快速成形技术发展状况与趋势研究

给出了快速成形技术的定义，介绍了各种由2．5维和3维层片构造原型的快速成形工艺。分析了快速成形技术的内涵和相关技术，对快速成形技术与数控加工技术进行了比较。讨论了它的应用领域及应用方法，介绍了这一技术的国内外发展状况。根据需求决定发展的思想，探讨了快速成形技术的发展方向。     

快速成型中二维层片信息重建技术

快速成型包括三维模型的分解过程和二维层片的组合过程,二维层片的组合是快速成型技术必要的实现过程。通过ObjectARX二次开发接口,将三维CAD模型切片后的二维层面进行信息处理,完成层片轮廓线由闭合环构成,环由首尾相接的有向线性实体构成,并判断出环的旋转方向,实现了二维层面信息的重构技术,使模型分析更为简便。     

应用分散网络制造技术发挥快速原型制造的辐射作用

介绍深圳市生产力促进中心利用分散网络制造技术,充分发挥快速成形技术在企业产品创新工作的作用,实现了不同城市之间、同城市不同区域之间共享３维ＣＡＤ设计技术资源、快速成形制造资源,极大地提高了各地快速成形制造设备的利用率,发挥了专业技术人才的作用,加快了服务企业的产品开发速度,提高了产品开发质量,降低了企业初期投资风险,发挥了生产力促进中心共性技术服务的优势,创建了生产力促进中心引导企业使用新技术的新     

CAD系统与快速成形系统的直接集成方法

为避免CAD系统和快速成形系统之间采用三维模型的转换模型造成精度损失,研究了两者直接集成方案及相关技术。分析研究了CAD系统和快速成形系统的直接集成模式,指出两者集成的实时模式体现了先进制造技术的集成化发展趋势;研究了在CAD系统内部提取层片轮廓扫描数据的方法,以及实时模式下三维CAD模型对成形设备的直接驱动和运动控制;最后在聚苯乙烯泡沫材料成形机上以层片加工为例进行了试验。结果表明,CAD系统和快速成形系统之间可以避开三维CAD模型的STL格式转换等近似处理环节,从而在CAD系统内部直接驱动和控制成形设备进行加工,实现两者的直接集成。     

大型3维板类件多点闭环成形的研究

以多点成形技术为核心,为CAD／CAM／CAT为基础,提出了3维板类件的多点闭环成形。在多点成形过程中,3维曲面形状的离散傅里叶变换描述能够反映成形件的整体变形特性。以此为基础,给出多点成形过程的传递函数,并通过非参数化系统辨识方法获得每次循环中成形过程的非参数模型,从而预测出下次成形的基本体群形状,实现板类件的多点闭环成形。实验研究表明,在不考虑材料非线性、几何非线性和成形条件的情况下,金属板材通过闭环成形快速收敛的目标形状,实现了3维曲面的精确柔性造型。     

制动器壳件液压成形建模仿真与模具数字设计

液压拉伸成形仿真与模具数字化设计能显著降低成本和提高制件质量,在设计制造领域中将广泛采用。研究了具有空间曲面特征的重载汽车螺旋底制动器壳件的Pro/E三维造型、Dynaform液压拉伸成形仿真建模技术和仿真成功后的模具Pro/E自动生成技术。研究结果表明,该零件底部通过数学公式建立扫描曲线,将Pro/E的实体造型和曲面造型功能两者巧妙地结合运用,成功地实现了有空间曲面特征的制动器壳件三维实体造型。再由此通过Pro/E和Dynaform各自的优势快速产生液压成形仿真的形面模型,实现了仿真快速建模,并设置合理参数进行仿真,成功后用Pro/E快速生成液压成形模具,实现设计-仿真数字化,为今后此类型的制动器外壳件液压成形生产提供了技术指导。     

AutoCAD环境下直接适应性切片方法及实现

数据分层处理是快速成型技术的核心.适应性分层可以有效解决快速成型中成形精度和速度之间的矛盾.利用AutoCAD二次开发技术,通过比较相邻层片截面的面积确定切片厚度,提出了一种基于CAD模型的直接适应性切片方法,并对该方法进行了实现,同时与定层厚切片方法进行了比较,最后给出了分层实例并对结果进行了分析.     

桌面型快速成形系统MEM200系统设计

根据预测,概念模型(Concept Model)是快速成形技术(Rapid Prototyping)未来主要发展方向之一.文章首先分析了桌面型设备的特点,确定了设计指标.然后从系统、功能分解和综合的观点出发,分析快速成形系统应实现的功能,并运用功能技术矩阵,完成了基于概念模型的桌面型快速成形系统MEM200的系统设计.实践证明,MEM200的系统设计是正确的,其设计方法对一般的快速成形系统结构设计具有普遍意义,并有可能推广到一般的数控机床设计中去.     

新的激光快速成形方法及应用

针对目前主要激光快速成形方法的优缺点,提出一种基于三维实体边界分割的激光快速成形新方法.该方法将叠层实体制造(LOM)法主要进行激光二维轮廓线扫描和选择性激光烧结(SLS)法能够加工多种覆膜粉末材料的优点有机结合,能够克服SLS法加工效率低,成形件致密度、硬度、精度和表面粗糙度等性能较低的缺点.利用自主开发的快速成形系统,采用热像仪测温与Ansys模拟激光能量输入模型相结合的方法对工艺参数进行确定,对基于三维实体边界分割激光快速成形方法进行应用研究,实现三维实体的快速成形及金属零件的快速铸造,并通过无模具快速铸造的手段获得金属齿轮铸件.     

激光驱动飞片技术在微塑成形中的应用

微型工件在工业产品中的应用日益增多,相对于其他工件的加工,微型工件由于其尺寸的特殊性,至今缺少高效的成形手段.激光驱动飞片技术被认为是解决微型工件成形困难的有效手段之一.介绍了激光技术在微塑成形中应用领域的最新成果,分析了激光驱动飞片微塑成形的基本原理.讨论了影响微型工件成形质量的几个因素,解释了影响因素的作用原理.最后指出了在激光驱动飞片技术存在的问题,展望了激光驱动飞片技术在微塑成形中的发展前景.