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基于快速成型与逆向工程技术的快速模具制造

作　者: 蔡咏梅
导　师: 孙文磊；李力
学　校: 新疆大学
专　业: 机械制造及自动化
关键词: 快速成型技术逆向工程技术快速制模硅橡胶模硬模
分类号: TG76
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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引　用: 3次
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内容摘要

模具是工业生产的主要工艺装备,模具工业是基础工业。现代工业品的发展和技术水平的提高在很大程度上取决于模具工业的发展水平。随着我国加入世界贸易组织和全球经济的发展,模具制造业市场竞争日益激烈。开发低成本、短周期、高质量的新型快速模具产品,并将其迅速推向市场己成为企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的关键。逆向工程快速成型技术的应用使模具的快速制造成为可能。模具的快速制造又称快速制模(Rapid Tooling 简称RT)是以快速原型技术为技术支撑,结合逆向工程技术的现代制造技术。快速模具制造技术(RT)制造的模具可分为直接制模,间接制模。间接制模又分软模和硬模两种。此技术广泛得应用于汽车、摩托车、家电、玩具和旅游品等行业。本论文结合具体项目游戏手柄硅橡胶模的制作,研究了快速成型原理,快速成型的几种主要方法SLA,LOM,SLS,FDM等,硅橡胶模具制作工艺及浇注件的浇注过程,并对影响硅橡胶模具制造精度的因素进行了讨论。论文中还结合硬模精铸剪羊毛摆杆的制造,研究了逆向工程三维实体建模的关键技术:数据采集、数据处理、三维实体造型及金属模具制造中的重要技术,电铸铜电极,电火花加工方法及基于逆向工程冲压模具的快速制模方法。通过基于逆向工程快速成型技术的三维实体建模、硅橡胶模具的制备、金属模具制造、电火花加工、冲压模具制造的应用研究,得出了如下结论:快速模具制造技术具有制造方法简单、工艺范围广,设计生产周期短、质量高和便于实现远程服务等特点。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-8
第一章绪论  8-18
  1.1 模具在工业生产中的重要地位  8
  1.2 传统模具制造技术的局限性  8-9
    1.2.1 传统制模技术的特点  8-9
    1.2.2 传统模具市场的发展状况  9
  1.3 现代模具制造的发展与现状  9-13
    1.3.1 现代模具制造的特点  9-10
    1.3.2 现代模具制造的发展方向  10-13
  1.4 本课题研究的意义  13-14
    1.4.1 课题来源  13
    1.4.2 课题研究的意义  13-14
  1.5 本论文所作的研究工作及技术路线  14-18
    1.5.1 研究工作  14-16
    1.5.2 技术路线  16
    1.5.3 本论文的结构  16-18
第二章快速模具制造关键技术研究  18-30
  2.1 引言  18-19
  2.2 逆向工程概述  19-20
  2.3 逆向工程在模具制造应用中的发展趋势  20-21
  2.4 快速成型的基本原理  21-23
  2.5 快速成型技术典型方法  23-25
    2.5.1 立体光照成型SLA 法  23-24
    2.5.2 分层物体制造LOM 法  24
    2.5.3 选择性激光烧结SLS 法  24-25
    2.5.4 熔丝沉积制造FDM 法  25
    2.5.5 三维印刷系统TDP 法  25
  2.6 基于快速成型技术的模具制造  25-29
    2.6.1 用快速成型机直接制作模具  26
    2.6.2 用快速成型件作母模复制软模具(Soft tooling)  26-27
    2.6.3 用快速成型件作母模复制硬模具(Iron tooling)  27-29
  2.7 小结  29-30
第三章快速成型技术在硅橡胶模具制造中的应用  30-42
  3.1 引言  30
  3.2 硅胶模具的优点及制作工艺  30-32
    3.2.1 硅橡胶模具的优越性  30-31
    3.2.2 硅橡胶模具的制造工艺路线  31-32
  3.3 硅橡胶模具的实验部分  32-41
    3.3.1 实验用设备  32-33
    3.3.2 硅橡胶材料配比  33-34
    3.3.3 硅橡胶的性质及成型原理  34
    3.3.4 硅橡胶模具的制作过程  34-38
    3.3.5 利用硅橡胶模具制作浇注件  38-41
  3.4 小结  41-42
第四章硅橡胶模具的关键技术研究  42-56
  4.1 引言  42
  4.2 原型设计环节的关键技术  42-47
  4.3 制造环节的关键技术  47-55
    4.3.1 尺寸补偿  47-48
    4.3.2 分型方向的确定及分型面设计  48-49
    4.3.3 拔模斜度选取  49-50
    4.3.4 浇料口设计  50
    4.3.5 硅橡胶硫化  50-55
  4.4 制作硅胶模具时注意事项  55
  4.5 小结  55-56
第五章逆向工程与快速成型技术在硬模制造中的应用  56-72
  5.1 引言  56
  5.2 剪羊毛摆杆逆向工程的实现过程  56-63
    5.2.1 数据采集实施条件  57-58
    5.2.2 通过ATOS 光学测量系统进行数据采集  58-59
    5.2.3 数据处理  59-62
    5.2.4 三维实体重构  62-63
  5.3 SLA 法制作摆杆快速成型件  63
  5.4 基于电火花技术摆杆模具制造  63-70
    5.4.1 电火花加工原理  63-65
    5.4.2 电火花加工范围  65-66
    5.4.3 电铸摆杆铜电极  66-67
    5.4.4 工艺说明  67-69
    5.4.5 摆杆模具电火花加工成形  69-70
  5.5 基于逆向工程的冲压模具制造  70-71
  5.6 小结  71-72
第六章结论与展望  72-75
  6.1 结论  72-74
  6.2 展望  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-79
附录  79

基于快速成型与逆向工程技术的快速模具制造

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