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來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:機械時間:瀏覽:次
摘要:現(xiàn)代機械制造業(yè)在我國具有較高的地位,其是我國經(jīng)濟發(fā)展的的重要支柱。為了使我國的制造業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益,近年來,不少新技術(shù)被應(yīng)用于市場。成型制造技術(shù)集機械工程、材料科學(xué)、數(shù)控技術(shù)、計算機技術(shù)等大成,可以將已經(jīng)具有數(shù)學(xué)幾何模型的設(shè)計快速、自動地物化為零件或原型,使這些原型或零件具有一定的結(jié)構(gòu)、功能。文章就成型制造技術(shù)在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應(yīng)用進行了綜述。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代機械制造業(yè);成型制造技術(shù);應(yīng)用
0 引言
中國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代機械制造業(yè),要想促進我國經(jīng)濟又好、又快發(fā)展,必須接軌國際先進的制造技術(shù)。進入21世紀后,我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感等高新技術(shù)得到快速發(fā)展,機械制造業(yè)基本實現(xiàn)智能化[1]。與此同時,我國引進了成型制造技術(shù)等多項國際先進技術(shù),成型制造技術(shù)指的是在計算機控制下,使用離散原理或者堆積原理以及不同方法對堆積材料進行處理,使零件成型。其可以降低生產(chǎn)成本,大大提高生產(chǎn)效率,將之應(yīng)用于我國現(xiàn)代機械制造業(yè)中,有利于促進我國制造業(yè)快速發(fā)展,從而提高經(jīng)濟實力[2-3]。
1 成型制造技術(shù)的概述
成形制造技術(shù)是按照三維建模數(shù)據(jù)來制造零件的一種現(xiàn)代加工技術(shù),該技術(shù)在機械制造業(yè)中占據(jù)又要地位,可以幫助制造工廠快速、準確地完成產(chǎn)品生產(chǎn)。在使用材料選擇上,成型制造技術(shù)沒有局限性,無論是塑料、木質(zhì)材料,還是金屬材料,都可應(yīng)用這些材料生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品。除了在材料選擇上占據(jù)一定的優(yōu)勢,成型制造技術(shù)在操作效率上也有著驚人的作為,該技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中不但可以快速、高精確度地制造成品,還可以花費3-4個小時的時間完成大批量成品的制作,對新產(chǎn)品開發(fā)或是制造機械零件,都可以快速完成制造。在制作過程中無需借助任何的器械、模具以及工具,這不但能縮短制作與加工時間,而且還能減少加工成本,對提升工廠經(jīng)濟效益具有一定的幫助。由此可見,無論是生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件,還是生產(chǎn)高數(shù)量的零件,都能應(yīng)用成型制造技術(shù)高效實現(xiàn)生產(chǎn)目標。
2 成型制造技術(shù)的原理和特點
2.1 分層實體制造
將熱熔膠的箔材涂在單面,對零件進行加熱處理,這樣可以將箔材與零件的面粘接在一起,然后能獲取到CAD分層模型的數(shù)據(jù)信息,再使用激光束對博彩箔材進行切割,設(shè)計零件的輪廓凸顯出來后,將之與新的一層箔材相疊加,再通過熱壓裝置的作用,粘合箔材和已經(jīng)切割的材質(zhì),接著再次使用激光束做切割處理,反復(fù)以上工藝流程,便能完成整個零件的模型[4]。分層實體制造工藝簡單,不具有較高的加工成本,且具有較強的可靠性,在制造業(yè)中運用此工藝,可以提高工作效率。
