快速成型制作铸造模具
快速成型铸造技术
快速成型铸造技术快速成型与铸造相结合的产物是快速铸造技术简称QC，这种快速铸造使得多种材料、任何形状复杂、内部结构精细的铸件都能生产出来，产品开发周期短、精度高，大大地提高了企业获取订单的竞争力，快速成型为实现铸造的短周期、多品种、低成本、高精度提供了一个快速响应技术，显示出了强大的生命力和巨大的应用潜力。
1. 直接铸造法直接铸造法主要是指由RP技术直接一步成形铸造用的型壳、型芯，型壳、型芯经处理后，即可进行金属浇注，铸造出金属零件。
由于从原型到金属零件不经过造型转化，故称直接铸造法。
该类工艺方法一般用于单件、复杂零件的制造。
2.直接壳型铸造直接壳型铸造是利用SLS激光快速成型，技术对以反应性树脂包覆的陶瓷粉进行烧结，可以一步制成铸造用的型壳、型芯的方法。
在CAD环境中，直接将零件模样转换为壳型，再配以浇注系统。
型壳的厚度可取5～10mm，烧结过程中，非零件部分进行烧结，零件部分仍是粉末。
烧结完成后将粉末倒出，再经固化处理就获得铸造用的型壳，进行浇注后即可制得金属零件。
用此方法，省去传统精密铸造多种工艺过程，是传统铸造的重大变革。
它的最大优点是速度快，不需要任何模具，甚至不需画图，设计工程师通过计算机网络将资料送到铸造车间的系统中便可完成型壳的设计与制作。
该工艺的不足之处主要是零件表面粗糙度值较高。
其关键技术是型壳厚度、型壳表面粗糙度及固化处理工艺。
近几年开发研制的激光快速自动成形系统，还可以利用铸造覆膜砂直接进行SLS激光快速成型技术，制作铸造壳型和壳芯，使这一技术在铸造上的应用得到更进一步的发展。
3.直接制模铸造直接制模铸造缩写为DSPC，其成形方法不是采用激光进行选择性烧结，而是采用粘结剂进行选择性粘接。
把CAD模型转换成模壳，然后以类似于熔模铸造的工艺，制造出金属零件。
从设计到成品零件出厂前后只要10天，是金属零件设计和制造上的一个突破。
直接制模铸造来源于三维印刷快速成形技术。
本文由湖南华曙高科快速模型小编整理完成。
2.第2章 快速成型技术及其在铸造中的应用解析
第2章快速成型技术及其在铸造中的应用2.1 引言快速成型（Rapid Prototyping-RP）技术是国际上新开发的一项高科技成果，简称快速成型技术。
它的核心技术是计算机技术和材料技术。
快速成型技术摒弃了传统的机械加工方法，根据CAD生成的零件几何信息，控制三维数控成型系统，通过激光束或其它方法将材料堆积而形成零件的。
用这种方法成型，无需进行费时、耗资的模具或专用工具的设计和机械加工，极大地提高了生产效率和制造柔性。
从制造原理上讲，快速成型（RP）技术一改“去除”为“堆积”的加工原理，给制造技术带来了革命性的飞跃式发展。
基于RP原理的快速制造技术经十几年的发展，在创新设计、反求工程、快速制模各方面都有了长足的进步。
RP技术的应用可大大加快产品开发速度，缩短制造周期，降低开发成本。
现代市场竞争的特点是多品种、小批量、短周期，要求企业对市场能快速响应并不断推出新产品占领市场，如新型电话机的市场寿命仅6个月，又如台湾和日本摩托车行业，每三个月就推出一种新型摩托车投入市场，摩托车几万辆就需改型。
二十世纪九十年代以来，在信息互联网支持下，由快速设计、反求工程、快速成形、快速制模等构成的快速制造技术取得很大进展。
快速成形技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初，美国3M公司的Alan J. Hebert(1978)、日本的小玉秀男(1980)、美国UVP公司的Charles W. Hull(1982)和日本的丸谷洋二(1983)，在不同的地点各自独立地提出了RP的概念，即用分层制造产生三维实体的思想。
Charles W. Hull 在UVP的继续支持下，完成了一个能自动建造零件的称之为Stereolithography Apparatus (SLA)的完整系统SLA-1，1986年该系统获得专利，这是RP发展的一个里程碑。
同年，Charles W. Hull和UVP的股东们一起建立了3D System公司。
基于光固化快速成型的精铸压蜡模具设计与制造
基于光固化快速成型的精铸压蜡模具设计与制造杨东升，李涤尘，鲁中良（西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室，陕西西安710049；）摘要：提出一种将光固化快速成型技术应用于精铸压蜡模具的制造方法。
首先根据零件的结构特点设计模具，然后针对模具特征抽壳获得型壳；其次对型壳进行去应力处理，然后将设计铜管与型壳组装，在型腔中填充环氧树脂与铝粉制备的复合材料，经过振动灌浆、固化、去应力、砂纸打磨等工序实现模具的制造；最后采用光固化模具进行压蜡实验，制备了小批量蜡模并成功快速铸造出精密不锈钢零件。
