现代机械制造业中成型制造技术的应用分析

　　摘要：现代机械制造业在我国具有较高的地位，其是我国经济发展的的重要支柱。为了使我国的制造业创造出更多的经济效益，近年来，不少新技术被应用于市场。成型制造技术集机械工程、材料科学、数控技术、计算机技术等大成，可以将已经具有数学几何模型的设计快速、自动地物化为零件或原型，使这些原型或零件具有一定的结构、功能。文章就成型制造技术在现代机械制造业中的应用进行了综述。

　　关键词：现代机械制造业;成型制造技术;应用

　　0 引言

　　中国经济发展的支柱产业是现代机械制造业，要想促进我国经济又好、又快发展，必须接轨国际先进的制造技术。进入21世纪后，我国网络技术、计算机技术、传感等高新技术得到快速发展，机械制造业基本实现智能化[1]。与此同时，我国引进了成型制造技术等多项国际先进技术，成型制造技术指的是在计算机控制下，使用离散原理或者堆积原理以及不同方法对堆积材料进行处理，使零件成型。其可以降低生产成本，大大提高生产效率，将之应用于我国现代机械制造业中，有利于促进我国制造业快速发展，从而提高经济实力[2-3]。

　　1 成型制造技术的概述

　　成形制造技术是按照三维建模数据来制造零件的一种现代加工技术，该技术在机械制造业中占据又要地位，可以帮助制造工厂快速、准确地完成产品生产。在使用材料选择上，成型制造技术没有局限性，无论是塑料、木质材料，还是金属材料，都可应用这些材料生产工业产品。除了在材料选择上占据一定的优势，成型制造技术在操作效率上也有着惊人的作为，该技术应用于工业生产中不但可以快速、高精确度地制造成品，还可以花费3-4个小时的时间完成大批量成品的制作，对新产品开发或是制造机械零件，都可以快速完成制造。在制作过程中无需借助任何的器械、模具以及工具，这不但能缩短制作与加工时间，而且还能减少加工成本，对提升工厂经济效益具有一定的帮助。由此可见，无论是生产结构复杂的零件，还是生产高数量的零件，都能应用成型制造技术高效实现生产目标。

　　2 成型制造技术的原理和特点

　　2.1 分层实体制造

　　将热熔胶的箔材涂在单面，对零件进行加热处理，这样可以将箔材与零件的面粘接在一起，然后能获取到CAD分层模型的数据信息，再使用激光束對博彩箔材进行切割，设计零件的轮廓凸显出来后，将之与新的一层箔材相叠加，再通过热压装置的作用，粘合箔材和已经切割的材质，接着再次使用激光束做切割处理，反复以上工艺流程，便能完成整个零件的模型[4]。分层实体制造工艺简单，不具有较高的加工成本，且具有较强的可靠性，在制造业中运用此工艺，可以提高工作效率。

　　2.2 光固化立体制造

　　光敏树脂是光固化立体造型的原料，光固化立体制造能对计算机的紫外激光进行有效控制，并且将运行轨迹设为零件各分界层面的轮廓，液态树脂对光敏材料进行逐点扫描，然后再逐渐从点到线、面进行扫描，这样可以促使扫描区域的树脂薄层出现聚合反应，零件会逐渐形成薄层截面，当第一层固化后，便要移动升降台一个层片的厚度，并固定好零件，接着再一次扫描原本已经固定好的树脂表层，并将新的液态脂覆盖上去。固定好新的一层树脂薄层截面后，不断重复以上流程，直到整个零件制造完毕[5]。光固化立体制造技术的精准度高，将之运用至现代机械制造业中能提高零件的质量，且原材料的使用率高，从某种程度上来说，此技术可以制造出更加复杂、精细的零件。

　　2.3 选择性激光烧结

　　此技术的能量源是二氧化碳激光器，在红外激光束的使用下，粉膜材料可以均匀地烧结在加工的平面上，在此过程中，计算机能科学地控制好激光束，以激光扫描的方式对分层面的二维数据进行扫描[6]。激光束扫描位置的粉末能烧结成一定厚度的片状物体，若是激光没有扫描到粉末，则粉末形态不变。对于这些没有烧结的粉末，可依据物体截层的厚度调整升降台的高度，通过铺粉滚扫描工作台上的所有粉末，重复几次以上工艺，可扫描完所有分层面的二维数据，然后去除多余的粉末，再通过打磨、烘干等多道工序，便能制造出所需要的零件。选择性激光烧结技术加工的强度、精度高，将之运用至现代机械制造业中，可以制造出多样的材料零件。

　　2.4 熔融沉积成型法

　　熔融沉积成型法即对热塑性质的材料使用喷头进行处理，使其转变为丝状，然后挤出，接着丝状材料会凝固，最后一层层地堆积成实体零件。熔融沉积成型技术操作简单，成本价格不高，有利于提高零件生产效率，同时，其具有环保的优势，是一项可靠的机械制造技术。

　　3 成型制造技术在现代机械制造业中的应用

　　成型制造技术既能用于功能测试方面，又能用于产品概念设计方面，同时还可以应用于模具设计和制造方面，在生活中常见的医疗、家电、汽车以及工艺品制作等行业或领域中也有着广泛的应用。

　　3.1 快速模具制造

　　使用成型制造技术生成的实体模型，可以作为模套或模芯，结合的电极研磨、粉末烧结、精铸等技术，能可以快速地制造出产品需要的功能模具，且制造模具的周期不长，仅使用统数控切削方法20%或10%的时间便能制造出模具，这能大大缩短模具研发的时间，且越是复杂的模具，此技术的效益越明显。

　　3.2 产品设计评估与功能测验

　　成型制造技术能在几小时或者几天内将CAD模型或者图纸变成实体模型，这能缩短试制的周期，提高设计的质量。在产品设计评估与功能测验中运用成型制造技术，可以将用户对设计的反馈信息快速地获取到[7]。此外，在制造业中使用此技术，可以方便产品制造者对产品的理解加深，将工艺流程、生产方式、费用等进行合理的确定。相比于传统的模型制造，成型制造技术在产品的生产过程中，有较高的精度，且制造速度快，制造者能通过CAD模型随时地对产品进行修改和验证，这样能使产品的设计更加完善。

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