快速成型毕业设计论文终稿

职业技术学院

毕业设计（论文）

题目快速成型技术的产生和发展

机电工程系系模具设计与制造专业班级模具0901

学生 ***

指导教师***

起迄日期2011.05.27—2011.06.15

设计地点**职业技术学院

【摘要】

近年来，快速成型技术和逆向工程技术发展迅速，尤其是模具制造领域应用非常广泛，将快速成型技术与逆向工程技术相结合，可以在已有样件或原型的基础上进行复制和产品的创新再设计，缩短新产品的设计和研制周期，适应市场的多品种、小批量的快速响应能力。

【关键字】：快速成型技术；特点；分析；前景

目录

引言 (4)

第一章概述 (5)

1.1 快速成型概述 (5)

1.2 快速成型系统的基本工作原理 (6)

1.3 快速成型制造的发展 (6)

第二章 RPM技术的原理和特点 (7)

2.1 RPM技术的原理 (8)

2.2 RPM技术发热涵 (10)

2.2.1实体自由成型制造（SFF） (10)

2.2.3 离散堆积制造（DCM） (11)

2.2.4 即时制造（IM） (12)

2.2.5 分成制造（LM） (12)

2.2.6 材料添加制造（MIM） (13)

2.3 RPM技术的特点 (13)

第三章几种常用的RPM方法 (14)

3.1立体光刻（Stereo Lithography Apparatus，SLA） (15)

3.2 分层实体制造（Laminated Object Manufacturing，LOM） (16)

3.3 选择性激光烧结（Selective Laser Sintering，SLS） (17)

3.4 熔融沉积成形（Fused Deposition Modeling，FDM） (17)

3.5 RPM典型工艺比较 (18)

第四章 RPM技术的发展趋势 (19)

4.1快速模具制造 (19)

4.2 快速制造金属零件 (19)

4.3在医学中用于器官模型制作 (19)

4.4 与反求工程相结合形成快速设计制造闭环系统 (20)

结束语 (21)

致 (22)

参考文献 (23)

引言

快速成型(rapid prototyping, RP)技术是在计算机技术、数控技术、激光技术和新材料上的基础上发展起来的一种先进制造技术。它具备如下特点：原形的复制性、互换性高、制造工艺与制造原型的几何形状无关，在加工复杂曲面时更显优越；加工周期短，成本低，成本与产品复杂程度无关，一般制造费用降低50%，加工周期缩短70%以上，高度技术集成，实现了设计制造一体化；制造原型所用的材料不限，各种金属与非金属材料均可使用，因而，得到广泛应用。快速成型技术自80年代问世以来，在成型系统、材料方面有了长足的进步，同时推动了快速制模技术（rapid tooling ，RT）和快速制造技术（rapid manufacturing ，RM）的发展。

快速成型技术（RP）是制造技术的一次飞跃，它从成型原理上提出了一个全新点的思维模式，即将计算机辅助设计（CAD），计算机辅助制造（CAM）。计算机数字控制（CNC）、激光、精密伺服驱动和新材料等先进技术集于一体，依据计算机构成的工件三维设计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的二维轮廓信息，，按照这些轮廓信息由成型头在控制系统的控制下，选择性的固化或切割一层层的成型材料，形成各个截面的轮廓，并逐渐顺序堆加成三维工件。经过十余年的发展，目前已成熟的快速成型技术的与商品化的快速成型机有SLA、LOM、SLS、FDM、及TDP等型号，被广泛地应用于工业和医疗领域，已取得了丰硕的成果。同时快速成型技术还派生了一个全新的领域—快速模具制造，以供批量生产塑料件或金属件。例如。可根据RP原型零件复制硬环氧树脂模具，生产塑料件或注塑模；根据RP原型零件复制硅橡胶模具，生产塑料件或注塑模等等。但是由于该技术的成本高，制件的精度、强度和耐久性等方面还不能满足用户的期望，暂时阻碍了RP技术的推广和普及。

但是该技术近年来迅速在我国的工业造型、制造、建筑、艺术、医学、航天、考古和影视等领域得到良好的应用。

快速自动成型技术为企业提高竞争力提供了一种先进的手段。

第一章概述

1.1 快速成型概述

21世纪是以知识经济和信息社会为特征的时代，制造业面临信息社会中瞬息万变的市场对其产品小批量多品种要求的严峻挑战。在制造业日趋国际化得状况下，缩短产品开发周期、减少新产品的投资风险和开发成本，已成为企业获取利润和赖以生存的关键。

快速成型技术(rapid prototyping, RP)就是直接从计算机设计方案产生三维实体的快速成型技术，涉及机械工程、自动控制、激光、计算机、材料等多个学科，是由现代制造技术迅速发展的需要应运而生的，快速成型技术自20世纪80年代问世以来，在成型系统、材料方面有了长足的进步，同时推动了快速制模（rapid tooling ，RT）、快速制造（rapid manufacturing ，RM）的发展，90年代终末期是RP技术蓬勃发展的阶段。在科技部的领导和支持下，全国先后成立了近10家旨在推广应用RP技术的“快速原型制造技术中心”，863/CIMS课题专家组还将快速成型技术纳入发展项目。因而，该技术近半年迅速在我国的工业造型、制造、建筑、艺术、医学、航天、考古和影视等领域得到良好的应用。

快速成型技术是近年来发展起来的直接根据CAD模型快速生产样件或零件的成型技术总称。它集成了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。快速成型技术把复杂的三维制造转化为二维叠加，在不用模具和工具的条件下，堆积成型几乎任意复杂的零部件，极大的提高了生产效率和制造柔性。

快速成型技术发展非常迅速，目前已形成了相当大的市场。与数控加工、铸造、金属冷喷涂、硅胶模等制造技术一起，已成为现代模型、模具、和零件制造的强有力手段，在航空航天、汽车摩托车、家电等设计制造领域得到了广泛应用。