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【摘

 要】本 篇文章简单介绍了快速成型技术的起源、优点和特点,同时分析了快速成型制造

技术的应用及未来发展方向,工业产品造型设计及制造利用了此项技术,可以很大程度的
提高设计及制造水平、缩短设计开发、生产制造周期、降低产品开发期间的成本,具有广泛的
应用前景。

 

  【关键词】快速成型制造技术;产品造型设计;特点;优越性;应用;发展趋势

 

  中图分类号:

 S776 文献标识码: A 文章编号: 

  【引

 言】随着经济的飞速发展,人们的生活水平不断提高,人们要求可以实现产品功能

的同时,对产品的造型也提出了更高的要求。一个成功的产品必须注意造型的设计,产品造
型体现了设计者的意图和使用者的权利,只有把设计者的意图与使用者的需求统一起来,
产品才能成为一个成功的产品。这样,对产品造型设计及制造提出了更高的要求,此时,快
速成型制造技术便引入到产品造型设计和制造中。

 

  起源

 

  快速成形技术又可以叫做快速原型制造

(Rapid Prototyping Manufacturing,简称 RPM)技

术,产生于

20 世纪 80 年代的后期,是基于材料堆积法的一种高新制造技术,被认为是近

20 年来制造领域的一个重大成果。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控
技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定
功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高
效低成本的实现手段。即,快速成形技术就是利用三维

CAD 的数据,通过快速成型机,将

一层层的材料堆积成实体原型。

 

  快速成型技术发展至今,以其技术的高集成性、高柔性、高速性而得到了迅速发展,传
统的快速成形技术使用的是

“去除”加工法,即部分去除大于工件的毛坯上的材料来得到工

件。而全新的快速成型技术使用的是

“增长”加工法——用一层层的小毛坯逐步叠加成大工件,

将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合。因此,传统的加工机床和模具不需要采用,
而且工时只用传统加工方法的

10%~30%,成本则为传统加工成本的 20%~35%,就能直

接制造出产品样品或模具。由于快速成形具有上述突出的优势

,所以近年来发展迅速,已成为

现代先进制造技术中的一项支柱技术,实现并行工程

(Concurrent Engineering,简称 CE)必不

可少的手段。

 

  优点

 

  不需要准备任何模具、刀具和工装夹具,快速成型技术可以直接调用产品设计数据,快
速制造出新产品的样件或者模具。因此,快速成型技术的推广应用,可以极大的缩短新产品
开发周期、开发的成本得到了降低、开发的质量得到了保障。从传统的

"去除法"到今天的"增

长法

",从必须依赖模具进行制造,发展到不需要模具就可以实现制造,这就是快速成型技

术对制造业产生的革命性意义。

 

  特点

 

  

RP 技术将一个实体的复杂的三维加工分散成一系列层片的加工,大大降低了加工难度 ,

具有如下特点:

 

  ⑴快速的成型全过程,适合目前激烈的产品市场;

 

  ⑵任意复杂形状的三维实体都可以制造;

 

  ⑶使用

CAD 设计软件,设计完成后可以直接进行制造,具有直观性和易改性; 

  ⑷成型过程无需专用模具、刀具和夹具,既节省了费用,又缩短了制作周期。

 

  ⑸技术的高度集成性,既是现代科学技术发展的必然产物,也是对它们的综合应用,
高新技术

 特征鲜明。 

  上述特点决定了

RP 技术主要适合于新产品开发过程中,单件的快速制造及小批量零

件制造,复杂形状零件的制造,模具与模型设计,也适合于难加工材料的制造,外形设计