第七章 其他快速制模技術(shù)

1、第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)內(nèi)容簡介：內(nèi)容簡介： 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù) 拉深模的快速制造拉深模的快速制造 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù) 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.1 等離子噴涂原理 噴槍的鎢電極與直流電源的負(fù)極相連，水冷噴槍的鎢電極與直流電源的負(fù)極相連，水冷紫銅與直流電源的正極相連，工作氣體（如紫銅與直流電源的正極相連，工作氣體（如氬氣、氦氣等）通過氣路系統(tǒng)進(jìn)入噴槍，金屬氬氣、氦氣等）通過氣路系統(tǒng)進(jìn)入噴槍，

2、金屬或非金屬粉末材料借助送粉氣流送入噴槍?；蚍墙饘俜勰┎牧辖柚头蹥饬魉腿雵姌尅?工作時(shí)，在鎢電極工作時(shí)，在鎢電極和噴嘴之間的工作氣和噴嘴之間的工作氣體被電離，產(chǎn)生高溫體被電離，產(chǎn)生高溫等離子弧，從而熔化等離子弧，從而熔化粉末，并使其跟隨高速粉末，并使其跟隨高速火焰流噴射到需噴涂的工件表面火焰流噴射到需噴涂的工件表面第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.1 等離子噴涂原理等離子噴涂特點(diǎn)：等離子噴涂特點(diǎn)：（1）等離子弧溫度高達(dá)）等離子弧溫度高達(dá)10000以上，以上，所以可所以可噴涂的材料廣，幾乎包括所有的固態(tài)工程材料。噴涂的材

3、料廣，幾乎包括所有的固態(tài)工程材料。如各種金屬及其臺金、陶瓷、塑料、非金屬礦物及如各種金屬及其臺金、陶瓷、塑料、非金屬礦物及復(fù)合粉末材料等。復(fù)合粉末材料等。（2）等離子弧的流速可達(dá)）等離子弧的流速可達(dá)1000ms，噴出的粉末噴出的粉末顆粒速度可達(dá)顆粒速度可達(dá)180600ms，所獲得的涂層的致密性和，所獲得的涂層的致密性和結(jié)合強(qiáng)度比火焰、電弧噴涂高。結(jié)合強(qiáng)度比火焰、電弧噴涂高。（3）噴涂的涂層厚度可嚴(yán)格控制，）噴涂的涂層厚度可嚴(yán)格控制，范圍可從幾十范圍可從幾十微米到微米到lmm左右。左右。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.1

4、 等離子噴涂原理等離子噴涂特點(diǎn)：等離子噴涂特點(diǎn)： 等離子噴涂時(shí)工件不帶電、受熱少，工件表面等離子噴涂時(shí)工件不帶電、受熱少，工件表面溫度不超過溫度不超過250，因此組織、性能沒有變化。，因此組織、性能沒有變化。 正因?yàn)榈入x子噴涂有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，因此已得正因?yàn)榈入x子噴涂有以上諸多優(yōu)點(diǎn)，因此已得到越來越廣泛的應(yīng)用。到越來越廣泛的應(yīng)用。 第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.2 等離子噴涂快速制模工藝母體表面預(yù)處理等離子噴涂填充脫模模具零件表面形貌相同表面形貌相同表面形貌相反表面形貌相反第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1

5、 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.2 等離子噴涂快速制模工藝第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.2 等離子噴涂快速制模工藝2.等離子噴涂模具的基本結(jié)構(gòu)等離子噴涂模具的基本結(jié)構(gòu)等離子噴涂模具的基本結(jié)構(gòu)可分為等離子噴涂模具的基本結(jié)構(gòu)可分為4部分：部分：即：即：金屬噴涂層金屬噴涂層、粘結(jié)層粘結(jié)層、背襯層背襯層和和鋼結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.2 等離子噴涂快速制模工藝2.等離子噴涂模具的基本結(jié)構(gòu)等離子噴涂模具的

