科研计划项目申请书(xxx)

XXXXXXX学院科研计划项目申请书

负责人: 所在部门：联系电话：

机械工程系

XXXXXXXX

XXXXXXXX 学院科技处制

2016 年

申报类别

重点资助□一般资助不资助□

项目名称：3D打印技术在模具制造领域中应用的研究

黄XXXX

、基本情况

二、立项依据（选题意义及校内外同类项目现状分析）

3D打印，带来了世界性的制造业革命，其与智能机器人、人工智能并称为实现数字化制造的三大关键技术，这项技术及其产业发展是全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮的重要基础。加快3D打印产业发展，有利于国家在全球科技创新和产业竞争中占领高地，进一步推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变。

模具是工业生产中的重要工艺装备，模具行业是一个跨度非常大的行业，它与制造业的各个领域都有关联。在现代社会，制造和模具是高度依存的，无数产品的部件都要通过模制（注射、吹塑和硅胶）或铸模（熔模、翻砂和旋压）来制造。无论什么应用，制造模具都能在提高效率和利润的同时保证质量。CNC加工是在制造模具时最常用的技术。虽

然它能够提供高度可靠的结果，但同时也非常昂贵和费时。所以很多模具制造企业也开始寻找更加有效的替代方式。而通过增材制造（ALM即3D打印）制作模具就成了一个极具吸引力的方法，因为模具一般都属于小批量生产且形状都比较复杂，很适合3D打印来完成。

经过本项目的研究，使我们认识和了解3D打印技术在现代模具制造领域中的应用现状，当前研究方向，未来发展趋势，以便我们能结合企业的实际需求，适时调整模具专业的人才培养方案，更好地开展教学工作，培养为社会有用的创造型人才。

根据文献及网上资料查得，目前应用比较广泛的3D打印成型工艺主要有：选择性激

光烧结（Selective Laser Sintering ，SLS、选择性激光熔化（Selective Laser Melting ，SLM、直接金属激光烧结（Direct metal Laser Sintering , DML$、立体光固化成型（Stereo Lithography Apparatus ，SLA、、熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling ，FDM、分层物体制造（Laminated Object Manufacturing ，LOM等，不同类型的工艺在不同的领

3D打印技术在模具行业中的应用，主要分为三个方面：

（1）直接制作手板

上述几种3D打印工艺都能制作手板，只是制作出来的手板的精度、强度和表面质量有区别，这也是目前3D打印技术最常见的应用方式；

（2）间接制造模具

即利用3D打印的原型件，通过不同的工艺方法翻制模具，如硅橡胶模具、石膏模具、环氧树脂模具、砂型模具等；

（3）直接制造模具

即利用SLS DMLS SLM等3D打印工艺直接制造软质模具或硬质模具。

目前，在国内，3D打印技术在模具中的应用研究，大多基于各研究单位自身在3D打印技术研究的基础上进行的，如华中科技大学、华南理工大学等，并取得了一定的进展。

据文献资料显示，华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室，主要研究激光与材料的相互作用机理，建立3D打印过程中零部件性能与精度的控制方法，形成材料、工艺、装备一体化的成套技术体系，解决大型复杂高性能零部件的快速整体成形制造。其选择性激光熔化技术（SLM可成形任意复杂结构和接近100%致密度的金属零件或模具，材料利用率超过90%已在航空航天、汽车、精密铸造等领域得到了应用。

显然，3D打印技术和传统制造技术都存在优势和劣势，目前，3D打印技术还不能替代传

统制造技术。为此，只有通过探索、研究，取两技术之长来推动制造业的高速发展。

三、研究方案

3.企业座谈法：对模具企业的管理人员、模具制造加工技术人员进行访谈以及座谈会等形式进行全范围的调查。主要针对3D打印技术应用于模具制造的想法和建议，有没有更好的探索方向等问题进行研究。

4.实践研究法：在312理实一体化实训室进行通过3D打印设备生产物件的实践过程，设计、分析、讨论，进行设备的调试，最终进行试生产。

5.通过计算机软件设计、3D打印加工等实践方法，完成论文写作内容的支撑材料

多优势，可以提高模具的冷却效率，使得制品冷却趋于均匀化，提高了产品质量和生产效率。

目前国内3D打印模具制造方面的应用与国外相比存在较大差距，但3D打印技术给

模具制造带来的改变是不容忽视的。3D打印技术引入到模具设计和制造中来是一种趋

势，无论是对于前期的产品设计、制作样板，还是成型制造随形冷却水路模具等应用。

作为培养高端技能型应用人才的职业技术学院，我们应当了解3D打印技术在现代模

具制造领域中的应用现状，当前研究方向，未来发展趋势，以便我们能结合企业的实际需求，适时调整模具专业的人才培养方案，更好地开展教学工作，培养为社会有用的创造型人才。

5•预期的研究进展和成果

四、研究基础(与本项有关的研究工作积累和已进行的研究工作，主持人学习、工作经历，目前承担课题情况)

五、经费预算（分阶段安排）

六、立项意见