教學(xué)課件PPT快速模具制造技術(shù)

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1、第3章快速模具制造技術(shù)§3.1概論一、傳統(tǒng)模具制造方法存在的問題：1、模具設(shè)計(jì)制造周期長；2、模具柔性差。二、快速模具制造方法1、直接法直接法、間接法SLS：LOM：金屬箔、金屬板（1）金屬粉末大功率激光燒結(jié)成型法（2）混合金屬粉末激光燒結(jié)成型法其中的一種熔點(diǎn)較低，起粘結(jié)劑的作用。強(qiáng)度、精度和表面粗糙度有待提高。直接軟模制造：用于小批量塑料零件生產(chǎn)2、間接法通過LOM、SLS、SLA、FDM等，成型一個(gè)RP模型，各種方式轉(zhuǎn)換為金屬模具。硅橡膠制模電弧噴涂制模環(huán)氧樹脂制模金屬粉末燒結(jié)制模熔模鑄造制模表面粗糙度模具結(jié)構(gòu)周期零件尺寸三、快速模具的局限模具壽命精度§3.2硅橡膠制模技術(shù)一、模

2、具硅橡膠（1）室溫硫化硅橡膠（RTV）（2）熱硫化硅橡膠（HCV）硫化前呈液態(tài)且流動性很好；適宜在室溫下直接澆注成型；固化時(shí)間僅十幾個(gè)小時(shí)。原始狀態(tài)為膠泥狀，只能加溫碾壓成型1、類型2、特點(diǎn)（1）成本低（2）耐高溫RTV-316℃HTV-538℃（3）制模速度慢（固化時(shí)間24h）（4）壽命有限（20～40件）二、硅橡膠模具制作工藝流程1、原理2、工藝過程(1)快速原型的制作根據(jù)硅橡膠及用于成型零件材料的凝固收縮特性，進(jìn)行適當(dāng)?shù)某叽缧拚?；由于硅橡膠的良好的復(fù)制性能，為提高模具的型腔表面質(zhì)量，需要對原型件的表面進(jìn)行細(xì)致的打磨；由于硅橡膠中存在一定的水分，為防止LOM制件等因吸水發(fā)生層剝離

3、，需進(jìn)行表面涂層處理。(2)原型的定位(3)硅橡膠的計(jì)量(4)硅橡膠的預(yù)脫泡(5)硅橡膠的澆注澆注基本原則：應(yīng)盡量減少空氣的混入。垂直澆注傾斜澆注液面下澆注沿壁澆注(6)硅橡膠的脫泡(7)硅橡膠的硫化三、重要考慮因素1、型框尺寸2、分型面基本原則：投影面積最大的面3、特殊結(jié)構(gòu)零件的型框4、澆道的位置和方向基本原則：澆道位置設(shè)于原型重心附近四、經(jīng)濟(jì)型硅橡膠模§3.3電弧噴涂制模技術(shù)一、電弧噴涂基本原理兩根接直流電源的金屬絲，在噴槍前端產(chǎn)生電??；熔化的金屬絲在壓縮空氣作用下，霧化成金屬微粒；金屬微粒噴射到原型表面，層層疊加形成噴涂層。金屬噴涂主要用途：3、用表面噴涂金屬的非金屬材料來代替

4、金屬制造設(shè)備或部件。1、用于抗腐蝕、抗高溫氧化或耐磨損等防護(hù)性涂層；2、用于修復(fù)零件尺寸，如由于大范圍磨蝕或局部機(jī)械加工錯(cuò)誤而造成構(gòu)件幾何尺寸的不足，可通過金屬噴涂予以修復(fù)。4、用于快速模具制造。電弧噴涂制模過程二、電弧噴涂工藝金屬噴涂層、背襯層和鋼結(jié)構(gòu)部分1、電弧噴涂模具的基本結(jié)構(gòu)（1）噴涂層材料要求：低熔點(diǎn)；低收縮率；較好的力學(xué)性能；較致密的涂層組織。注意事項(xiàng)：熱收縮材料：Al-Zn合金規(guī)格：φ2mm、φ3mm（2）背襯層材料樹脂砂、環(huán)氧樹脂、低熔點(diǎn)合金要求：流動性好；可加工性；高熱導(dǎo)率；低收縮率；熱膨脹系數(shù)與涂層金屬相近；具有一定的力學(xué)性能。材料：2、表面防護(hù)劑、脫模劑（1）聚

5、乙烯醇作表面防護(hù)劑的優(yōu)點(diǎn)A、在模型與涂層間形成隔離層；B、兼作脫模劑；C、降低模型表面粗糙度；D、使模型與涂層容易分開。（2）脫模劑的作用A、為噴涂金屬液滴提供結(jié)合表面；B、脫模，即使涂層與基體分開；C、隔熱作用。（3）脫模劑的選擇原則A、粘度適中，容易鋪展成薄膜；B、耐熱；C、不與原型發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；D、不腐蝕模具；E、表面張力適當(dāng)。（4）聚乙烯醇作脫模劑的優(yōu)點(diǎn)三、電弧噴涂制模關(guān)鍵技術(shù)1、原型制作提高CAD建模精度對RP原型進(jìn)行后處理2、過渡模制作為防止高溫?fù)p傷原型原型硅膠模過渡模3、金屬殼制作四、電弧噴涂工藝參數(shù)1、電弧功率、電流功率過小，易斷??；功率過大，金屬液滴易氧化、蒸發(fā)。2

6、、空氣壓力、流量壓力、流量大，霧化效果好，表面質(zhì)量好；3、噴涂距離壓力、流量小，金屬微滴尺寸大，表面粗糙度較。距離過大，金屬微滴撞擊時(shí)變形小，結(jié)合強(qiáng)度低；距離過小，溫度升高，熱應(yīng)力過大。4、噴涂角度遮蔽效應(yīng)5、噴槍移動速度控制每層噴涂層的厚度五、電弧噴涂注塑模具特點(diǎn)1、注射壓力2、鎖模力3、模具溫度控制4、保壓壓力和保壓時(shí)間§3.4環(huán)氧樹脂制模技術(shù)§3.5其它快速模具技術(shù)一、直接注射熱塑性塑料制模（AIM）二、粉末金屬澆注模具（KelTool）KelTool方法主要適用范圍：1、制造長壽命的注塑模；2、電火花加工用的電極。KelTool方法優(yōu)點(diǎn)：(與常規(guī)的機(jī)加工相比)1、速度快，3周

7、內(nèi)完成；2、多套模具和一套模具一樣容易制造，且重復(fù)性好；3、可以制造形狀復(fù)雜、具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的模具。KelTool方法缺點(diǎn)：1、模具尺寸受限制；2、金屬粉末受限制。三、直接金屬粉末激光燒結(jié)制模（DMSL）四、間接金屬粉末激光燒結(jié)制模（RapidTool）EOS公司DTM公司粉末材料：外層包有粘結(jié)劑的金屬粉末粉末材料：青銅和鎳合金粉末孔隙填充：環(huán)氧樹脂孔隙填充：滲銅五、陶瓷型快速模具六、快速熔模鑄造模具（quickcast）原型掛漿燒結(jié)七、電鑄快速制造模具§3