2.2 光固化立體制造
光敏樹脂是光固化立體造型的原料,光固化立體制造能對計算機的紫外激光進行有效控制,并且將運行軌跡設(shè)為零件各分界層面的輪廓,液態(tài)樹脂對光敏材料進行逐點掃描,然后再逐漸從點到線、面進行掃描,這樣可以促使掃描區(qū)域的樹脂薄層出現(xiàn)聚合反應(yīng),零件會逐漸形成薄層截面,當?shù)谝粚庸袒螅阋苿由蹬_一個層片的厚度,并固定好零件,接著再一次掃描原本已經(jīng)固定好的樹脂表層,并將新的液態(tài)脂覆蓋上去。固定好新的一層樹脂薄層截面后,不斷重復(fù)以上流程,直到整個零件制造完畢[5]。光固化立體制造技術(shù)的精準度高,將之運用至現(xiàn)代機械制造業(yè)中能提高零件的質(zhì)量,且原材料的使用率高,從某種程度上來說,此技術(shù)可以制造出更加復(fù)雜、精細的零件。
2.3 選擇性激光燒結(jié)
此技術(shù)的能量源是二氧化碳激光器,在紅外激光束的使用下,粉膜材料可以均勻地?zé)Y(jié)在加工的平面上,在此過程中,計算機能科學(xué)地控制好激光束,以激光掃描的方式對分層面的二維數(shù)據(jù)進行掃描[6]。激光束掃描位置的粉末能燒結(jié)成一定厚度的片狀物體,若是激光沒有掃描到粉末,則粉末形態(tài)不變。對于這些沒有燒結(jié)的粉末,可依據(jù)物體截層的厚度調(diào)整升降臺的高度,通過鋪粉滾掃描工作臺上的所有粉末,重復(fù)幾次以上工藝,可掃描完所有分層面的二維數(shù)據(jù),然后去除多余的粉末,再通過打磨、烘干等多道工序,便能制造出所需要的零件。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)加工的強度、精度高,將之運用至現(xiàn)代機械制造業(yè)中,可以制造出多樣的材料零件。
2.4 熔融沉積成型法
熔融沉積成型法即對熱塑性質(zhì)的材料使用噴頭進行處理,使其轉(zhuǎn)變?yōu)榻z狀,然后擠出,接著絲狀材料會凝固,最后一層層地堆積成實體零件。熔融沉積成型技術(shù)操作簡單,成本價格不高,有利于提高零件生產(chǎn)效率,同時,其具有環(huán)保的優(yōu)勢,是一項可靠的機械制造技術(shù)。
3 成型制造技術(shù)在現(xiàn)代機械制造業(yè)中的應(yīng)用
成型制造技術(shù)既能用于功能測試方面,又能用于產(chǎn)品概念設(shè)計方面,同時還可以應(yīng)用于模具設(shè)計和制造方面,在生活中常見的醫(yī)療、家電、汽車以及工藝品制作等行業(yè)或領(lǐng)域中也有著廣泛的應(yīng)用。
3.1 快速模具制造
使用成型制造技術(shù)生成的實體模型,可以作為模套或模芯,結(jié)合的電極研磨、粉末燒結(jié)、精鑄等技術(shù),能可以快速地制造出產(chǎn)品需要的功能模具,且制造模具的周期不長,僅使用統(tǒng)數(shù)控切削方法20%或10%的時間便能制造出模具,這能大大縮短模具研發(fā)的時間,且越是復(fù)雜的模具,此技術(shù)的效益越明顯。
3.2 產(chǎn)品設(shè)計評估與功能測驗
成型制造技術(shù)能在幾小時或者幾天內(nèi)將CAD模型或者圖紙變成實體模型,這能縮短試制的周期,提高設(shè)計的質(zhì)量。在產(chǎn)品設(shè)計評估與功能測驗中運用成型制造技術(shù),可以將用戶對設(shè)計的反饋信息快速地獲取到[7]。此外,在制造業(yè)中使用此技術(shù),可以方便產(chǎn)品制造者對產(chǎn)品的理解加深,將工藝流程、生產(chǎn)方式、費用等進行合理的確定。相比于傳統(tǒng)的模型制造,成型制造技術(shù)在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,有較高的精度,且制造速度快,制造者能通過CAD模型隨時地對產(chǎn)品進行修改和驗證,這樣能使產(chǎn)品的設(shè)計更加完善。
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