6、基本結(jié)構(gòu)（1）噴涂層由不銹鋼粉末構(gòu)成，）噴涂層由不銹鋼粉末構(gòu)成，噴涂時(shí)不銹鋼噴涂時(shí)不銹鋼粉末受熱熔化形成金屬微滴，微滴在基模表面粉末受熱熔化形成金屬微滴，微滴在基模表面上固化形成一層堅(jiān)硬致密的金屬殼層，構(gòu)成模具上固化形成一層堅(jiān)硬致密的金屬殼層，構(gòu)成模具型腔的表層，其厚度一般為型腔的表層，其厚度一般為23mm。（2）粘結(jié)層位于噴涂層下面，）粘結(jié)層位于噴涂層下面，起到粘結(jié)噴涂層起到粘結(jié)噴涂層和背襯層的作用。一般可采用鋅合金做粘結(jié)劑，和背襯層的作用。一般可采用鋅合金做粘結(jié)劑，利用電弧噴涂方法噴涂在不銹鋼層后面。厚度利用電弧噴涂方法噴涂在不銹鋼層后面。厚度1Mm左右。左右。第七章 其他快速制模技術(shù)其他

7、快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.2 等離子噴涂快速制模工藝2.等離子噴涂模具的基本結(jié)構(gòu)等離子噴涂模具的基本結(jié)構(gòu)（3）粘結(jié)層后面是背襯層，）粘結(jié)層后面是背襯層，主要起支承和增加主要起支承和增加強(qiáng)度的作用。強(qiáng)度的作用。 常用的背襯材料有樹脂砂、環(huán)氧樹脂、低熔點(diǎn)常用的背襯材料有樹脂砂、環(huán)氧樹脂、低熔點(diǎn)合金（秘錫合金）等。合金（秘錫合金）等。 如果模具需要冷卻，在澆鑄背襯材料前應(yīng)在背如果模具需要冷卻，在澆鑄背襯材料前應(yīng)在背襯層內(nèi)將冷卻管道埋設(shè)好，凝固后即固定在模具襯層內(nèi)將冷卻管道埋設(shè)好，凝固后即固定在模具中。中。 鋼結(jié)構(gòu)主要包括模架、鑲嵌件等鋼質(zhì)構(gòu)件。鋼

8、結(jié)構(gòu)主要包括模架、鑲嵌件等鋼質(zhì)構(gòu)件。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析1.母體表面的預(yù)處理母體表面的預(yù)處理 母體表面的預(yù)處理除清潔表面外，主要是在母體表面的預(yù)處理除清潔表面外，主要是在母體表面生成一層氧化膜。母體表面生成一層氧化膜。 母體為金屬材料時(shí)，常用重鉻酸鉀溶液使母體為金屬材料時(shí)，常用重鉻酸鉀溶液使母體表面生成氧化膜。母體表面生成氧化膜。 溶液的濃度、溫度和處理時(shí)間決定了氧化膜溶液的濃度、溫度和處理時(shí)間決定了氧化膜的厚度和致密性。的厚度和致密性。 氧化膜太薄或不致密可能引起涂層與母體氧

9、化膜太薄或不致密可能引起涂層與母體結(jié)合太牢，氧化膜太厚可能引起涂層起皮。結(jié)合太牢，氧化膜太厚可能引起涂層起皮。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析2.等離子噴涂過程等離子噴涂過程 影響等離子噴涂過程的主要因素有：影響等離子噴涂過程的主要因素有：（1）工作氣體與流量）工作氣體與流量 常用的氣體有氮?dú)夂蜌鍤?。常用的氣體有氮?dú)夂蜌鍤狻?氣流的大小可影響等離子弧的熱焓及粉末顆粒氣流的大小可影響等離子弧的熱焓及粉末顆粒的飛行速度。的飛行速度。 氣流量過低，等離子壓縮不好，損耗在噴嘴上氣流量過低，等離子壓

10、縮不好，損耗在噴嘴上的熱量增多，同時(shí)顆粒飛行速度下降。的熱量增多，同時(shí)顆粒飛行速度下降。 氣流過大則造成紊流，等離子弧溫度下降。氣流過大則造成紊流，等離子弧溫度下降。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析2.等離子噴涂過程等離子噴涂過程 影響等離子噴涂過程的主要因素有：影響等離子噴涂過程的主要因素有：（2）熱焓與功率）熱焓與功率 要使粉末在短時(shí)間內(nèi)迅速熔化，需要等離子弧要使粉末在短時(shí)間內(nèi)迅速熔化，需要等離子弧具有較高的溫度和熱焓。具有較高的溫度和熱焓。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.

