Feb 07, 2022
2.3 基于快速原型制造技術(shù)的快速模具(RT)制造技術(shù)是20世紀(jì)80年代末期迅速崛起的一種先進(jìn)制造技術(shù)。
其原理是:設(shè)計(jì)人員通過 CAD將設(shè)計(jì)思想進(jìn)行三維實(shí)體造型;然后對(duì)三維實(shí)體沿給定方向二維切片,并根據(jù)各截面層形成二維數(shù)據(jù);之后快速成形系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓形狀和厚度要求,用液體、絲材、片材、粉末或制成薄片,通過固化、熔接、黏結(jié)、燒結(jié)等方式,將材料一片一片“堆積、疊壓”,從而快速完成三維實(shí)體的原型制造。
目前這種基于快速原型制造技術(shù)的快速模具(Rapid tooling,RT)制造方法有直接制模法和間接制模法。直接制模法就是用上述快速原型制造技術(shù)制造模具,雖然其具有加工過程無(wú)需刀具和工裝夾具、材料利用率極高、制造速度快、制造費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但受到使用材料的限制,目前使用不多。
間接制造法是先通過快速原型制造技術(shù)(RPM)制作母模,然后通過一次或多次轉(zhuǎn)換的方法制成模具型腔。目前各種間接制模工藝比較成熟,使用較多。依據(jù)制模材料的不同,間接制模法制造的模具可分為硬質(zhì)模具和軟質(zhì)模具兩種類型。
硬質(zhì)模具一般指鋼質(zhì)模具,雖然制造難度較高,但使用壽命較長(zhǎng);利用RPM原型制作鋼質(zhì)模具的主要方法有電火花加工法、熔模鑄造法、陶瓷型精密鑄造法等。制模材料使用環(huán)氧樹脂、應(yīng)用較多。汽車覆蓋件快速模具的成功應(yīng)用,降低了研發(fā)成本、縮短了汽車新產(chǎn)品的研發(fā)周期[4-6]。
與傳統(tǒng)模具制造技術(shù)相比,快速模具制造技術(shù)制造周期短,一般可節(jié)省1/3左右的時(shí)間,且無(wú)需電火花加工、無(wú)需數(shù)控銑削、無(wú)需專用工裝,復(fù)雜的模具型腔可直接根據(jù)RPM原型制造出來,而且制造成本低。這是對(duì)多品種、小批量的生產(chǎn)模式和快速變化的市場(chǎng)需求強(qiáng)有力的技術(shù)支撐,是很有發(fā)展前景的綠色制造工藝。
3 模具的綠色包裝、維護(hù)、回收和再處理綠色包裝包括包裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、包裝材料的選擇和包裝材料的回收。包裝箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)合理,以達(dá)到簡(jiǎn)化包裝的目的;應(yīng)盡量選擇無(wú)毒無(wú)害、易回收易降解的綠色包裝材料;在包裝箱上注明包裝材料的可回收性標(biāo)志及回收處理方式等。
模具的綠色維護(hù)方面。修模時(shí)盡可能采用人工修模,不用或少用機(jī)加工;不用或少用有害環(huán)境的溶液處理模具表面,如甲醇、鹽酸等。
模具綠色回收與再處理方面。在模具設(shè)計(jì)和制造階段就注意貫穿模具可拆卸性和可回收性綠色理念,使得:模具在使用過程中某個(gè)零件損壞時(shí)可以更換;對(duì)于可用部分拆下并進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修加工,可以用于新模具上;有些模具甚至只要更換凸凹模就是一副不同的模具,可以生產(chǎn)新的產(chǎn)品。
4 結(jié)束語(yǔ)
綠色制造是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式,也是模具發(fā)展的必然趨勢(shì),應(yīng)引起人們的重視和自覺應(yīng)用。模具綠色設(shè)計(jì)與制造可減少對(duì)環(huán)境造成的污染、縮短模具制造周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低制造成本,推動(dòng)模具行業(yè)快速發(fā)展。雖然現(xiàn)階段有些綠色制造工藝和技術(shù),由于其本身還有需要完善之處等種種原因而不能全面施行和應(yīng)用,但有理由相信,綠色制造將在不久的將來大顯身手。
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