如今模具市场的竞争日益激烈,工业产品越来越向多品种、小批量、高质量、低成本的方向发展,产品的更新换代越来越快,对模具的需求量也越来越大。电弧喷涂制造钢基模具的工艺设计贯穿于课题的始终,为模具设计和制造提供新的依据。传统冲压件模具存在周期长、信息共享程度低、依靠经验设计、难以优化和生产成本高等问题。本文在探索电弧喷涂与快速原形技术结合设计/制造钢基模具理论和实现方法的基础上,重点研究了中间模—陶瓷母模翻制的关键技术。评述了国内外快速制模工艺设计的现状及其发展趋势。分析了制模工艺所涉及的一些技术问题,并制定了相应的解决对策。通过计算机辅助设计CAD及CAM绘制模具三维模型,设计凸凹模尺寸,再根据具体数模制作RP纸型,及硅橡胶模的翻制,最后在陶瓷型模上进行电弧喷涂钢形成钢基型腔。本文通过用不同粒度的Al₂O₃粉末制作模块进行对比实验,筛选出粒度为47μm的Al₂O₃粉末作为陶瓷型的制作原材料。通过模块浸硅溶胶与否和对陶瓷型块在不同温度下烧结所进行强度和收缩性实验,从而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面质量的影响,解决了陶瓷型表面缺陷的问题。通过喷涂脱离试验确定了表面添加Al₂O₃粉末与SiO₂粉末的最佳比例。选用4Cr13、80号钢等材料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。当喷涂表面温度控制在260摄氏度左右时应力最小、收缩变形最小。根据以上实验成功喷出了凸模,在此基础上制做了凸模压边圈、凹模、模板、固件装置、推件装置等。进行压力计算确定压力中心、选择模架、压力机。本课题的的应用证明了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方法。