近20年来,制造业市场环境发生了很大变化:一方面表现为消费者兴趣的时效性和消费者需求的日益主体化、个性化和多元化;另一方面则是区域性、国际性市场壁垒的淡化和打破,使制造厂商不得不着眼于全球市场的激烈竞争,将多样化的产品快速推向市场是制造商把握市场先机而求生存的重要保障。 快速原型制造技术(Rapid Prototyping & Manufacturing,RPM)就是在这种背景下逐步形成并得以发展的。而以RP&M原型作母模来翻制模具的快速模具制造技术(Rapid Tooling,RT),进一步发挥了快速原型制造技术的优越性,可实现最终零件或产品的快速制造,这对多样化、准时化、小批量的现代制造模式和瞬息万变的市场需求无疑是强有力的技术支撑。因此,快速模具制造技术具有十分广阔的应用前景,可以用于新产品开发和小批量生产,降低生产成本,提高生产率,实现批量订制。 本文在介绍快速原型和快速模具制造技术发展现状的基础上介绍了典型的快速模具制造技术及其工艺,其中包括:直接制造模具的SLS工艺、3D-P工艺、SDM工艺和DMLS工艺,间接制造模具的硅橡胶制模工艺、Quick Cast工艺、喷射粘结成形工艺、Keltool工艺、金属冷喷制模工艺和电铸工艺等。 在系统介绍金属树脂快速制模常用树脂、填料及各种添加剂的基础上,本文对基于快速原型的金属树脂模具材料配方进行了详细的实验研究。分别对E型环氧树脂E44、E51,F型环氧树脂F51、F44,不饱和199#树脂等金属树脂进行大量的实验研究,得出了分别与它们相对应的固化剂、稀释剂、增韧剂以及填料等各种添加剂的种类及适宜的配比量。分别由这几种金属树脂材料配方制取试样,通过测量试样的硬度等机械性能,得出几种比较理想的材料配方并采用E44金属树脂模具材料配方进行了某盒形件的金属树脂模具制作。 在模具材料配方一定的情况下,不同的模具制作工艺也会得到质量完全不同的树脂模具。本文对基于快速原型的金属树脂模具制造技术和利用金属树脂模具进行产品真空浇注技术进行了详细的研究,给出了基于快速原型的金属树脂模具制造的工艺过程和工艺参数,介绍了型框尺寸计算方法、树脂用量计量