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传统的熔模精铸工艺具有铸件尺寸精度高,表面光洁等优点,能够制造结构特别复杂的零件;然而普遍采用金属压型制造蜡模的缺点限制了该工艺能够加工制造任意复杂形状和结构零件的能力,阻碍着熔铸法本身优势的发扬。
选域激光烧结(Selected Laser Sintering)作为快速原型(Rapid Prototyping)技术的一种,具有取材广泛、成型效率及材料利用率高等突出优点。该技术针对三维数据模型,采用快速、自动的加工方法烧结原型件或金属件,兼有柔性与智能制造的特点。
薄板类零件及其冲压模具的成形性能如何,采用传统冲压工艺,没有定量分析的结果,难以作出精确的结论。如果采用有限元技术进行仿真分析,就可以将设计与制造中的问题集中在设计阶段解决。Dynaform是基于LS-DYNA的板料成形模拟软件,可以全面了解板料在变形过程中的应力和应变分布,预测各种成形缺陷的出现,给设计者提供了科学依据,提高了模具设计的质量和效率。
如果将现代的CAD/CAE技术、SLS技术和传统的熔铸法相结合,那么新的工艺就能够生产尺寸精度高,结构复杂,更新快并能够解放设计者思想的零件甚至模具。论文在SLS的基础上对传统的熔模精铸工艺进行了改进,对低熔点合金及复合材料快速模具的设计制造工艺也进行了初步探索研究,对钢质模具的设计生产也具有较大的借鉴和指导意义。
本论文综合利用CAD/CAE技术、SLS技术以及熔模精铸技术对中小尺寸及中小批量覆盖件冲压模具的快速设计、定型及其制造流程进行了探讨研究并给出了可行的方案。较之传统工艺而言,基于SLS技术的熔铸法和快速模具设计、制造工艺适用于中小批量及新产品试制等领域;具有成本投入小,周期短、效率高等优点,大大减少了对经验的依赖性,提高了生产的科学性。可以依据该工艺进行新产品试制及市场论证,产品定型后也可根据“快速模具”迅速翻制钢模以实现大批量制造,从而避免盲目投产带来的损失。针对现代生产批量越来越小,更新越来越快的特点,能够使企业对市场做出更快地反应,确保企业在市场竞争中处于有利的地位。