11、1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析2.等離子噴涂過程等離子噴涂過程 影響等離子噴涂過程的主要因素有：影響等離子噴涂過程的主要因素有：（3）粉末粒度與送粉率）粉末粒度與送粉率 細(xì)粉噴涂效率低，但可獲得致密涂層，如果太細(xì)粉噴涂效率低，但可獲得致密涂層，如果太細(xì)則容易蒸發(fā)，太粗則熔化不良。細(xì)則容易蒸發(fā)，太粗則熔化不良。 粉末顆粒的分布要均勻一致，否則沉積效率粉末顆粒的分布要均勻一致，否則沉積效率不高。不高。 在噴涂時(shí)，送粉氣體與工作氣體的速度必須在噴涂時(shí)，送粉氣體與工作氣體的速度必須維持平衡，使粉末能送入到離子弧的中心而被熔化。維持平衡，使

12、粉末能送入到離子弧的中心而被熔化。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析2.等離子噴涂過程等離子噴涂過程 影響等離子噴涂過程的主要因素有：影響等離子噴涂過程的主要因素有：（4）噴涂距離）噴涂距離 距離過小，工件表面溫度過高，易造成氧化，距離過小，工件表面溫度過高，易造成氧化，母體與涂層內(nèi)的熱應(yīng)力增加，涂層易開裂。母體與涂層內(nèi)的熱應(yīng)力增加，涂層易開裂。 試驗(yàn)證明：噴涂距離為試驗(yàn)證明：噴涂距離為150200mm時(shí)噴涂效果時(shí)噴涂效果最好。最好。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等

13、離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析2.等離子噴涂過程等離子噴涂過程 影響等離子噴涂過程的主要因素有：影響等離子噴涂過程的主要因素有：（5）送粉方式）送粉方式 等離子射流周圍區(qū)域的等離子弧能量密度和溫度等離子射流周圍區(qū)域的等離子弧能量密度和溫度較低，應(yīng)將粉末有效地送入等離子弧中心的高溫區(qū)較低，應(yīng)將粉末有效地送入等離子弧中心的高溫區(qū)采用何種送粉方式很關(guān)鍵。采用何種送粉方式很關(guān)鍵。 送粉方式有送粉方式有內(nèi)送粉內(nèi)送粉和和外送粉外送粉兩種。兩種。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等

14、離子噴涂快速制模過程分析3.背襯處理背襯處理 噴涂殼層形成后，由于其強(qiáng)度有限，還不能噴涂殼層形成后，由于其強(qiáng)度有限，還不能直接用作模具。因此，必須在殼層后面充填背襯直接用作模具。因此，必須在殼層后面充填背襯材料，以支撐加固殼層。材料，以支撐加固殼層。 常用的補(bǔ)強(qiáng)材料有環(huán)氧樹脂、低熔點(diǎn)金屬或常用的補(bǔ)強(qiáng)材料有環(huán)氧樹脂、低熔點(diǎn)金屬或合金以及含有金屬粉末或涂層粉末的熔融樹脂合金以及含有金屬粉末或涂層粉末的熔融樹脂材料。材料。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析3.背襯處理背襯處理 進(jìn)行背襯處理的另一目

15、的是為了便于脫膜，使進(jìn)行背襯處理的另一目的是為了便于脫膜，使涂層和母體分開。涂層和母體分開。 經(jīng)背襯強(qiáng)化后，涂層的強(qiáng)度提高了，采用機(jī)械經(jīng)背襯強(qiáng)化后，涂層的強(qiáng)度提高了，采用機(jī)械方法剝離或熱沖擊方法分離時(shí)不會(huì)造成涂層開裂。方法剝離或熱沖擊方法分離時(shí)不會(huì)造成涂層開裂。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析3.背襯處理背襯處理 進(jìn)行背襯工藝時(shí)重點(diǎn)注意以下問題：進(jìn)行背襯工藝時(shí)重點(diǎn)注意以下問題： （1）選擇背襯材料時(shí)，要求背襯材料和涂層）選擇背襯材料時(shí)，要求背襯材料和涂層材料的線膨脹系數(shù)基本相同，以確保外界

16、溫度變化材料的線膨脹系數(shù)基本相同，以確保外界溫度變化時(shí)殼層和背襯基體形變程度相近，模具整體變形時(shí)殼層和背襯基體形變程度相近，模具整體變形均勻。背襯材料還具備一定的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性和耐熱均勻。背襯材料還具備一定的強(qiáng)度、導(dǎo)熱性和耐熱性，以滿足模具工作狀態(tài)下的受力要求和熱性能。性，以滿足模具工作狀態(tài)下的受力要求和熱性能。 另外，背襯材料的可成型性要好，能夠適應(yīng)殼另外，背襯材料的可成型性要好，能夠適應(yīng)殼層形狀變化，易于充填。層形狀變化，易于充填。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.3 等離子噴涂快速制模過程分析3.背襯處理背襯處理 進(jìn)

