基于快速成型技术的电机壳体金属模具制造.pdf

第&. 卷第# 期*+,-&./0+-#
!"#$%&’() 制造业信息化
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基于快速成型技术的电机壳体金属模具制造
杨保生!! 张学民!! 岑和平"
!!"空军第一航空学院" 河南信阳#$#%%%# &"驻黎阳机械公司军事代表室" 贵州平坝’$!!%&$
摘要" 分析了快速成形!)*+,- ./01012+,34 )." 技术的离散堆积成形原理# 并采用非线性有限元算法
对凝固过程中铸件的尺寸精度进行数值模拟# 且详细给出了直接制模铸造工艺机理及流程# 对
解决当前我国模具制造业中成本高% 周期长% 性能差等问题具有一定的现实意义$
关键词" 壳体& 尺寸精度& 铸造& 模具& 快速成形
中图分类号" ()*+!", 文献标识码" - 文章编号" !%%&.$$,* %&%%$& %$.%+,.%&
" 引言! 基于’( 技术的金属模具制造技术
当前我国机电产业发展迅速" 已成为拉动经济增长基于/) 技术的大型电机壳体金属模具制造技术的
的重要行业’各类电机壳体金属模具的高效( 低成本制实质是用先进的精密热加工代替冷加工" 大型快速原型
造也是决定电机更新换代( 参与竞争的最关键因素之制造系统本身也是一种复杂的>: 加工设备" 它的出现
一" 然而我国的模具制造业很难满足机电产业发展的需大大改变了模具制造的现状’该技术将>: 加工技术从
要" 尤其是精密电机壳体金属模具几乎全部依靠进口’冷加工转移到热加工" 以获得精密的*毛坯+ 即模具"
目前国内流行的( 比较先进的制造技术还是采用传统的这个概念是现代加工技术发展的趋势<&=’先进制造技术
金属熔模( 砂型铸模等方法" 不仅成本高( 周期长" 质发展的事实证明精密热加工使得*毛坯+ 精化" 甚至制
量还不易保证且污染环境’基于快速成形/) 技术的电造出精密的零件" 从而减少了对冷加工的技术要求" 提
机壳体金属模具制造技术以其快速( 低耗( 环保等特性高了生产效率" 降低了成本" 具体工艺路线见图!’
能较好解决上述问题" 且相关技术还可以应用到其他制
造领域’
& 快速成形技术原理
快速成形!/0123 )4565671289" 简称/)& 技术是一
种基于离散堆积成形思想的新型成形技术" 是集计算
图! 电机壳体金属模具制造工艺
机数控激光和新材料等最新技术而发展起来的先进
( ( "#$%! &’( )(*&+, )-.,/ )+*.0+1&.2( &(1’*#13 -0
的产品研究与开发技术其基本原理是任何三维零件
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都可看成是许多二维平面沿某一坐标方向叠加而成" 因
此可先将系统内三维实体模型离散成一系列平面
:-; ) 尺寸精度模拟及数学模型建立
几何信息" 采用粘接( 熔结( 聚合作用或化学反应等手
尺寸精度模拟是一个复杂的热力耦合问题在模具
段" 逐层有选择地固化液体!或粘接固体& 材料" 从而"
凝固过程中铸件与铸型之间有接触力产