使用增料加工與數(shù)控機(jī)床減料加工相結(jié)合的模具制造技術(shù)

使用增料加工與數(shù)控機(jī)床減料加工相結(jié)合的模具制造技術(shù)

增料制造（AM）尤其是關(guān)于金屬加工的增料制造，如選擇性激光熔煉（SLM）和定向材料沉積（DED），在學(xué)術(shù)界和工業(yè)界都獲得了極大的關(guān)注。本文通過(guò)使用增料加工和除料加工相結(jié)合的方式提出了一種新型的模具制造方法。使用網(wǎng)絡(luò)成型制造形成近似模具幾何形狀，然后進(jìn)行精加工，以形成模腔的連續(xù)自由形式表面。

網(wǎng)絡(luò)成型制造與傳統(tǒng)的除料加工不同，該方法將模腔的幾何形狀離散化成多個(gè)近似的塊，每個(gè)塊都有一個(gè)剖面，如下圖（左）所示。對(duì)準(zhǔn)每個(gè)塊剖面，進(jìn)行組合就可以產(chǎn)生模具的冷卻通道如下圖（右）所示。各個(gè)塊組合完成以后，將會(huì)進(jìn)行定向材料沉積，這個(gè)工藝將會(huì)在各個(gè)塊上形成一個(gè)連續(xù)的表面，最后通過(guò)精加工讓此表面更加光滑。

此項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可以快速制造具有冷卻通道的模具，顯著提高模具的冷卻性能。本研究還通過(guò)這種方法制造了模具樣本，并且與傳統(tǒng)方法制造的模具進(jìn)行了對(duì)比，評(píng)估了通過(guò)傳統(tǒng)的除料加工方法制造的模具與使用新方法制造的模具的性能差異。結(jié)果表明，使用新方法制造出的模具冷卻性能更好，溫度也更加穩(wěn)定。并且由于使用新方法制造出的模具的冷卻液循環(huán)時(shí)間短，所以它的冷卻液效率更高。

刊名：Manufacturing Technology（英）

刊期：2017年第66期

作者：Masakazu Soshi

編譯：徐小俊