17、行背襯工藝時(shí)重點(diǎn)注意以下問題：進(jìn)行背襯工藝時(shí)重點(diǎn)注意以下問題： （2）確保背襯層和噴涂層之間緊密結(jié)合、完全）確保背襯層和噴涂層之間緊密結(jié)合、完全填實(shí)，以使噴涂層各處都得到牢固支撐。填實(shí)，以使噴涂層各處都得到牢固支撐。 通常不銹鋼噴涂模具的噴涂層和背襯層之間通常不銹鋼噴涂模具的噴涂層和背襯層之間設(shè)粘結(jié)層，使得二者結(jié)合緊密，支撐牢固。設(shè)粘結(jié)層，使得二者結(jié)合緊密，支撐牢固。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.4 等離子噴涂快速制模的脫模方法 涂層和母體分離是等離子噴涂法快速制造模具涂層和母體分離是等離子噴涂法快速制造模具的難點(diǎn)，

18、能否把涂層從母體上順利分離是工藝的難點(diǎn)，能否把涂層從母體上順利分離是工藝的關(guān)鍵所在。的關(guān)鍵所在。 脫模可采用的破壞性脫模和非破壞性脫模兩種脫?？刹捎玫钠茐男悦撃：头瞧茐男悦撃煞N 破壞性脫模是用加熱熔化、化學(xué)溶解等方法破壞性脫模是用加熱熔化、化學(xué)溶解等方法使母體破壞去除而使涂層無破壞分離。使母體破壞去除而使涂層無破壞分離。 非破壞性脫模是在分離時(shí)，母體不被破壞，可非破壞性脫模是在分離時(shí)，母體不被破壞，可繼續(xù)重復(fù)使用。繼續(xù)重復(fù)使用。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.5 典型應(yīng)用 圖圖3為手輪注塑件凹模，圖為手輪注塑件凹模，

19、圖4為復(fù)雜曲面的鈑金為復(fù)雜曲面的鈑金拉延模。表面都為不銹鋼涂層，以拉延模。表面都為不銹鋼涂層，以秘錫合金合金秘錫合金合金為背襯，鋅合金為粘結(jié)劑。為背襯，鋅合金為粘結(jié)劑。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.1 7.1 等離子噴涂快速制模技術(shù)等離子噴涂快速制模技術(shù)7.1.5 等離子噴涂快速制模的優(yōu)點(diǎn)（1）能量高度集中，溫度可達(dá)萬度以上；）能量高度集中，溫度可達(dá)萬度以上；（2）等離子弧流速大，粉末顆粒能獲得較大功能）等離子弧流速大，粉末顆粒能獲得較大功能涂層致密性好，可以制作型腔帶有精密表面圖涂層致密性好，可以制作型腔帶有精密表面圖案的模具。案的模具。（3）等離子弧氣氛可控，可使用還原性氣體

20、和）等離子弧氣氛可控，可使用還原性氣體和惰性氣體為工作氣體。惰性氣體為工作氣體。（4）制作周期短，工藝過程簡單，模具制造）制作周期短，工藝過程簡單，模具制造成本低。成本低。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造 拉深,也稱拉延,是利用模具使沖裁后得到的平面毛坯變成為開口的空心零件的沖壓工藝方法。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.1 簡易非鋼質(zhì)拉深模1.鋅基合金拉深模鋅基合金拉深模第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.1 簡易非

21、鋼質(zhì)拉深模1.鋅基合金拉深模鋅基合金拉深模第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.1 簡易非鋼質(zhì)拉深模2.聚氨酯橡膠拉深模聚氨酯橡膠拉深模 用用聚氨酯橡膠作凸?；虬寄?，來代替鋼質(zhì)凸模聚氨酯橡膠作凸?；虬寄?，來代替鋼質(zhì)凸?；虬寄?，可大大簡化模具結(jié)構(gòu)，得到制件表面或凹模，可大大簡化模具結(jié)構(gòu)，得到制件表面良好，廢品率低。良好，廢品率低。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.1 簡易非鋼質(zhì)拉深模2.聚氨酯橡膠拉深模聚氨酯橡膠拉深模（1）橡膠凹模拉深法）橡膠凹模拉深法第七章 其他快速制模技術(shù)