该方法可以在6-8天内实现压蜡模具的制造，模具成本低于2000元，生产周期短，因此特别适用于个性化、中小批量产品的精密铸造。
关键字：光固化快速成型；压蜡模具；金属树脂；快速制造中图分类号：TG249.5Design and Fabrication of Stereolithography-based Wax Injection Toolsfor Investment CastingDongsheng Yang, Dichen Li, Zhongliang Lu(Xi’an Jiaotong Univer sity State Key Laboratory of Manufacturing Systems Engineering, Xi'an,China)1Abstract:A new fabrication method of Wax Injection Tools for Investment Casting was proposed with SL（Stereolithography. First, the tool was designed based on the part’s struct ure characteristics and then the tool parts were hollowed to obtain the shells. Second, the shells were stress relieved, assembled with the bending copper tube, filled with the composite material composed of resin and aluminum powder, and after vibration grouting, solidification and sand-papering the tool was obtained. Finally, the acquired SL tool was applied to the wax injection experiment, small batches of wax pattern were produced, and the precision stainless steel castings were rapidly casted. With this method, the wax injection tools can be obtained within 6-8 days, cost less than 2000 RMB, and the wax pattern production cycle is short ; therefore it is particularly appropriate for personalized, medium and small batches of products' precision casting.Key words: Stereolithography; Wax injection tool; Metal resin;Rapid manufacturing0.引言基于光固化快速成型技术的熔模铸造工艺可以实现复杂精密铸件的制造，其中蜡型精度直接决定了铸件精度，传统的金属压蜡模具，开发周期长、成本高，能耗大，难以实现复杂精密铸件的快速制造，直接影响产品开发效率，因而无法适应快速多变的市场需求。
快速成型制造技术(RPM)
绪论 机械制造工艺中的成型技术 2．受迫成形
它是利用材料的可成形性（如塑性等），在特 定外围约束（边界约束或外力约束）下成形的方 法。 铸造、锻压和粉末冶金等均属于受迫成形。受 迫成形多用于毛坯成形和特种材料成形等。
内涵 分 层 增 加 材 料
RPM技术不是使用一 般意义上的模具或刀具， 而是利用光、热、电 等物理手段实现材料的 转移与堆积
RPM的技术原理
RPM技术的原理
RPM技术的不同称谓
实体自由成形制造
MIM
SFF
RPM 制造 技术
LM
DCM
（Solid Freeform Fabrication， SFF） 直接CAD制造（Direct CAD Manufacturing，DCM） 即时制造（Instant Manufacturing，IM） 分层制造（Layered Manufacturing，LM） 材料添加制造（Material
1 立体光刻（SLA） 分层实体制造（LOM） 选择性激光烧结（SLS）
2
3
4
熔融沉积成形（FDM）
RPM技术的应用
快速模具 制造 反求工 程
在RPM技术中 的反求，就是要 在现有实物的基 础上求出三维的 CAD模型。通过 反求工程可以快 速、准确地测 量RPM原型， 找出产品设计中 的不足，重新设 计
快速模具（RT ）制造主要用于 制造铸造模具和 塑料模具。 分为：间接制模 和直接制模 .
