 概 论
一、传统模具制造方法
存在的问题： 1、模具设计制造周期长； 2、模具柔性差。
二、快速模具制造方法
1、直接法
直接法、间接法
SLS： 〔1〕金属粉末大功率激光烧结成型法 〔2〕混合金属粉末激光烧结成型法 其中的一种熔点较低，起粘结剂的作用。
LOM：金属箔、金属板
强度、精度和外表粗糙度有待提高。
2、空气压力、流量 压力、流量大，雾化效果好，外表质量好； 压力、流量小，金属微滴尺寸大，外表粗糙度较。
3、喷涂距离 距离过大，金属微滴撞击时变形小，结合强度低； 距离过小，温度升高，热应力过大。
4、喷涂角度
遮蔽效应
5、喷枪移动速度 控制每层喷涂层的厚度
五、电弧喷涂注塑模具特点
1、注射压力 2、锁模力 3、模具温度控制 4、保压压力和保压时间
教学PPT模具光整加工与模具快速
② 电解抛光后，在工件表面常常生成致密、牢 固的氧化膜，可提高工件表面的耐蚀性能，不产 生新的变质层及表面残余应力。
③ 抛光效率高，如抛光余量为0.10～ 0.15mm时，电解抛光时间为10～15min，是 手工抛光效率的几倍。
④ 工艺简单，操作容易，设备简单， 投资小。
2．电解磨削抛光
电解磨削抛光是将金属的电化学阳极 溶解作用和机械磨削作用相结合的一种磨 削工艺。它是靠金属的溶解（占95%～98%） 和机械磨削（占2%～5%）的综合作用来实 现加工的，其加工原理如图5-6所示。
5.1.2 研磨加工
1．研磨的原理
研磨时，在模具工作表面嵌入或涂覆磨料， 并添加研磨液与辅助填料，在研具工作表面与工 件被加工表面间施加一定压力，使之接触并作复 杂的相对运动，通过磨料颗粒的微切削作用和研 磨液的物理化学作用，从工件被加工表面切除一 层极薄的材料，以获得尺寸精度高，表面粗糙度 值低的工件.
3．抛光工艺
① 抛光过程中更换磨料粒度时，应清洗干净， 不能把上一道抛光工序的磨料带到下一道抛光工 序。 ② 每个抛光工具只能用同一粒度的研磨膏。 ③ 根据抛光工具硬度和研磨膏粒度选择适当的抛 光压力，磨料粒度越细，则抛光压力应越低。
④ 先抛光工件的角部、凸台、边缘及较难抛光 部位，最终抛光方向应与模具开启方向一致。对 于尖锐的边缘和角，宜采用较硬的抛光工具。
目前，快速成形技术已有几十种，根据成形 方式大致可分为两类：一类是基于激光或其他光 源的成形技术，如立体平板印刷（SLA）、叠层 实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）等； 另一类是基于喷射的成形技术，如熔融沉积成形 （FDM）、三维印刷等。
1．立体平板印刷
（1）成形原理
首先采用计算机辅助设计构建零件的CAD三维 立体模型，通过计算机软件对模型进行平面分层， 提取每一层截面的形状信息。然后由激光发生器1 发出激光束2，按照截面的形状数据，从基层形状 开始逐点扫描，如图5-9所示。
③ 抛光效率高，如抛光余量为0.10～ 0.15mm时，电解抛光时间为10～15min，是 手工抛光效率的几倍。
④ 工艺简单，操作容易，设备简单， 投资小。
2．电解磨削抛光
电解磨削抛光是将金属的电化学阳极 溶解作用和机械磨削作用相结合的一种磨 削工艺。它是靠金属的溶解（占95%～98%） 和机械磨削（占2%～5%）的综合作用来实 现加工的，其加工原理如图5-6所示。
5.1.2 研磨加工
1．研磨的原理
研磨时，在模具工作表面嵌入或涂覆磨料， 并添加研磨液与辅助填料，在研具工作表面与工 件被加工表面间施加一定压力，使之接触并作复 杂的相对运动，通过磨料颗粒的微切削作用和研 磨液的物理化学作用，从工件被加工表面切除一 层极薄的材料，以获得尺寸精度高，表面粗糙度 值低的工件.