22、其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.1 簡易非鋼質(zhì)拉深模2.聚氨酯橡膠拉深模聚氨酯橡膠拉深模（2）橡膠凸模拉深法）橡膠凸模拉深法第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.2 快速成型拉深模（1）RP基金屬面拉深?；饘倜胬钅?在用快速成型機(jī)制做的快速原型零件的表面上，在用快速成型機(jī)制做的快速原型零件的表面上，采用電弧噴涂（或等離子噴涂）法噴涂一層金屬采用電弧噴涂（或等離子噴涂）法噴涂一層金屬（如鋁合金），可構(gòu)成試制用薄板拉深模。（如鋁合金），可構(gòu)成試制用薄板拉深模。 在上述簡易非鋼質(zhì)拉深模制作技術(shù)基礎(chǔ)上

23、，在上述簡易非鋼質(zhì)拉深模制作技術(shù)基礎(chǔ)上，快速成型進(jìn)一步發(fā)展了如下拉深模制作方法?？焖俪尚瓦M(jìn)一步發(fā)展了如下拉深模制作方法。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.2 快速成型拉深模（2）RP母體做環(huán)氧樹脂拉深模母體做環(huán)氧樹脂拉深模 用原型零件做母體用原型零件做母體在母體中，澆注環(huán)氧樹脂在母體中，澆注環(huán)氧樹脂與玻璃纖維的合成材料與玻璃纖維的合成材料構(gòu)成橡膠拉深模的凸模構(gòu)成橡膠拉深模的凸模以取代原來的金屬凸模。以取代原來的金屬凸模。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.2 快速成型拉深模

24、（3）RP母體制做硬拉深模母體制做硬拉深模 用原型零件做母體，制作石膏過渡模、砂型，用原型零件做母體，制作石膏過渡模、砂型，進(jìn)而澆注低熔點(diǎn)合金模、鋅基合金?；蜻M(jìn)而澆注低熔點(diǎn)合金模、鋅基合金?；颉耙簯B(tài)液態(tài)金屬金屬”模。模。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.2 7.2 拉深模的快速制造拉深模的快速制造7.2.2 快速成型拉深模（4）用陶瓷砂型澆注拉深模）用陶瓷砂型澆注拉深模（5）用陶瓷殼砂型澆注金屬件直接用作拉深模）用陶瓷殼砂型澆注金屬件直接用作拉深模第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.1 砂型鑄造用模的快速制造 用用R

25、P技術(shù)可以快速制作砂型鑄造用模型、技術(shù)可以快速制作砂型鑄造用模型、熔模鑄造模型、實(shí)型鑄造模型和低熔點(diǎn)金屬離心熔模鑄造模型、實(shí)型鑄造模型和低熔點(diǎn)金屬離心鑄造用模型。鑄造用模型。 傳統(tǒng)的砂型傳統(tǒng)的砂型鑄造過程如圖鑄造過程如圖 采用的模型采用的模型常有常有木模型木模型與與金屬模金屬模型兩種。型兩種。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.1 砂型鑄造用模的快速制造 木模用于單件、小批量鑄造生產(chǎn)，金屬模型木模用于單件、小批量鑄造生產(chǎn)，金屬模型用于大批量鑄造生產(chǎn)。用于大批量鑄造生產(chǎn)。 用用RP技術(shù)可以快速制作砂型鑄造用的木模技術(shù)可以快速制作

26、砂型鑄造用的木模與金屬模，從而實(shí)現(xiàn)砂型鑄造的快速化。與金屬模，從而實(shí)現(xiàn)砂型鑄造的快速化。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.1 砂型鑄造用模的快速制造1. RP“木模木?！?木模用木材經(jīng)干燥、防腐蝕處理及切削加工木模用木材經(jīng)干燥、防腐蝕處理及切削加工而成，要求有一定的強(qiáng)度、剛度和耐久性。而成，要求有一定的強(qiáng)度、剛度和耐久性。 用快速原型零件經(jīng)一定的處理后可直接當(dāng)作用快速原型零件經(jīng)一定的處理后可直接當(dāng)作“木模木?！笔褂?。使用。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.