RPM技术的发展趋势
铸铁模具制造操作流程
铸铁模具制造操作流程铸铁模具是一种常用的工业产品制造工具，在各种行业中都有广泛的应用。
铸铁模具的制造过程需要经过一系列严谨的操作流程，以确保最终产品的质量和精度。
下面将介绍铸铁模具制造的详细操作流程。
1. 设计铸铁模具的制造首先需要进行设计。
设计师根据客户的需求和产品要求，绘制出详细的模具设计图纸。
设计图纸包括模具的尺寸、结构、零部件数量等信息，设计师需要确保设计的模具能够准确复制产品的形状和尺寸。
2. 材料准备制造铸铁模具需要选择合适的材料。
通常情况下，铸铁模具的主要材料为铸铁或钢铁。
制造模具所需的材料需要提前准备好，并进行必要的加工处理，以确保材料的强度和稳定性。
3. 加工零部件根据设计图纸，操作人员开始加工模具的各个零部件。
这个过程包括铸造、锻造、数控加工等多种加工方式，需要操作人员具备一定的加工技术和技能。
加工出来的零部件需要经过严格的质量检验，确保符合设计要求。
4. 组装各个零部件加工完成后，操作人员开始进行模具的组装工作。
根据设计图纸上的位置和要求，将各个零部件精确地组装在一起，形成完整的模具结构。
组装过程需要谨慎细致，确保每个零部件的位置和连接是正确的。
5. 调试完成模具的组装后，需要进行调试。
操作人员根据实际情况对模具进行调整，确保模具的每个功能和部件都能正常工作。
调试过程可能需要多次反复，直到模具完全符合要求为止。
6. 使用经过调试后的铸铁模具可以投入使用。
操作人员根据客户的订单和产品要求，使用模具进行产品的生产。
在使用过程中，需要定期对模具进行维护和保养，以延长模具的使用寿命和保证产品质量。
7. 检验生产出来的产品需要进行严格的检验。
检验人员对产品进行外观和尺寸的检测，确保产品符合标准和客户的要求。
如果发现产品有质量问题，需要及时对模具进行调整或修复，以确保产品质量。
通过以上的操作流程，铸铁模具可以顺利进行制造、调试和使用，从而满足不同行业的生产需求。
铸铁模具制造是一个技术含量较高的工艺过程，需要操作人员具备一定的制造技能和经验，才能确保模具的质量和稳定性。
铸造模具的快速制造技术
关键词: 快速成形; LOM; SL S; 精密铸造; 铸造模具 中图分类号: T G241 文献标识码: A 文章编号: 1001- 4977 ( 2005) 04- 0382- 04
九五 期间, 我国在快速成形/ 快速制模技术方 面取得了突破性的进展。譬如华中科技大学在国家自 然科学基金重点项目、 九五 重点科技攻关项目和 863 重大目标产品项目等的资助下, 进行了 RP 系 统的研究和开发, 快速制造铸造模具 ( Rapid T oo-l ing- RT ) 的研究。经过多年的研究和实践, 初步形成 了表 1 所示的工艺路线。
图 4 基于 LO M 的金属零件快速制造流程图 Fig 4 Rapid manuf act uring flow chart of met al mould based on LOM
所谓转移涂料, 又称为非占位涂料, 是将涂料直 接涂覆在原型 上, 在填 上型 ( 芯) 砂, 待涂 料和型 ( 芯) 砂硬化后, 转移到砂型或砂芯表面上。由于涂 料不占用型腔的空间, 因此可以获得尺寸精确、表面 光洁的铸件 ( 可达 Ra3 2~ 6 3 m) 2 。
铸造
Vol 54 No 4
3 82
FOUNDRY
Apr. 2005
应用技术
铸造模具的快速制造技术
史玉升, 吴 澄, 黄乃瑜, 黄树槐
( 华中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室, 湖北武汉 430074)
新时期快速成型技术的研究及其在机械铸造中的应用
新时期快速成型技术的研究及其在机械铸造中的应用摘要：在目前的国际成型工艺中，快速成型技术已发展为一项专业的技术，成为了人们关注的焦点。
在传统的工艺中，机械铸造以其成本较低、制造灵活性较大的特点被广泛使用。
使用机械铸造可以获得形状较复杂和形状较大的铸件。
因此，结合快速成型和机械铸造能够保证产品生产的经济性和实用性。
关键词：快速成型；机械铸造；应用随着机械制造业的发展，铸造行业面临着新的快速制造问题。
例如：在进行生产单件、小批量零件的制造时要保证制造的柔性和生产成本的使用限度。
在传统的制造工艺中，由于受到技术的限制，很难满足现代化生产的要求，因此，在进行铸造的过程中必须要积极采用先进技术，保证在市场中的占有率和产品质量，提高整体的竞争力。
快速成型技术能够将原有的设计进行进一步的加工和形成实体，在不采用模具的情况下进行形状的塑造。
采用快速成型技术制造出的模型能够使用到产品设计验证和使用功能验证等方面，为产品的设计优化提供更多的参考依据。
