鑄造技術論文

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應用鑄造有關理論和系統知識生產鑄件的技術和方法。包括鑄件工藝,澆注系統,補縮系統,出氣孔,激冷系統,特種鑄造工藝等內容。今天小編為大家準備了鑄造技術論文,歡迎閱讀!

鑄造技術論文

淺談快速成型技術

【摘 要】本 篇文章簡單介紹了快速成型技術的起源、優點和特點,同時分析了快速成型製造技術的應用及未來發展方向,工業產品造型設計及製造利用了此項技術,可以很大程度的提高設計及製造水平、縮短設計開發、生產製造週期、降低產品開發期間的成本,具有廣泛的應用前景。

【關鍵詞】快速成型製造技術;產品造型設計;特點;優越性;應用;發展趨勢

【引 言】隨著經濟的飛速發展,人們的生活水平不斷提高,人們要求可以實現產品功能的同時,對產品的造型也提出了更高的要求。一個成功的產品必須注意造型的設計,產品造型體現了設計者的意圖和使用者的權利,只有把設計者的意圖與使用者的需求統一起來,產品才能成為一個成功的產品。這樣,對產品造型設計及製造提出了更高的要求,此時,快速成型製造技術便引入到產品造型設計和製造中。

起源

快速成形技術又可以叫做快速原型製造(Rapid Prototyping Manufacturing,簡稱RPM)技術,產生於20世紀80年代的後期,是基於材料堆積法的一種高新制造技術,被認為是近20年來製造領域的一個重大成果。它集機械工程、CAD、逆向工程技術、分層製造技術、數控技術、材料科學、鐳射技術於一身,可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或直接製造零件,從而為零件原型製作、新設計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現手段。即,快速成形技術就是利用三維CAD的資料,通過快速成型機,將一層層的材料堆積成實體原型。

快速成型技術發展至今,以其技術的高整合性、高柔性、高速性而得到了迅速發展,傳統的快速成形技術使用的是“去除”加工法,即部分去除大於工件的毛坯上的材料來得到工件。而全新的快速成型技術使用的是“增長”加工法——用一層層的小毛坯逐步疊加成大工件,將複雜的三維加工分解成簡單的二維加工的`組合。因此,傳統的加工機床和模具不需要採用,而且工時只用傳統加工方法的10%~30%,成本則為傳統加工成本的20%~35%,就能直接製造出產品樣品或模具。由於快速成形具有上述突出的優勢,所以近年來發展迅速,已成為現代先進製造技術中的一項支柱技術,實現並行工程(Concurrent Engineering,簡稱CE)必不可少的手段。

優點

不需要準備任何模具、刀具和工裝夾具,快速成型技術可以直接呼叫產品設計資料,快速製造出新產品的樣件或者模具。因此,快速成型技術的推廣應用,可以極大的縮短新產品開發週期、開發的成本得到了降低、開發的質量得到了保障。從傳統的"去除法"到今天的"增長法",從必須依賴模具進行製造,發展到不需要模具就可以實現製造,這就是快速成型技術對製造業產生的革命性意義。

特點

RP技術將一個實體的複雜的三維加工分散成一系列層片的加工,大大降低了加工難度,具有如下特點:

⑴快速的成型全過程,適合目前激烈的產品市場;

⑵任意複雜形狀的三維實體都可以製造;

⑶使用CAD設計軟體,設計完成後可以直接進行製造,具有直觀性和易改性;

⑷成型過程無需專用模具、刀具和夾具,既節省了費用,又縮短了製作週期。

⑸技術的高度整合性,既是現代科學技術發展的必然產物,也是對它們的綜合應用,高新技術 特徵鮮明。

上述特點決定了RP技術主要適合於新產品開發過程中,單件的快速製造及小批量零件製造,複雜形狀零件的製造,模具與模型設計,也適合於難加工材料的製造,外形設計檢查,裝配檢驗等。

應用

在機械製造領域的應用

由於RP技術自身的特點,使得其在機械製造領域內,多用於產品開發過程中單件快速製造和小批量生產。有些形狀複雜的零件只需單件或少於50件的小批量,此類產品通過開模後再生產,成本高,週期長。一般可用RP技術直接進行製造,成本低,週期短。將快速成型技術與傳統的模具製造技術相結合,模具製造的開發週期縮短,生產率提高,有效的解決了模具設計與製造這個薄弱環節。快速模具製造是RP技術最具潛力的應用領域,其生產能力和產生的經濟效益是不可估量的。

根據材質不同,間接制模法生產出來的模具一般分為軟質模具(Soft Tooling)和硬質模具(Hard Tooling)兩大類。軟質模具是用矽橡膠、環氧樹脂、低熔點合金、鋅合金、鋁等軟質材料製作的模具。軟質模具生產製品的數量一般為50~5000件,對於上萬件乃至幾十萬件的產品,仍然需要傳統的硬質模具,硬質模具指的就是鋼質模具,利用RP原型製作鋼質模具的主要方法有熔模鑄造法、電火花加工法、陶瓷型精密鑄造法等。

發展方向

RP技術現在已經在許多領域裡得到了應用,顯示出極大的優越性,但它仍有一定的侷限性,使用RP技術製造,其可成型的材料有限,加工精度比較低、單件成本高、強度和耐久效能還不能滿足使用者的要求,在一定程度上阻礙了該技術的推廣和普及。

快速成形技術下一步研究開發工作主要在以下幾方面:

⑴改善快速成形系統的可靠性、生產率和製作大件能力,尤其是提高快速成形系統的製造精度;

⑵開發經濟型的快速成形系統,降低單件成本;

⑶改進快速成形技術的方法和工藝創新;

⑷加速其在快速模具製造中的應用;

⑸開發效能良好的快速成形材料;

⑹開發快速成形的高效能軟體等。

總而言之,快速成型技術是一種新型成形方法,雖然問世不久,但已廣泛應用於許多領域中,給許多行業帶來了巨大的經濟效益。隨著市場一體化競爭的日趨激烈,要求新產品開發和生產週期越來越短,這為快速成型技術的生產與發展帶來了廣闊的空間。RP技術將會被越來越多的企業所採用,對企業的發展發揮起到越來越重要的作用,並將給企業帶來豐厚回報,其自身也將獲得更大的發展。

參考文獻

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