27、1 砂型鑄造用模的快速制造2. 砂型鑄造用原型零件基金屬面模型砂型鑄造用原型零件基金屬面模型 砂型鑄造用金屬模型一般用鑄鋁合金經(jīng)切削砂型鑄造用金屬模型一般用鑄鋁合金經(jīng)切削加工而成。用快速成型機(jī)制作的原型零件，經(jīng)加工而成。用快速成型機(jī)制作的原型零件，經(jīng)表面金屬噴涂和拋光后，可用作砂型鑄造用金表面金屬噴涂和拋光后，可用作砂型鑄造用金屬模型。屬模型。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.1 砂型鑄造用模的快速制造3. 砂型鑄造用金屬面、硬背襯模砂型鑄造用金屬面、硬背襯模 用快速成型機(jī)制作的原型零件做母體用快速成型機(jī)制作的原型零件做母體

28、在在母體表面上涂脫模劑母體表面上涂脫模劑用電弧噴涂或等離子噴用電弧噴涂或等離子噴涂涂法在母體表面噴涂金屬（厚度為法在母體表面噴涂金屬（厚度為1.66.4mm）,形成金屬殼體形成金屬殼體移去母體移去母體在殼體背面注入金在殼體背面注入金屬基合成材料或環(huán)氧樹脂屬基合成材料或環(huán)氧樹脂表面拋光表面拋光構(gòu)成金屬面、硬背襯的鑄模。構(gòu)成金屬面、硬背襯的鑄模。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.1 砂型鑄造用模的快速制造4. 陶瓷殼砂型陶瓷殼砂型 用快速成型機(jī)制作零件做母體用快速成型機(jī)制作零件做母體在母體的上在母體的上工作面粘貼一薄層材料，其厚

29、度等于所需陶瓷工作面粘貼一薄層材料，其厚度等于所需陶瓷殼的厚度殼的厚度將母體置于砂箱中，澆注砂型將母體置于砂箱中，澆注砂型移去母體粘貼材料移去母體粘貼材料將母體置于砂型中將母體置于砂型中澆注陶瓷砂漿澆注陶瓷砂漿移去母體移去母體用乙炔噴燈加熱、用乙炔噴燈加熱、固化陶瓷殼固化陶瓷殼加入澆注系統(tǒng)，構(gòu)成陶瓷殼砂型。加入澆注系統(tǒng)，構(gòu)成陶瓷殼砂型。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.2 熔模鑄造用模的快速制造1. 傳統(tǒng)失蠟鑄造過程傳統(tǒng)失蠟鑄造過程 失蠟鑄造是一種典型的熔模鑄造方法，它借助失蠟鑄造是一種典型的熔模鑄造方法，它借助可溶性一次模

30、（及型芯）使鑄件成型?？扇苄砸淮文＃靶托荆┦硅T件成型。 其工藝流程如下：其工藝流程如下： 設(shè)計(jì)、制造壓型設(shè)計(jì)、制造壓型用壓型壓注可熔的蠟?zāi)Ｐ陀脡盒蛪鹤⒖扇鄣南災(zāi)Ｐ椭菩蜌?、熔化蠟?zāi)＃撓灒┲菩蜌?、熔化蠟?zāi)＃撓灒?在型殼中澆注熔化在型殼中澆注熔化金屬金屬脫殼脫殼金屬鑄件金屬鑄件第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.2 熔模鑄造用模的快速制造1. 傳統(tǒng)失蠟鑄造過程傳統(tǒng)失蠟鑄造過程 最困難的環(huán)節(jié)是如何快速制作壓型并據(jù)此最困難的環(huán)節(jié)是如何快速制作壓型并據(jù)此制作熔模，對于形狀復(fù)雜的大型件更為突出。制作熔模，對于形狀復(fù)雜的大型件更為突出。

31、 采用快速成型技術(shù)可以有效地克服上述困難，采用快速成型技術(shù)可以有效地克服上述困難，不用切削加工，又快又省地制作壓型和熔模。不用切削加工，又快又省地制作壓型和熔模。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.2 熔模鑄造用模的快速制造2. RP壓型壓型 當(dāng)所需要熔模（蠟?zāi)＃?shù)量不多時(shí)，可用快速當(dāng)所需要熔模（蠟?zāi)＃?shù)量不多時(shí)，可用快速成型機(jī)直接制作原型零件，也可經(jīng)適當(dāng)?shù)谋砻娉尚蜋C(jī)直接制作原型零件，也可經(jīng)適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚砗?，?gòu)成試制或小批量生產(chǎn)用壓型。處理后，構(gòu)成試制或小批量生產(chǎn)用壓型。 這種壓型能重復(fù)壓注這種壓型能重復(fù)壓注100件以上的蠟?zāi)?/p>