保证产品的研制成功率，有效的缩短产品的研发周期，减少研发成本的投入。
一、快速成型技术的原理及方法快速成型技术是高科技研发的新成果，其核心技术在于采用计算机技术和材料技术进行产品生产和加工。
快速成型技术是在原有的机械加工的基础上进行的，利用CAD生成的零件几何信息，对三维数控成型系统进行控制，采用激光等零件形成方法进行零件的加工。
采用快速成型技术能够有效地缩短生产时间，降低模具的生产费用，提高产品的生产效率和质量。
快速成型技术是先进制造技术中的重要组成部分，在制造方法和制造工艺中有着重要的突破，并且在很大程度上提升了产品的质量和性能，加快了产品的生产速度，整体推动了制造工艺的发展。
快速成型的基本原理是依据三维零件是由二维平面沿着同一的坐标方向逐渐叠加而成的，因此在进行分析时，可将三维实体进行分离，在平面中进行信息的分析，综合采用粘连、熔结的方法进行材料的连接。
其采用的主要制造方式是在工件中加入新的材料，至零件成型。
快速成型及快速熔模铸造技术_李林钢
53
精密制造与自动化 基于这样的事实，空心结构在较低的温度下会软 化， 在达到临界应力之前会向自身内部塌陷。 Quick Cast 利用大剖面线间距由大量相互连接的正方形或 三角形单元的内部框架来支撑起一层薄密的外部型 壳，在外表面上设置了许多小孔，允许内部塌陷的 树脂在零件铸造后被排出。据报道，早期的 Quick Cast 模型在解决型壳开裂问题仅仅部分地获得了成 功， 型壳开裂问题只是在引入 Quick Cast2.0 后才被 彻底地解决了，它提供了一种在蒸汽中可以瓦解的 内部六角蜂窝状架构。 对于采用熔融堆积成形制造的塑料（ABS）模 型，这种稀疏的（交叉线）构建方式被用于创建空 心结构。 熔融沉积成形制造的空心模型， 采用 1.5 mm 的型壳厚度（恒定的壁厚为 0.254 mm）相互连接的 四方形单元的内部结构。ABS 塑料模型基于铸造问 题、除灰、工艺参数、耐温性和热力学性质的详细 评估已经完成。 这些令人满意的结果确定了 ABS 塑 料模型的潜力。然而，为了适应 ABS 塑料模型，必需 对一些熔模铸造工艺进行修改。 对于粉基快速成型技术（如 SLS 和 3D-P） ，由 于材料的塌陷，要制造空心的内部结构是不可能 的。不过，为了优化烧熔的零件，脱壳技术可以用 于制造模型的外壳，高孔隙率的夹带粉剂阻止了模 型的过度膨胀和型壳开裂。 适用于 SLS 的几种建模 材料，即蜡和聚碳酸酯已经被引入到熔模铸造中。然 而，这些材料建造的模型常常受到畸变、表面粗糙 度和型壳开裂等困扰，这是由于聚碳酸酯零件在蒸 汽过程中起泡引起的。Cast Form PS（一种聚苯乙 烯基粉剂） 是由 3D Systems 公司提供的用于建造熔 模铸造模型的一种最新的材料。Cast Form PS 模型 有类似于蜡的特性并能用最小的修改，适用于标准 铸造生产。Cast Form PS 所必需的后处理包括在蜡 液中浸泡以密封其表面的孔隙和提高模型强度。 LOM 纸模型也已被应用于熔模铸造中。 已完成 的 LOM 模型需要涂一层密封胶以防止由于吸湿性 引起的分层和膨胀。 LOM 模型具有低热膨胀系数且 廉价。 1.1.2 模型质量 许多不同的快速成型模型都很好地落在可接受 的误差范围内（ 0.05～ 0.254 mm） ，并且大多数 都满足熔模铸造所需的表面质量（Ra 为 16～20 μm） 。 在熔模铸造中，模具与铸件的表面质量直接相关，未
题目：产品快速开发技术——快速成型技术
题目：产品快速开发技术——快速成型技术摘要：本文阐明了新产品快速开发对企业在竞争中取得优势的重要性。
叙述了快速成型制造技术（RP&M）的原理方法、技术特点、工艺方法与现实应用。
关键词：快速成型制造、原理方法、技术特点、工艺方法与现实应用。
1意义产品是一个企业的根本，尤其制造业。
可是以价格、质量为主进行竞争的时期已经过去，商业机遇响应速度逐渐成为现今企业赢得竞争的第一要素。
谁能尽快开发产品，尽早上市，谁就赢得了市场。
因此，新产品快速开发的技术和手段就成了企业的核心竞争力。
快速成型技术，也叫快速原型制造技术就是针对灵活多变的市场、复杂多样的产品而开发出的新技术。
这项技术已经在产品开发方面得到初步应用，在新的市场中崭露头角，显示出快速成型技术的新鲜活力并逐渐成为企业的核心竞争力。
快速成型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing，RPM)，就是根据零件的三维模型数据，迅速而精确地制造出该零件。
它是在20世纪80年代后期发展起来的，被认为是最近20年来制造领域的一次重大突破，是目前先进制造领域研究的热点之一。
快速成型制造技术是集CAD技术、数控技术、激光加工、新材料科学、机械电子工程等多学科、多技术为一体的新技术。