3．抛光工艺
① 抛光过程中更换磨料粒度时，应清洗干净， 不能把上一道抛光工序的磨料带到下一道抛光工 序。 ② 每个抛光工具只能用同一粒度的研磨膏。 ③ 根据抛光工具硬度和研磨膏粒度选择适当的抛 光压力，磨料粒度越细，则抛光压力应越低。
④ 先抛光工件的角部、凸台、边缘及较难抛光 部位，最终抛光方向应与模具开启方向一致。对 于尖锐的边缘和角，宜采用较硬的抛光工具。
目前，快速成形技术已有几十种，根据成形 方式大致可分为两类：一类是基于激光或其他光 源的成形技术，如立体平板印刷（SLA）、叠层 实体制造（LOM）、选择性激光烧结（SLS）等； 另一类是基于喷射的成形技术，如熔融沉积成形 （FDM）、三维印刷等。
1．立体平板印刷
（1）成形原理
首先采用计算机辅助设计构建零件的CAD三维 立体模型，通过计算机软件对模型进行平面分层， 提取每一层截面的形状信息。然后由激光发生器1 发出激光束2，按照截面的形状数据，从基层形状 开始逐点扫描，如图5-9所示。
《快速模具制造技术》PPT课件
技
术
快速模具制造技术
(一) 硅橡胶快速制模的若干问题
硅 3、型框形状
橡
一般：方形、正方形
胶
特殊：按原型形状搭建型框（随形型框）
快
速 4、浇道的位置和方向
制
避免大面积平面形状置于型腔最高位置
模
技
术
快速模具制造技术
(一) 经济型硅橡胶快速制模工艺方法
硅 橡 传统的快速硅橡胶模具制造过程中存在相当严重的硅橡胶
浪费现象
胶 快 速 制 模 技 术
快速模具制造技术
(一) 经济型硅橡胶快速制模工艺方法
硅
橡
胶
快
速 制 a. 安放原型贴橡皮泥或黏土。对原型进行必要的清理和
处理后放置在平板上固定好，制作并固定模框，在原
模
型表面贴橡皮泥或黏土层。
技 b. 浇石膏背衬。将配好的石膏浆浇注到模框中。
术
快速模具制造技术
(一) 经济型硅橡胶快速制模工艺方法
电弧喷涂设备
CMD-AS1620型电弧喷涂设备
电弧喷涂枪 控制箱 电源 送丝装置 压缩空气系统
快速模具制造技术
(二) 电 弧 喷 涂 快 速 制 模 技 术
电弧喷涂材料
(1)锌及锌合金 锌: 在大气或水中具有良好的耐腐蚀性，对钢铁基材具有
电化学保护作用。而在酸、碱、盐中不耐腐蚀。 在锌中加入铝可以提高喷涂后的耐腐蚀性能。
在铝及铝合金中加入稀土元素不仅可以提高涂层的结合 强度而且可以降低孔隙率。
铝还可用作耐热喷涂层。铝在高温作用下，能在铁基体 上扩散，与铁发生作用生成抗高温氧化的Fe3Al，从而 提高钢材的耐热性。
(一)
硅
橡
胶
快
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前段内容复习
▪ 一.快速成型技术的原理
▪ 二.快速成型技术建立理论基础
▪ 三.四大快速成型工艺
▪ 1.光固化成型法:原理,装置组成及各装置作用,影 响质量因素,特点.
▪ 2.叠层实体制造工艺:原理,装置组成及各装置作用 ,影响质量因素,特点.
▪ 3.丝材选择性烧结:原理,装置组成及各装置作用, 影响质量因素,特点.
16
▪ (2) 仿形加工法
▪ (3) 特种加工法:电火花成型加工法;电火花线切割加工 法,电化学加工法等
工作液箱 工具电极 工作液
步进电机 Z向
数控系统及电源柜
工件电极 步进电机
}脉冲电源
17
18
电火花加工工件
19
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
4
快速成型技术由于受到使用材料的限制，不能 作为参与实际工作的零件，仅能用作新产品功能 检验、投放市场试运行等方面。因此，便产生了 基于快速原型的快速模具制造技术（RT）。 RT技术的特点： 效率高、费用低 （与传统的数控加工模具相比，开发周期和费用 都降低了1/10~1/3）
5
5.1 快速模具的分类及基本工艺流程
▪ 因此，常用在塑料或人造革生产中的高频 压花模具，或尺寸要求不高的工艺品制造。
11
▪ 加成型模具的硅橡胶由于采用加成硫化体 系，在成型过程中不产生低分子化合物， 因而具有低得线性收缩率，胶料可以深部 固化，且物理、力学性能和耐热老化性能 优异，适用于制造精密模具和铸造模具， 且模具制造工艺简单，不损伤原型、仿真 性好。
快速响应用户最新的需求。这种趋势在汽
车、摩托车、电子产品、家电产品、玩具
等制造业显得尤其突出。
3