32、。件以上的蠟?zāi)！?RP壓型的成本低、制作簡單。壓型的成本低、制作簡單。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.2 熔模鑄造用模的快速制造3. 原型零件基金屬面壓型原型零件基金屬面壓型 用原型零件如用原型零件如LOM型快速成型機(jī)制作的原型型快速成型機(jī)制作的原型零件，經(jīng)表面金屬電弧噴涂（或等離子噴涂）零件，經(jīng)表面金屬電弧噴涂（或等離子噴涂）和拋光后，構(gòu)成的原型零件基金屬面?？捎米骱蛼伖夂螅瑯?gòu)成的原型零件基金屬面?？捎米鲏盒?。壓型。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.2

33、 熔模鑄造用模的快速制造4. 類金屬壓型類金屬壓型 為進(jìn)一步提高壓型的導(dǎo)熱性和使用壽命，可用為進(jìn)一步提高壓型的導(dǎo)熱性和使用壽命，可用快速成型機(jī)制作母模，據(jù)此澆注金屬基合成材料快速成型機(jī)制作母模，據(jù)此澆注金屬基合成材料構(gòu)成整體類金屬壓型。構(gòu)成整體類金屬壓型。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.2 熔模鑄造用模的快速制造5. Quick Cast熔模熔模 （1） 先處理數(shù)據(jù)模型；先處理數(shù)據(jù)模型； 用激光快速成型機(jī)制造出中空薄壁用激光快速成型機(jī)制造出中空薄壁QuickCast原型；將原型；將QuickCast原型用蠟澆口連接到澆口棒

34、上，原型用蠟澆口連接到澆口棒上，形成模組；形成模組； （2） 將模組浸入陶瓷漿料中，將模組浸入陶瓷漿料中，反復(fù)掛砂和干燥反復(fù)掛砂和干燥形成殼體；形成殼體； 第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.2 熔模鑄造用模的快速制造5. Quick Cast熔模熔模 （3） 當(dāng)殼形干燥后，脫蠟當(dāng)殼形干燥后，脫蠟 ；然后將其放在燃燒然后將其放在燃燒爐中高溫加熱（爐中高溫加熱（1100左右），燒結(jié)殼型和燒掉左右），燒結(jié)殼型和燒掉QuickCast原型；原型； （4）澆注模組；）澆注模組；待金屬冷卻凝固后，去除殼形；再將鑄件從澆口棒待金屬冷卻凝固

35、后，去除殼形；再將鑄件從澆口棒上切掉；上切掉； （5）清砂，機(jī)加工，尺寸機(jī)械性能檢驗(yàn)；）清砂，機(jī)加工，尺寸機(jī)械性能檢驗(yàn)； 第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.3 實(shí)型鑄造用模的快速制造 實(shí)型鑄造是一種新型熔模鑄造方法，又稱實(shí)型鑄造是一種新型熔模鑄造方法，又稱“氣化模鑄造氣化模鑄造”、“消失模鑄造消失模鑄造”簡稱簡稱FM法法或或FPC法。法。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.3 實(shí)型鑄造用模的快速制造第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造

36、模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.3 實(shí)型鑄造用模的快速制造第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.4 低熔點(diǎn)金屬離心鑄造用模的快速制造 離心鑄造是將熔化的金屬液澆注到旋轉(zhuǎn)的鑄模離心鑄造是將熔化的金屬液澆注到旋轉(zhuǎn)的鑄模中，在離心力的作用下，進(jìn)行冷卻、結(jié)晶、凝固中，在離心力的作用下，進(jìn)行冷卻、結(jié)晶、凝固成鑄件。成鑄件。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.3 7.3 鑄造模的快速制造技術(shù)鑄造模的快速制造技術(shù)7.3.4 低熔點(diǎn)金屬離心鑄造用模的快速制造 鑄模一般用金屬材料經(jīng)切削加工制成。鑄模一般用金屬材料經(jīng)切削加工制成

37、。 為了縮短鑄模的加工時(shí)間和降低成本，對于低為了縮短鑄模的加工時(shí)間和降低成本，對于低熔點(diǎn)金屬（如鋅、鋁合金）離心鑄造用鑄模，熔點(diǎn)金屬（如鋅、鋁合金）離心鑄造用鑄模，可以采用可以采用TEK高溫硫化硅橡膠制造。高溫硫化硅橡膠制造。 用快速成型機(jī)制作母體用快速成型機(jī)制作母體母體表面處理母體表面處理在母體中充入在母體中充入TEK硅橡膠材料硅橡膠材料將母體置于硫化將母體置于硫化機(jī)上機(jī)上用高溫蒸汽使硅橡膠固化成型用高溫蒸汽使硅橡膠固化成型移去母模移去母模硅橡膠鑄模硅橡膠鑄模第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造1. 數(shù)控電火花成