它能将已具数学几何模型的设计迅速、自动地物化为具有一定结构和功能的原型或零件。
分层制造技术（Layered Manufacturing Technique, LMT）、实体自由形状制造（Solid Freeform Fabrication, SEF）、直接CAD制造（Direct CAD Manufacturing,DCM)、桌面制造（Desktop Manufacturing，DTM）、即时制造（Instant Manufacturing，IM）与RPM具有相似的内涵。
RPM技术获得零件的途径不同于传统的材料去除或材料变形方法，而是在计算机控制下，基于离散/堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成形与制造的技术。
浇铸模具怎么做
浇铸模具怎么做浇铸模具是制作金属或塑料制品时必不可少的工艺之一，其质量直接影响到最终产品的成型效果。
下面将介绍一下浇铸模具的制作方法和步骤。
首先，准备工作非常重要。
做好浇铸模具之前，需要明确所需制品的设计图纸，包括尺寸、形状等信息。
准备工作还包括选择合适的模具材料，通常可以选择矽藻土、腊、塑料等材料。
接着，根据设计图纸，开始制作模具的主体结构。
首先，在制作台上铺上一层平整的桌布或塑料布，以免粘连，然后逐步将模具材料依据设计要求铺展在制作台上。
在此过程中，需要根据产品的形状来调整模具的外形，并确保模具表面平整光滑。
制作好模具的主体结构后，接下来是要处理模具的细节部分。
这一步需要仔细处理模具的边缘、角落等部分，确保模具的结构完整，并且不影响最终产品的成型。
在处理完模具的细节部分之后，需要注意模具的通气设计。
通气是保证铸件质量的重要因素，通过设计合理的通气系统，可以避免铸件表面的气孔或气泡。
接着，进行浇注口和排气孔的设计。
浇注口的设计需要考虑到金属或塑料在流动过程中的受力情况，通常设置在产品的最高点。
而排气孔则需要设置在模具的最低点，以保证在浇铸过程中气体的顺利排出。
最后，进行模具的烘干和硬化。
将制作好的模具放置在通风良好的地方进行烘干，确保模具内部的水分蒸发干净，并且根据材料的要求进行硬化处理，以增加模具的强度和耐久性。
总的来说，浇铸模具的制作过程需要经过准备工作、主体结构制作、细节处理、通气设计、浇注口和排气孔设计以及烘干硬化等多个步骤。
只有经过严谨认真的制作过程，才能制作出高质量的模具，进而保证最终产品的质量和性能。
1。
铸造模具方法
铸造模具方法
铸造模具方法主要有三种：清模、压模和注模。
1. 清模法：即在铸造前先制作出模具，然后将熔化的金属倒入模具中进行冷却凝固。
随后，拆除模具得到铸件。
这种方法适用于小型铸件生产。
2. 压模法：先将金属加热熔化，然后将熔融金属倒入模具中，然后使用压力设备压实金属，加快金属凝固，并在需要的位置形成内孔或凸起。
最后，拆除模具得到铸件。
这种方法适用于大型和复杂铸件生产。
3. 注模法：将金属加热熔化，然后将熔融金属通过注射机注入模具中，在模具中形成所需的形状。
然后，等待金属凝固后拆除模具得到铸件。
这种方法适用于大批量、高精度、复杂形状的铸件生产。
铸造模具工艺流程
铸造模具工艺流程
铸造模具工艺流程主要包括以下几个步骤：
1. 设计模具：根据产品的形状和尺寸要求，设计模具的结构和构造。
模具设计要考虑到产品的形状、结构、材料以及生产效率等因素。
2. 制作模具：根据模具设计图纸，制作模具的模具芯和模具腔。
制作模具的材料一般为铝合金或钢材，制作工艺包括切割、车削、铣削、抛光、电火花加工等。
3. 准备熔炼材料：根据产品要求，选择适当的铸造材料，通常为金属或合金。
材料需要进行熔炼、调配和净化等处理，以保证铸件的质量。
4. 铸造操作：将准备好的熔融金属或合金倒入模具中，待冷却凝固后取出铸件。
铸造操作可以采用手工操作或机械化生产。
5. 后处理：对铸件进行去砂、去毛刺、修整等处理，以提高铸件的质量和外观。
6. 检验：对铸件进行外观检验、尺寸检验、力学性能检验等，以确保铸件符合产品要求。
7. 维护保养：对使用过的模具进行清洁、维修和保养，以延长模具的使用寿命和保证生产效率。
以上是一般铸造模具工艺流程的主要步骤，具体流程可能因应产品的特点和工艺要求有所差异。
快速成型制造技术(RPM)
IM
PRM技术的特点
仅需改变CAD模型，重 新调整和设置参数即可 生产出不同形状的零件 模型。
•从CAD数模或实体反求获 得的数据到制成原形，一 般仅需要数小时或十几小 时，速度比传统成型加工 方法快的多
高柔性
快速性
自由成型性
设计制造一体 化
快速模具（RT ）制造主要用于 制造铸造模具和 塑料模具。 分为：间接制模 和直接制模 .
