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3D打印双点渐进成形支撑模具研究

更新时间: 2020-01-10 10:14:26  查看次数: 240    

目前在国际汽车市场每年都有大批新车型上市,传统模具设计和制造过程费用高,周期长,这在很大程度上制约了新车型的开发。将板料渐进成形技术与汽车覆盖件的加工相结合,节省了模具设计制造实验修改等过程的时间和资金。日本本田公司利用板料渐进成形技术制造了S800跑车发动机罩。华中科技大学李迎浩等人对汽车覆盖件的板料渐进成形技术做了进一步研究,成形出汽车排气歧管隔热板等。Jeswiet等人利用板料渐进成形技术加工出汽车前灯反射器。


板料渐进成形技术同时也适合应用于加工板料成形件作为原型来翻制模具,用这些模具进行批量生产。这也可以用于正式钢模具前的工艺验证。李淑慧等人通过对比板料多点成形与模具成形,研究了模具生产应用中的实用性。金属雕塑在雕塑领域中也是重要组成部分,因为其独特的材料属性使得金属雕塑有着不同于其他雕塑的高贵和典雅的气质。目前基于板料渐进成形的雕塑成形技术已经初步运用到雕塑领域。陈兆英等人将板料数控渐进成形技术应用于雕塑制作中,完成了爱因斯坦头像的加工。崔震等人利用单点渐进成形技术加工出钣金浮雕字形。未来在汽车号码牌的应用将会普及。


到目前为止,已经有很多人将板料渐进成形技术应用于医疗领域。如人体股骨头坏死需要用钛合金修补体来代替原来股骨头,还有颅骨缺损修补等。这些医学零件的传统制造一般采用液压成形法或者铸造来完成。这种传统方法生产经费高,周期长。许多患者的经济能力很难承受。而板料渐进成形技术可以通过每位患者的不同特征来专门设计制造,相对于传统加工大大减少了加工经费和制作周期,实现了个性化产品的制造。田中繁一等人对纯钛板进行板料数控渐进成形得到假牙托板。比利时学者Duflou等人通过CT图重建患者颅骨三维模型,再利用板料渐进成形技术完成了对颅骨缺损修补的研究。并用铝板验证了这一想法。Ambrogio等人先用激光扫描人体脚踝实体将脚踝实体数字化,然后通过CAD/CAM软件完成加工设计,最后通过板料渐进成形技术获得踝足矫形器。


采用了与3D打印技术相结合的渐进成形加工工艺,利用3D打印设备完成支撑模具加工,再用加工完成的模具作为支撑,通过板料渐进成形对1mm厚的铝板成形一个工件,选取了8个标本点测量了工件的壁厚,并与普通模具完成的零件进行了比较。再对3D模具成形的工件进行成形精度分析。并得到以下结论:

  1. 借鉴代木以及金属材料模具等其他材料模具,采用了应用3D打印技术加工渐进成形需要的支撑模具。得到新的模具加工方法
  2. 处理刀具轨迹为NC代码,用渐进成形工艺成形45°定角度圆锥杯。3D打印模具在支撑强度、成形精度要求等方面基本符合渐进成形加工的要求,验证了新的模具加工方法的可行性。完全可以应用于以后的渐进成形加工工艺的研究
  3. 在与普通模具对比下,3D打印模具的快速模型加工更加经济有效,由于加工简单快速,大大提高了渐进成形正成形的效率。并且比普通模具渐进成形加工出来的工件尺寸精度高



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