模具工业是技术附加值最高的行业之一,模具工业具有巨大的市场前景。汽车工业是应用模具最多的行业之一,新车型的开发速度往往受到模具加工周期的限制。为了加强产品在市场上的竞争力,客观上要求缩短模具的开发周期、降低模具的制造成本。因此,研究开发钢基冲压模具的快速制作技术方法是材料成型与加工领域的一个重要课题。 本文研究了电弧喷涂与快速原形技术结合快速制造钢基冲压模具的工艺方法。通过分析制模工艺所涉及的一些技术问题,制定了相应的解决对策。通过对模具的计算机辅助设计,纸基凸模的制作,硅橡胶凹模的制作,陶瓷型凸模制作以及电弧喷涂钢基型腔等快速制作钢基模具的具体工艺步骤进行了多次的试验研究,确定了电弧喷涂快速制作钢基模具的优化工艺参数。 本文通过选用多种氧化物制作陶瓷型的对比实验,筛选出粒度为325目的Al₂O₃粉作为陶瓷型的制作原材料。不同硅溶胶/Al₂O₃粉比例混合试验和陶瓷型烧结工艺研究优化了陶瓷型制作的原料配方和烧结工艺。通过冷冻实验,分析了硅溶胶对陶瓷型表而质量的影响,解决了陶瓷型表面缺陷的问题。烧结实验验证了硅溶胶在陶瓷型中的粘结作用。选用3Cr13马氏体不锈钢作为模具的型腔材料在强度、硬度和耐磨性等方面都能满足模具工作条件的需要。试验证明了应用电弧喷涂与快速原形技术相结合的方法制造钢基模具的合理性,说明该工艺是实现快速、低成本制造钢基模具的可行选择方法。