RPM技术的发展趋势
新工艺与 装备的开 发
新型材料 的研究
成型 材料
成型材料的系 列化标准化
成型工 艺及软 件
第三方软 件的开发
成型精度 的研究
LOGO LOGO
•CAD模型直接驱动， 设计制造高度一体化
• 无需使用模具，夹具
• 能够制造任意复杂原型
精度不如传统加工:数据模型分层处理时不可避免的一些数据丢失外加 分层制造必然产生台阶误差，堆积成形的相变和凝固过程产生的内应 力也会引起翘曲变形，这从根本上决定了RP造型的精度极限
PRM技术的常用工艺
典型快速成型工艺
国际上首台快速成形机于1987年诞生于美 国，是由美国3DSystems公司制造的快速 成形系统SLA-1，采用立体光刻法的快速成 形制造系统（RPMS）。
Step 2
Step 1
RPM技术的原理
快速成形制造技术
名词解释
它是一种基于离散 堆积成形思想的新型 成形技术，是综合利 用CAD技术、数控技 术、激光加工技术和 材料技术实现从零件 设计到三维实体原型 制造一体化的系统技 术
RPM的 工艺 RPM 的特点 RPM原理
PRM技术的发展
快速成型技术在铸造中的应用(
快速成型技术在铸造中的应用快速成形制造技术是目前国际上成型工艺中备受关注的焦点。
铸造作为一项传统的工艺，制造成本低、工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件。
充分发挥两者的特点和优势，可以在新产品试制中取得客观的经济效益。
快速成形制造技术是目前国际上成型工艺中备受关注的焦点。
铸造作为一项传统的工艺，制造成本低、工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件。
充分发挥两者的特点和优势，可以在新产品试制中取得客观的经济效益。
快速成形制造技术又称为快速原型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)，是一项高科技成果。
它包括SLS、SLA、SLM等成型方法,集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。
与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件，所以又称为材料添加制造法(Material Additive Manufacturing 或 Material Increase Manufacturing)。
由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下几乎能够生成任意复杂形状的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。
与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起，快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，是目前适合我国国情的实现金属零件的单件或小批量敏捷制造的有效方法，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。
快速成型技术能够快捷地提供精密铸造所需的蜡模或可消失熔模以及用于砂型铸造的木模或砂模，解决了传统铸造中蜡模或木模等制备周期长、投入大和难以制作曲面等复杂构件的难题。
而精密铸造技术（包括石膏型铸造）和砂型铸造技术，在我国是非常成熟的技术，这两种技术的有机结合，实现了生产的低成本和高效益，达到了快速制造的目的。
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。
一种树脂铸造模具的快速制造方法
一种树脂铸造模具的快速制造方法说实话一种树脂铸造模具的快速制造方法这事，我一开始也是瞎摸索。
我折腾了好久，总算找到点门道。
我最开始的时候就是按照那种传统的方法慢慢做，就像蜗牛爬一样慢。
我先准备好模具的设计图纸，那时候太天真，觉得只要图纸没问题，后面肯定都顺顺利利的。
结果呢，第一步就差点把我绊倒。
在选择模具材料的时候，我就只是看着便宜的选，完全没考虑到和树脂的适配性。
这就好比我们穿衣服，不能只看便宜，还得看合不合身，模具材料和树脂的关系也是这样。
结果做出来的模具，那表面粗糙得很，树脂倒进去一点都不顺利，全是气泡，这一版算是彻底失败了。
后来我就长记性了，在材料的选择上我可是下了大功夫。
我去咨询了很多有经验的师傅，还在网上查了好多资料。
这就像收集宝藏一样，到处找信息。
我发现有些材料虽然贵一点，但是它和树脂的结合就特别好。
就比如说这种特定的硅胶材料，它比较柔软又很有形状的包容性，树脂在这个模具里就像小鱼在合适的水池里一样，能畅快地流动。
再就是模具型腔的制作，以前我都是笨办法，一点点地雕琢。
后来才知道有一种快速成型的技术，就好像是盖房子有了blueprint尔顿砸机械一样，一下子就把框架搭起来了。
我试着用3D打印先打出型腔的一个初步形状，然后再进行精细加工。
这样比原来快了好多呢。
不过这过程里也有问题，打印的精度有时候调整不好，就会导致型腔尺寸有偏差，树脂灌进去就会漏出来。
我就慢慢调试，试了好多次不同的打印参数，才找到最适合的那一组。
在脱模方面也有技巧。
我之前脱模总是很暴力，想着尽快把成型的产品弄出来，结果经常把模具弄坏，又得重新做。
现在我会在模具内部涂上一些特殊的脱模剂，就像是给模具内部穿上一层光滑的衣服，这样脱模的时候就很轻松，产品和模具可以很容易地分离。
还有一点不确定的就是关于模具的散热问题。
有时候感觉模具散热慢会影响树脂的固化速度。
我也试过一些方法，像是在模具周围加散热片之类的，但效果不是很稳定。
我觉得这还得再深入研究研究。
快速成型及快速熔模铸造技术
快速成型及快速熔模铸造技术
李林钢;李长河
【期刊名称】《精密制造与自动化》
【年(卷),期】2012(000)003
【摘要】介绍了快速成型及快速熔模铸造技术.分析了熔模铸造(IC)和快速成型(RP)的主要制造方法,国外研究结果证明,熔模铸造(IC)作为一种大批量生产具有高几何复杂度和高精度近净形金属零件的经济方式,已使众多行业受益.熔模铸造的经济效益局限于大批量生产.与蜡模成型硬质模具的发展相比,高成本和制造周期长显现出熔模铸造在小批量生产中是不经济的.快速成型零件可以代替常规熔模铸造的蜡模或充当蜡注塑成型生产模具,它杰出的制造能力为小批量熔模铸造提供了具有成本效益的解决方案.
