11.rpm技術在模具制造方面的應用中有哪些常用的工藝方法
(1)電火花加工法
電火花加工法是利用RPM原型制作EDM電極,然後利用電火花加工制作鋼模。其制作過程壹般為:RPM原型→三維砂輪→石墨電極→鋼模。
(2)熔模精密鑄造法
在批量生產硬質模具時可采用熔模精密鑄造法。該方法是利用RPM原型或根據原型翻制的軟質模具生產蠟模,然後利用熔模精鑄工藝制作鋼質模具。大部分的RPM原型都可以作為熔模精密鑄造的母模。其工藝路線是:RP原型(中間過渡模)→制作蠟型→熔模鑄造→成型/處理→模具。
(3)陶瓷型精密鑄造法
在陶瓷型精密鑄造中,通常采用的母模(如木模、石膏模和金屬模等)存在著加工困難、精度難以保證、制造周期長、使用壽命短和本錢高等題目,因此對於復雜外形的零件將RP原型技術直接用於陶瓷型鑄造,可比傳統加工方法節省工時,降低本錢。其工藝路線是:RP原型→軟模→移出母模→澆註/噴塗漿料→澆註金屬→成型/處理→模具。
(4)金屬熔射噴塗制造法
金屬熔射噴塗制造模具的方法是在RP原型或過渡模型為母模的表面上,用電弧或等離子噴塗霧狀金屬,形成金屬硬殼層,移往母模後,在金屬殼背面補鑄金屬基合成材料或環氧樹脂,形成硬背襯,經後處理得到金屬表面與硬背襯構成的模具。用該方法制作的模具機械性能較好,精度也輕易保證,可以制作工作壓力較高的模具,模具壽命可達1000~30000件。
(5)鋁基合成材料制造法
以RP原型為母模,澆註矽橡膠等軟材料形成軟模具,再在軟模具中澆註室溫下液態鋁基合成材料形成型腔,型腔經後處理制得模具。由於是在室溫下澆註,避免了高溫熔化金屬澆註導致的較大翹曲變形,精度輕易得到保證。用這種方法制作的註塑模具壽命壹般為500~5000件(取決於被註射成形零件的材料和外形)。
(6)化學粘結陶瓷材料制造法
以RP原型為母模,澆註矽橡膠等軟材料形成軟模具,再在軟模具中澆註化學粘結陶瓷材料(CBC),在205℃下固化形成型腔,經處理後制得模具。用該法制得的模具壽命壹般為300件。其工藝路線為:快速原型制作紙質母模→(澆註矽橡膠、環氧樹脂、聚氨酯等軟材料)構成軟模→移往母模→在軟模中澆註化學粘結陶瓷(CBS)→在205℃下固化CBS型腔→型腔表面拋光加進澆註系統和冷卻系統→小批量生產用註塑模。
(7)鑄造法
用快速原型作為石蠟鑄造模具的蠟型或砂型鑄造模具的模型,制作鑄造殼型或砂型,然後澆註出金屬模具來,但鑄造出來的模具壹般還要經過打磨或少量切削加工。
(8)鋼絲模具
鋼絲模具是利用細鋼絲在某個方向沿快速原型的外形排列而形成模腔的模具。鋼絲可采用機械緊固,也可在鋼絲上塗抹或在鋼絲間註進環氧樹脂或低熔點合金等作為粘結劑,壓緊固化後即可。模腔內壁可冷噴塗金屬合金,以進步使用壽命和表面質量。鋼絲模不但適合生產塑料制品,還可用於生產金屬制品。
(9)電鑄制模
電鑄制模法的原理和過程與金屬噴塗法比較類似。它是采用電化學原理,通過電解液使金屬沈積在原型表面上,再背襯其他充填材料來制作模具的方法。電鑄法制作的模具復制性好且尺寸精度高,適合於精度要求較高、形態均勻壹致和外形花紋不規則的型腔模具,如人物造型模具、兒童玩具和鞋模等。
四、結論
總之,用快速成形技術制作模具,既避開了復雜的機械切削加工,保證模具的精度,又可以大大縮短制模時間、節省制模用度,與傳統的數控加工模具方法相比,周期和用度都降低了1/3~1/10左右,對於外形復雜的精密模具,優點尤為突出。但是這種模具制作方法,目前還存在著所制模具壽命相對較短的缺點,即使是金屬表面加硬背襯的模具,其使用壽命也不及真正的金屬模,所以快速成形模具適合於單件小批量生產。