▪ 实现新产品的快速、高效开发涉及多种 领域的先进技术，例如，计算机辅助设计 (CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅 助制造(CAM)、新材料，以及产品与相应 工艺装备的快速成形、制造等，其中特别 是有关模具的设计与制作技术。
▪ 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。
23
快速制模技术分类
▪ 快速制模技术分类主要有两大研究方向: ▪ 1.直接快速制模技术,即用粉末烧结法,丝状材料
▪ 5）硅橡胶模具具有很好的弹性，对凸凹部分浇 注成型后也可直接取出
13
二.传统的制模方法
▪ 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。
14
15
1.传统制造模具的具体方法
▪ (1) 机械加工方法:传统的切削法
作模式 ▪ 制品数量一般为50~5000件
9
缩合型模具的硅橡胶 羟基聚硅氧烷（生胶） 填料 交联剂 硫化剂
加成型模具的硅橡胶 乙烯基聚硅氧烷 含氢硅油（交联剂） 铂触媒（催化剂） 白炭黑（填料）
10
▪ 缩合型模具硅橡胶的抗剪切强度较低，在 模具制造过程中易撕裂，难于成型花纹深、 形状复杂的模具；成型过程中由于缩合交 联反应产生乙醇物质难以完全排出，使模 具在受热时硅橡胶降解老化，同时由于乙 醇的排出也使得硫化胶的体积收缩，影响 模具的尺寸缩小。
12
5.2 硅橡胶模具快速制造技术
▪ 5.2.1 硅橡胶模具的特点 ▪ 1）硅橡胶具有良好的仿真性、强度和极低的收
缩率
▪ 2）该材料制造弹性模具简单易行，无需特殊的 技术及设备
▪ 3）模具能经受重复使用和粗劣的操作，能保持 制件原型和批量生产产品的精密公差
▪ 4）能直接加工出形状复杂的零件，免去铣削和 打磨加工等工序，而且脱模容易，制造周期短，修 模方便
▪ 直接法：直接采用RP技术制作模具（SLS： 钢铜合金注塑模，15万件寿命，但材料在 烧结过程中收缩变形较大，且不易控制， 难以获得精度高的模具）
▪ 间接法：利用RP原型间接地翻制模具。
6
RT
直接法
间接法
SLS 钢铜合金
软质模具 Sofe Toling
硬质模具 Hard Tooling
硅橡胶浇注法 金属喷涂法
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
▪ 4.粉末材料激光烧结:原理,装置组成及各装置作用 ,影响质量因素,特点.
▪ 四.快速成型前处理过程
▪ 五.快速成型工艺工件质量的控制.
1
第五章
快速模具制造
2
一.概述
▪
随着社会的进步与经济的发展，市场
竞争愈来愈剧烈，迫使制造业在不断改善
产品的性能与品质的前提下，最大限度地
缩短新产品的开发周期、降低成本，以便
做。
20
传统的制模方法及其缺陷
▪
上述三种缺陷中精度和周期是重要的问题，
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。
21
快速成型技术的应用
22
快速模具制造
▪ 快速模具制造（Rapid Tooling，简称RT），是 以RP为技术支撑而发展起来的新型制造技术.
融覆法,叠蹭实体制造工艺法等制备陶瓷,金属模. ▪ 2.间接快速制模技术.通过快速成型技术制备母模
具,软模具等,再通过传统的机械加工法来生产模 具的方法.
24
快速制模方法
▪ 间接法是先制作一个母模，一般由快速成形系 统建立，再由这样的母模制作模具，主要有：
▪ （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
树脂浇注法
熔模铸造法
电火花加工 陶瓷型精密铸造
7
5.2 硅橡胶模具快速制造技术
▪ 特点： ▪ 1、良好的韧性和弹性，易于制作结构复杂、
花纹精细、无拔模斜度甚至有倒拔模，以 及深凹槽的零件 ▪ 2、制作周期短、制件质量高 ▪ 分类： ▪ 制模用的硅橡胶为双组分液体硅橡胶，分 为缩合型和加成型。
8
▪ 软质模具的特点： ▪ 成本低、周期短 ▪ 适合于批量小、品种多、改型快的现代制
▪ 一.快速成型技术的原理
▪ 二.快速成型技术建立理论基础
▪ 三.四大快速成型工艺
▪ 1.光固化成型法:原理,装置组成及各装置作用,影 响质量因素,特点.
▪ 2.叠层实体制造工艺:原理,装置组成及各装置作用 ,影响质量因素,特点.
▪ 3.丝材选择性烧结:原理,装置组成及各装置作用, 影响质量因素,特点.