【总页数】5页(P53-57)
【作者】李林钢;李长河
【作者单位】青岛理工大学快速制造国家工程研究中心青岛示范中心山东青岛266033;青岛理工大学快速制造国家工程研究中心青岛示范中心山东青岛266033【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于快速原型制造的精密熔模铸造技术研究与应用 [J], 陈晓姝
2.3D打印在快速熔模精密铸造技术中的应用 [J], 姜耀林;邵中魁
3.快速原形技术在F1的应用实例--钛金属熔模精密铸造技术 [J], 金天拾
4.熔融沉积式燃机叶片快速熔模铸造技术研究与试验 [J], 韩兴国; 刘忠; 崔立秀; 宋
小辉; 殷国富
5.香港“快速原型、快速模具及产品开发技术研讨会”摘刊之二——成型快速模具和快速金属原型的熔模铸造 [J], 源迪鋆
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
快速成型制作铸造模具
快速成形制造技术是目前国际上成型工艺中备受关注的焦点。
铸造作为一项传统的工艺，制造成本低、工艺灵活性大，可以获得复杂形状和大型的铸件。
充分发挥两者的特点和优势，可以在新产品试制中取得客观的经济效益。
快速成形制造技术又称为快速原型制造技术(Rapid Prototyping Manufacturing，简称RPM)，是一项高科技成果。
它包括SLS、SLA、SLM等成型方法,集成了CAD技术、数控技术、激光技术和材料技术等现代科技成果，是先进制造技术的重要组成部分。
与传统制造方法不同，快速成型从零件的CAD几何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，用激光束或其他方法将材料堆积而形成实体零件，所以又称为材料添加制造法(Material Additive Manufacturing 或 Material Increase Manufacturing)。
由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，因而可以在不用模具和工具的条件下几乎能够生成任意复杂形状的零部件，极大地提高了生产效率和制造柔性。
与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造手段一起，快速自动成型已成为现代模型、模具和零件制造的强有力手段，是目前适合我国国情的实现金属零件的单件或小批量敏捷制
造的有效方法，在航空航天、汽车摩托车、家电等领域得到了广泛应用。
快速成型技术能够快捷地提供精密铸造所需的蜡模或可消失熔模以及用于砂型铸造的木模或砂模，解决了传统铸造中蜡模或木模等制备周期长、投入大和难以制作曲面等复杂构件的难题。
而精密铸造技术（包括石膏型铸造）和砂型铸造技术，在我国是非常成熟的技术，这两种技术的有机结合，实现了生产的低成本和高效益，达到了快速制造的目的。
RPM技术的特点
快速成型的过程是首先生成一个产品的三维CAD实体模型或曲面模型文件，将其转换成特定的文件格式，再用相应的软件从文件中“切”出设定厚度的一系列片层，或者直接从CAD文件切出一系列的片层。
这些片层按次序累积起来仍是所设计零件的形状。
然后，将上述每一片层的资料传到快速自动成型机中去，用材料添加法并以激光为加热源，依次将每一层烧结或熔结并同时连结各层，直到完成整个零件。
成型材料为各种可烧结粉末，如石蜡、塑料、低熔点金属粉末或它们的混合粉末。
快速成型技术与传统方法相比具有独特的优越性，其特点如下：
1. 方便了设计过程和制造过程的集成，整个生产过程数字化，与CAD模型具有直接的关联性，零件所见即所得，可随时修改、随时制造，缓解了复杂结构零件CAD/CAM过程中CAPP的瓶颈问题。
2. 可加工传统方法难以制造的零件材质，如梯度材质零件、多材质零件等，有利于新材料的设计。
