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  • RP的铸件快速制造过程及工艺
    发布日期:2018-10-05
    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。快速成形技术正是为满足这一要求而发展起来的先进制造技术,精密铸造件利用快速成形技术(RapidPrototyping,简称RP)可以在很短的时间内,将三维CAD模型加工出新产品的实物原型,并通过快速制模制造出产品,进行设计验证和市场调研。
    将RP技术与精密铸造技术相结合,通过原型制作,较终制成零件和可以批量生产的模具,不仅可改善小批量及特殊形状零件的生产周期长、成本高的状况,而且能实现制造过程的集成化、快速化,适应市场对小批量、多品种的快速响应。
    在现有的4种主流快速成形技术(薄材叠层LOM、粉末烧结SLS、熔积成型FDM、光固化SLA)中,由于LOM系统运行费用低、耗材便宜、适于制作大型件,SLS系统对材料的适应面非常广(如塑料、石蜡、陶瓷、金属及其复合粉等),特别是将LOM,SLS与传统精密铸造工艺相结合,在小批量生产塑料件、用LOM原型件代替铸造用木模、SLS蜡件用做精密铸造熔模等方面取得了广泛的应用,可极大提高传统行业的市场竞争力。
    1基于RP的铸件快速制造过程及工艺
    1.1原型快速制作过程
    1)用CAD设计零件的三维模型,生成并输出STL文件。
    2)将所设计的CAD模型STL文件输入到快速成形系统后,自动完成切片和工艺控制,制作出原型件。
    3)为进一步提高原型件的性能,对原型件进行后处理,如打磨、刮腻子、抛光、喷漆、渗树脂和蜡等,提高强度和光洁度。
    1.2铸件及模具快速制造工艺路线
    基于RP的铸件和模具制造分为直接法和间接法。圆盘式脚手架配件直接法是将原型件后处理(如喷涂转移涂料、渗蜡等),用作木模或蜡模,获得铸件或铸型。间接法是通过原型件先制作过渡模(如硅橡胶模、石膏模等),再通过精密铸造得到铸件或铸型。基于LOM的铸造工艺有:LOM原型一铸造木模;LOM原型石膏型(陶瓷型)铸件;LOM原型硅橡胶模一石膏型(或陶瓷型)一铸件;LOM原型转移涂料树月旨砂或水玻璃砂型(芯)一铸件。
    基于SLS的铸造工艺有:SLS熔失模一陶瓷(或石膏)型壳铸件;SLS覆膜砂型(芯)铸件。
    2LOM原型件代替铸造用木模
    在铸造行业中,传统制造木模的方法,不仅周期长、精度低,而且对于一些复杂的铸件,例如叶片、发动机缸体、缸盖等制造木模困难。铸造木模工需要经多年培养。近年来,一些大型铸造厂引进了数控机床,设备价格昂贵,模具加工周期较长。用LOM制作的原型件坚如硬木,表面平整光滑、硬度高、防水耐潮、机械力学强度好,完全可以满足铸造中对木模的要求。与传统的制模方法相比较,制模速度快,成本低,可完成复杂模具的整体制造。
    将快速成形与精密铸造技术相结合,制造铸件和模具,从模具设计到得到实物的时间更短,大大缩短了新产品的开发周期。模具的形状结构设计不受制约。可以制作其他加工方法所不能制作的复杂结构。大大降低新产品的开发成本。与传统加工法相比较更为经济。
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