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▪ (2) 仿形加工法
▪ (3) 特种加工法:电火花成型加工法;电火花线切割加工 法,电化学加工法等
工作液箱 工具电极 工作液
步进电机 Z向
数控系统及电源柜
工件电极 步进电机
}脉冲电源
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电火花加工工件
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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
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快速成型技术由于受到使用材料的限制，不能 作为参与实际工作的零件，仅能用作新产品功能 检验、投放市场试运行等方面。因此，便产生了 基于快速原型的快速模具制造技术（RT）。 RT技术的特点： 效率高、费用低 （与传统的数控加工模具相比，开发周期和费用 都降低了1/10~1/3）
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5.1 快速模具的分类及基本工艺流程
▪ 因此，常用在塑料或人造革生产中的高频 压花模具，或尺寸要求不高的工艺品制造。
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▪ 加成型模具的硅橡胶由于采用加成硫化体 系，在成型过程中不产生低分子化合物， 因而具有低得线性收缩率，胶料可以深部 固化，且物理、力学性能和耐热老化性能 优异，适用于制造精密模具和铸造模具， 且模具制造工艺简单，不损伤原型、仿真 性好。
快速响应用户最新的需求。这种趋势在汽
车、摩托车、电子产品、家电产品、玩具
等制造业显得尤其突出。
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▪ 实现新产品的快速、高效开发涉及多种 领域的先进技术，例如，计算机辅助设计 (CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅 助制造(CAM)、新材料，以及产品与相应 工艺装备的快速成形、制造等，其中特别 是有关模具的设计与制作技术。
▪ 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。
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快速制模技术分类
▪ 快速制模技术分类主要有两大研究方向: ▪ 1.直接快速制模技术,即用粉末烧结法,丝状材料
▪ 5）硅橡胶模具具有很好的弹性，对凸凹部分浇 注成型后也可直接取出
13
二.传统的制模方法
▪ 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。
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1.传统制造模具的具体方法
▪ (1) 机械加工方法:传统的切削法
作模式 ▪ 制品数量一般为50~5000件
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缩合型模具的硅橡胶 羟基聚硅氧烷（生胶） 填料 交联剂 硫化剂
加成型模具的硅橡胶 乙烯基聚硅氧烷 含氢硅油（交联剂） 铂触媒（催化剂） 白炭黑（填料）
10
▪ 缩合型模具硅橡胶的抗剪切强度较低，在 模具制造过程中易撕裂，难于成型花纹深、 形状复杂的模具；成型过程中由于缩合交 联反应产生乙醇物质难以完全排出，使模 具在受热时硅橡胶降解老化，同时由于乙 醇的排出也使得硫化胶的体积收缩，影响 模具的尺寸缩小。
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5.2 硅橡胶模具快速制造技术
▪ 5.2.1 硅橡胶模具的特点 ▪ 1）硅橡胶具有良好的仿真性、强度和极低的收
缩率
▪ 2）该材料制造弹性模具简单易行，无需特殊的 技术及设备
▪ 3）模具能经受重复使用和粗劣的操作，能保持 制件原型和批量生产产品的精密公差
▪ 4）能直接加工出形状复杂的零件，免去铣削和 打磨加工等工序，而且脱模容易，制造周期短，修 模方便
▪ 直接法：直接采用RP技术制作模具（SLS： 钢铜合金注塑模，15万件寿命，但材料在 烧结过程中收缩变形较大，且不易控制， 难以获得精度高的模具）
▪ 间接法：利用RP原型间接地翻制模具。
6
RT
直接法
间接法
SLS 钢铜合金
软质模具 Sofe Toling
硬质模具 Hard Tooling
硅橡胶浇注法 金属喷涂法
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
▪ 4.粉末材料激光烧结:原理,装置组成及各装置作用 ,影响质量因素,特点.
▪ 四.快速成型前处理过程
▪ 五.快速成型工艺工件质量的控制.
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第五章
快速模具制造
2
一.概述
▪
随着社会的进步与经济的发展，市场
竞争愈来愈剧烈，迫使制造业在不断改善
产品的性能与品质的前提下，最大限度地
缩短新产品的开发周期、降低成本，以便
做。
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传统的制模方法及其缺陷
▪
上述三种缺陷中精度和周期是重要的问题，
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。
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快速成型技术的应用
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快速模具制造
▪ 快速模具制造（Rapid Tooling，简称RT），是 以RP为技术支撑而发展起来的新型制造技术.
融覆法,叠蹭实体制造工艺法等制备陶瓷,金属模. ▪ 2.间接快速制模技术.通过快速成型技术制备母模
具,软模具等,再通过传统的机械加工法来生产模 具的方法.
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快速制模方法
▪ 间接法是先制作一个母模，一般由快速成形系 统建立，再由这样的母模制作模具，主要有：
▪ （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
树脂浇注法
熔模铸造法
电火花加工 陶瓷型精密铸造
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5.2 硅橡胶模具快速制造技术
▪ 特点： ▪ 1、良好的韧性和弹性，易于制作结构复杂、
花纹精细、无拔模斜度甚至有倒拔模，以 及深凹槽的零件 ▪ 2、制作周期短、制件质量高 ▪ 分类： ▪ 制模用的硅橡胶为双组分液体硅橡胶，分 为缩合型和加成型。
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▪ 软质模具的特点： ▪ 成本低、周期短 ▪ 适合于批量小、品种多、改型快的现代制