3. 制造复杂零件毛坯模具的周期和成本大大降低，用工程材料直接成形机械零件时，不再需要设计制造毛坯成形模具。
4. 实现了毛坯的近净型成形，机械加工余量大大减小，避免了材料的浪费，降低了能源的消耗，有利于环保和可持续发展。
5. 由于工艺准备的时间和费用大大减少，使得单件试制、小批量生产的周期和成本大大降低，特别适用于新产品的开发和单件小批量零件的生产。
6. 与传统方法相结合，可实现快速铸造、快速模具制造、小批量零件生产等功能，为传统制造方法注入新的活力。
RPM技术在铸造中的应用
（1）精密铸造
精密铸造是所有铸造方法中最精确的一种，精度一般优于0.5％，且可重复性好，铸件只需少量的机加工就可以投入使用。
由于铸模是一次性使用，使得制造内部结构复杂的零件成为了可能，能
生产锻造或机加工不能生产的零件。
尽管精密铸造有着很多的优越性，但其生产过程复杂且冗长。
压制蜡模的铝模制作，视其复杂程度和尺寸大小，一般要花几周到几个月时间。
得到铝模后，还要几周时间才能得到铸件。
这几周主要是用于制作型壳。
除了耗时外，精密铸造还很费工，50％～80％的费用都出自于人工。
此外，小批量生产中的模具费用分摊至使单价昂贵。
快速成型和精密铸造是互补的，这两种方法都适用于复杂形状零件的制造。
如果没有快速自动成型，铸模的生产就是精密铸造的瓶颈过程；然而没有精密铸造，快速自动成型的应用也会存在很大的局限性。
快速成型技术在精密铸造中的应用，可以分为三种：一是消失成型件（模）过程，用于小批量件生产；二是直接型壳法，用于小量生产；三是快速蜡模模具制造，用于大批量生产。
图1 快速蜡模模具制造流程图
（2）快速铸造
在制造业特别是航空、航天、国防、汽车等重点行业，其基础的核心部件一般均为金属零件，而且相当多的金属零件是非对称性的、有着不规则曲面或结构复杂而内部又含有精细结构的零件。
这些零件的生产常采用铸造或解体加工的方法，快速铸造是所有采用快速成型件做母模或过渡模来复制金属件的方法中最具吸引力的一种。
这是因为铸造工艺能生产复杂形状的零件。
在铸造生产中，模板、芯盒、压蜡型、压铸模的制造往往是用机加工的方法来完成的，有时还需要钳工进行修整，周期长、耗资大，从模具设计到加工制造是一个多环节的复杂过程，略有失误就可能会导致全部返工。
特别是对一些形状复杂的铸件，如叶片、叶轮、发动机缸体和缸盖等，模具的制造更是一个难度非常大的过程，即使使用数控加工中心等昂贵的设备，在加工技术与工艺可行性方面仍存在很大困难。
RPM 技术与传统工艺相结合，可以扬长避短，收到事半功倍的效果。
利用快速成型技术直接制作蜡模，快速铸造过程无需开模具，因而大大节省了制造周期和费用。
图2为采用快速铸造方法生产的四缸发动机的蜡模及铸件，按传统金属铸件方法制造，模具制造周期约
需半年，费用几十万；用快速铸造方法，快速成型铸造熔模3天，铸造10天，使整个试制任务比原计划提前了5个月。
<P< P>
图2 采用快速铸造技术生产的四缸发动机的蜡模
（3）石膏型铸造
精密铸造通常被用来从快速成型件制造钢铁件。
但对低熔点金属件，如铝镁合金件、石膏型铸造，效率更高。
同时铸件质量能得到有效的保证，铸造成功率较高。
在石膏型铸造过程中，快速成型件仍然是可消失模型，然后由此得到石膏模进而得到所需要的金属零件。
石膏型铸造的第一步是用快速成型件制作可消失模，然后再将快速成型消失模埋在石膏浆体中得到石膏模，再将石膏模放进培烧炉内培烧。
这样将快速成型消失模通过高温分解，最终完全消失干净，同时石膏模干燥硬化，这个过程一般要两天左右。
最后在专门的真空
浇铸设备内将熔溶的金属铝合金注入石膏模，冷却后，破碎石膏模就得到金属件了。
这种生产金属件的方法成本很低，一般只有压铸模生产的2％～5％。
生产周期很短，一般只需2～3周。
石膏型铸件的性能也可与精铸件相比，由于是在真空环境完成浇注，所以性能甚至更优于普通精密铸造。
图3 使用石膏型铸造得到的发动机进气歧管系列产品。