38、型加工機(jī)床工作原理數(shù)控電火花成型加工機(jī)床工作原理 工作原理工作原理 電火花加工的原理是電火花加工的原理是基于工具和工件基于工具和工件 ( (正、負(fù)電極正、負(fù)電極) )之間脈沖之間脈沖性火花放電時(shí)的電腐蝕性火花放電時(shí)的電腐蝕現(xiàn)象來蝕除多余的金屬現(xiàn)象來蝕除多余的金屬, ,以達(dá)到對零件的尺寸、以達(dá)到對零件的尺寸、形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的形狀及表面質(zhì)量預(yù)定的加工要求。加工要求。 第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造1. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床工作原理數(shù)控電火花成型加工機(jī)床工作原理 必備條件必備條件1 1、使工具電極和工件被加工

39、表面之間經(jīng)常、使工具電極和工件被加工表面之間經(jīng)常保持一定的放電間隙；保持一定的放電間隙；2 2、電火花加工必須采用脈沖電源；、電火花加工必須采用脈沖電源；3 3、使火花放電在有一定絕緣性能的液體介、使火花放電在有一定絕緣性能的液體介質(zhì)中進(jìn)行質(zhì)中進(jìn)行。 第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造1. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床工作原理數(shù)控電火花成型加工機(jī)床工作原理 第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造2. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍數(shù)

40、控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 加工特點(diǎn)加工特點(diǎn)1.1.成型電極放電加工，無宏觀切削力成型電極放電加工，無宏觀切削力2.2.電極相對工件做簡單或復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)電極相對工件做簡單或復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)3.3.工件與電極之間的相對位置可手動(dòng)控制或自動(dòng)控制工件與電極之間的相對位置可手動(dòng)控制或自動(dòng)控制4.4.加工一般浸在煤油中進(jìn)行加工一般浸在煤油中進(jìn)行5 5. .一般只能用于加工金屬等導(dǎo)電材料，只有在特定條件一般只能用于加工金屬等導(dǎo)電材料，只有在特定條件下才能加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)電體材料下才能加工半導(dǎo)體和非導(dǎo)電體材料6 6. .加工速度一般較慢，效率較低，且最小角部半徑有限加工速度一般較慢，效率較低，且最小角部

41、半徑有限制制第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造2. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍1.1.高硬脆材料高硬脆材料2.2.各種導(dǎo)電材料的復(fù)雜表面各種導(dǎo)電材料的復(fù)雜表面3.3.微細(xì)結(jié)構(gòu)和形狀微細(xì)結(jié)構(gòu)和形狀4.4.高精度加工高精度加工5.5.高表面質(zhì)量加工高表面質(zhì)量加工第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造2. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工

42、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍汽車車燈模具第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造2. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍汽車輪胎模具第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造2. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍模具型腔第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工

43、機(jī)床用電極的快速制造2. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍數(shù)控電火花成型加工機(jī)床加工特點(diǎn)及應(yīng)用范圍 應(yīng)用范圍應(yīng)用范圍微細(xì)結(jié)構(gòu)零件第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造3. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床組成數(shù)控電火花成型加工機(jī)床組成 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床由于功能的數(shù)控電火花成型加工機(jī)床由于功能的差異，導(dǎo)致在布局和外觀上有很大的不同，差異，導(dǎo)致在布局和外觀上有很大的不同，但其基本組成是一樣的，都由脈沖電源、但其基本組成是一樣的，都由脈沖電源、數(shù)控系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)、伺服進(jìn)給系數(shù)控系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)、伺服進(jìn)給系統(tǒng)、

44、基礎(chǔ)部件等組成。統(tǒng)、基礎(chǔ)部件等組成。 第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造3. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床組成數(shù)控電火花成型加工機(jī)床組成 主軸頭主軸頭 作用作用安裝電極并控制電極與工件之間的放電間隙。安裝電極并控制電極與工件之間的放電間隙。 要求剛性好、進(jìn)給速度高、要求剛性好、進(jìn)給速度高、靈敏度高、運(yùn)動(dòng)直線性好、靈敏度高、運(yùn)動(dòng)直線性好、足夠承載能力。足夠承載能力。第七章 其他快速制模技術(shù)其他快速制模技術(shù)7.4 7.4 電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造電脈沖加工機(jī)床用電極的快速制造3. 數(shù)控電火花成型加工機(jī)床組成數(shù)控電火花成型加工機(jī)床組成 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)裝置進(jìn)給運(yùn)動(dòng)裝置第七章