理论教育 LOM 成型技术的应用及举例

LOM 成型技术的应用及举例

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:LOM成型技术自美国Helisys公司于1986年研制开发以来,在世界范围内得到了广泛的应用。采用LOM成型技术,大大提高了该组车灯的开发效率以及成功率。若采用LOM成型技术,则可先将具有复杂曲面形状的手柄进行三维设计,然后直接快速制作出用于砂型铸造的木模。图2-54所示为采用LOM技术制作的奥迪轿车制动钳体母模以及金属铸件。

LOM 成型技术的应用及举例

LOM成型技术自美国Helisys公司于1986年研制开发以来,在世界范围内得到了广泛的应用。它虽然在精细产品和塑料件等方面不及SLA具有优势,但在比较厚重的结构件模型、实物外观模型、砂型铸造、快速模具母模、制鞋业等方面,其应用具有独特的优越性,并且LOM技术制成的制件具有很好的切削加工性能和粘结性能。LOM技术主要用于以下几个方面:

(一)产品模型的制作

(1)可直接制作纸质功能制件,用于新产品研发中工业造型的结构设计验证及外观评价。

(2)利用材料良好的粘结性能,可制作较大尺寸的模型制件,也可制作复杂的薄壁型制件。

(3)借助真空注射制造硅橡胶模具,试制少量的新产品。

(二)快速模具的制作

(1)采用LOM技术制件与转移涂料技术,制作铸件和铸造用金属模具。

(2)采用LOM技术制作铸造用消失模

(3)可制造石蜡件的蜡模、熔模精密铸造中的蜡模。

LOM原型用作功能构件或代替木模,能满足一般性能要求。若采用LOM原型作为消失模,进行精密熔模铸造,则要求LOM原型在高温灼烧时发气速度要小,发气量及残留灰分等也要求较少。此外,采用LOM原型直接制作模具时,还要求其片层材料和粘结剂具有一定的导热和导电等性能。

(三)几个LOM原型制件具体应用的例子

1.汽车车灯 随着汽车制造业的飞速发展,目前车型更新换代的周期在不断地缩短,导致对整车配套的各主要零部件的设计也提出了更高的要求,如汽车车灯组件的设计除了要求其内部结构满足装配和使用要求外,其外观的设计也必须要与整车的外形完美与协调。

快速成型技术的出现,非常好地迎合了车灯结构与整车外观开发的需求。图2-51所示为某车灯配件公司为国内一大型汽车制造厂开发的轿车车灯LOM原型制件。采用LOM成型技术,大大提高了该组车灯的开发效率以及成功率。

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图2-51 某轿车车灯的LOM原型

a)轿车前照灯 b)轿车后组合灯

2.铸铁手柄 某机床设备的一操作手柄为铸铁件,若采用人工方式制作砂型铸造用的木模,既费时,加工精度又难以保证。若采用LOM成型技术,则可先将具有复杂曲面形状的手柄进行三维设计,然后直接快速制作出用于砂型铸造的木模。这既克服了人工制作的局限和困难,又大大缩短了新产品的研发与生产周期,同时也提高了产品的精度和质量。图2-52a、b所示分别为铸铁手柄的LOM原型和三维CAD模型。

978-7-111-54513-2-Chapter02-55.jpg(www.daowen.com)

图2-52 铸铁手柄的LOM原型和三维CAD模型

a)铸铁手柄LOM原型 b)铸铁手柄三维CAD模型

3.在制鞋业中的应用 当前,无论是国际还是国内,制鞋业的竞争日益激烈,美国Wolverine World Wide公司却一直保持着良好的销售业绩,因为该公司一直使用Helysis公司的LOM快速成型加工技术,使得鞋类产品的款式不断得到快速的更新,并能为顾客提供高质量的新产品。

Wolverine的设计师们首先根据市场和用户的需求,设计出鞋底和鞋跟的三维CAD数据模型(见图2-53a),再进行各种材质的渲染。这种三维高品质的图像,使得新产品可以在研发过程中完成第一次的筛选工作。然后再进行LOM实物模型的制作,得到外观是木质的鞋底和鞋跟。为了使模型看起来更真实,可在LOM模型表面进行喷涂,以产生不同的材质效果,如图2-53b所示。接着,在每一种鞋底配上适当的鞋面后生产若干双样品,如图2-53c所示,用于展示给用户或商家。最后,再根据所反馈的意见,借助计算机对鞋样的三维CAD数据模型进行快速地修改,直到用户满意为止。一旦设计通过,CAD中的数据便可用于批量的生产与制造模具。因此,这种将CAD技术与快速成型技术相结合的高端技术可显著缩短产品的生产周期,在提高产品质量及可靠性的同时,也提高了系列模型的可重复性。

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图2-53 Wolverine World Wide公司鞋类产品开发

4.功能试验件及母模的制作 目前,LOM成型技术在汽车制造业中的研发和试制过程中应用广泛,如用于各种原型、功能试验件及母模的制作。图2-54所示为采用LOM技术制作的奥迪轿车制动钳体母模以及金属铸件。

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图2-54 采用LOM技术制作的轿车制动钳体母模以及金属铸件

a)LOM母模 b)金属铸件

5.其他应用 图2-55a所示为哈尔滨工程大学开发的LOM-ⅡB机型。图2-55b、c、d所示分别为采用此设备制作的龙戏珠、小书架、储钱罐等LOM制件。

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图2-55 哈尔滨工程大学开发的LOM-ⅡB机型及制作的制件

a)LOM-ⅡB机型 b)龙戏珠LOM制件 c)小书架LOM制件 d)储钱罐LOM制件

图2-56所示为采用LOM技术制作的一电话机草模型。

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图2-56 采用LOM技术制作的一电话机草模型

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