Основы САПР (CAD,CAM,CAE) - (Кунву Ли)(2004) (951262), страница 79
Текст из файла (страница 79)
12.20. Модель формы Отливается Исходная модель Отливается Инверсная модель инверсная модель удаляется форма уделяется Трехинверсный метод В трехинверсном методе литейная модель, изготовленная путем одноинверсной инструментовки (рнс. 12.21, а), преобразуется в литейную форму (рис. 12.21, 6). ' " Литье в гипсовые г1юрмы и метол 31) Ке1соо1 от 31) Яузгешз могут бьггь от иесены к т.рехинверсным методам. Литье в гипсовые формы используется для изготовления алюминиевых компо- нентов высокой степени сложности, требующих большей гладкости поверхно- сти, чем можно постичь при литье в песчаные формы.
Литье в гипсовые формы. идеально для компонентов, гладкость поверхности которых должна быть близка ' к той, которая обеспечивается литьем под давлением. В этом процессе сначала';::,', создается дубликат прототипа в виде молелн из гибкой резины, которая, в свою;.'='-:,Р ' очередь, используется для изготовления одноразовых гипсовых форм, куда моле 'х',:: но заливать расплавленный металл.
Применение гибкой резины обусловлено::,' ., тем, что ее можно легко удалить нз довольно хрупких гипсовых форм. 11ервый шаг в литье в гипсовые формы — изготовление формы из резины, эпок- сидной смолы или полиуретана, в качестве модели для которой служит прото- тип (рис.
12.22, а). Этот процесс аналогттчеи тому, с помощью которого изготав- " ' ливаются формы из силиконовой резины для литья из эпоксидной смолы, Сначала прототип помещается в формовочный ящик. В ящик заливается жид- . кий материал ло планируемой линии разъема, материалу дают затверлеть. Когда:.,".' Прототип ИЙИ „ Формовочныи Эпоксидная ~ ~"~ю~ (!) (И) Модель из гибкой резины (к) (й!) Гипс Отличная деталь (()!) (и) Половинки формы из эпоксидной смолы Швг 1. Создается модель Швг 2. Создается блок линии рвзьемв Швг Э.
Отливается первая половина модели формы ':.::;;::.~в.--,й~~ Швг 5, Отливается вторая половина модели формы Швг 4. Конструкция переворачивается, и блок линии разъема удаляется Шаг 6. Модель удаляется первая подовина форм»ы.'яатвердеет, разъемну)():;::г>)уверхность'обрабатывают, 'раз-. - делительным составом', после чего ааливается' и'«ууверждается вторая половина : формы. Для деталей, не имеющих четко определнмой линии разъема, можно сде' лать форму из нескольких секций.
По этой первой форме изготавливается модель из гибкой реаины, которая затем устанавливается в формовочный ящик и ' аналогичным образом заливается ячеистым гипсом. Готовые половинки гипсовой формы можно легко разнять и вынуть резиновую людель, не сломав гипс. После удаления резиновой модели половинки гипсовой формы сушатся в печи в течение 24 — 48 ч для полного затв! рдевания. Высушенные половинки вновь скрепляются, и в них заливается расплавленный алюминий, магний или цинк (рис. 12.22, 6).
Когда металл остынет, гипсовые формы разбиваются или смываются струей волы высокого давления. По одной гипсовой модели обычно можно изготовить 25- 100 гипсовых форм. Если нужны дополнительные резиновые модели, их можно от.лить в исходную форму из эпоксидной смолы. ~МП'йй ж ИсхоДнв О я ИнввРснвв ° «ф!»инверсная «))В» модель ««йВ» «е((В» модель модель удаляется форма удаляется :,>Рай рис. 12.21.
Трехинверсный метод: в — одноинверсный процесс для создания резиновой формы; б — двухинверсный процесс для создания инструментов (ч!) (ч) (и) (чй) а б Рис. 12.22. Процесс литья в гипсовые формы: а — швг >; б — швг )! (Мого«них: >>зр>а Ргогс(ур(пд Г>ероа, И».
5, З>о. ), СЯО/САМ Риыжмпв, >по„,>впнвгу, >995.) В методе 3)) Ке11оо1 используется патентованный процесс спекания металла для изготовления сгержневых и полостных вставок непосредстоенно по прототипу, полученному методом стерсолитографии. Срок службы форм, созданных методом 30 Кс! Гоо1 (полости и стержни имеют твердость цо Роквеллу до 50), близок ' к сроку службы стандартных стальных форм, а кроме того, ьчи формы имеют, '., лучшую теплопроводносгь прн меш,шнх длителык>стях цн>гла.
После надлежащей обработки прото>.нп готов к процессу ЗП Ке1(оо). Здесь про-."'. г тоюш может иметь «положительную> или «отрицательную» форму (рис. 12.23). "'- Главное преимушество прототипов с положительной геометрией состоит в т.ом, что их горазло легче шлифовать н полировать. Этн положительные прототипы, используемые в процессе обратпои геиера>(ии (геае>зе дег>егаг>оп), где слово «обрапгый» относится к процессу инструментовки, очень похожи на законченную деталтч изготовленную методом литья под давлением, если не учитывать необходимость компенсации усадкн и свойств материала. Прототипы с отрицательной геометрией, используемые в процессе пряной генерации (кате яеле>аГ(ог>), аналогичны готовым стержневым и полостным вставкам, также если не брать в расчет компенсацшо усадки и свойства материзла. Для случая должным образом обработанноп> положительного прототипа, полу- ченного методом стереолитографии (первый шаг в правой части рнс.
12.23), пер- вый шаг процесса ЗГ) Ке!гоо1 включает формирование «прототипа в ящике» (второй шаг в правой части рис. 12.23). На входе имеются модели или.вб-файлы атвржнввой н полостной вставок, изготовленные методом стврволитатрвфии 0- Исходный прототип помещается в «ящик» (чпхтбы создать форму положитвлыюй гвамвтприи) Создается промежуточная форма (инверсия исходной модели) адель положительной гвоккетрии льзувтся в хгчвствв исходного швблонв длн создания формы мвпюдом извции лри комнгпвой твмпврвтурв) Форма заполняется «метал смесью» (лкнна вослрои форму исходной надел Вставка Обжигвгпюя и пропитывается, после чвга получается спюлроцвнтна пмердвя пслостнвя вставке или электрод 30КейОо!." спОСвбы быстрого прототипирования Прямая генерация Инверсная генерация Дает на выходе тонные копии моделей Лает нв выпаде стержневую и полостную Слмржнввой и полостной вставая встввхи, Являющиеся инверсными образцами исходной модели или файла Нв входе имеются модель или лб-файл готовой детали, в не стержневой и полостной вставок Необходима учесть хозффицивнт усгдхи 0,008 нв дюйм„в пюкжв собственный казффицивнт усгдки использувмого плвстичнога мвтвривпв рис.
12.23. Лвг различных способа получения металлических вставок с использованием процесса Зр) кейса! !с разрешения 30 Зузтмпз. )пс.) Далее в ящик заливается дегазированный в вакууме силикон. После еп! затвердевания положительный прототип и силикон извлекаются из ящика. Результатом этого второго дополнительного шага является промежуточная форма с отрицательной геометрией, сделанная из силикона (третий шаг на рис.
12.23). На следующем шаге нзгот.авливается окончательная «положительная в ящике» силиконовая форма (четвертый шаг на рис. 12.23). Теперь форма является практи- чески,дубликатом орипшальпого положтггелыюго прототипа,:ла.ицключеаием, того, что она существует в виде «положительной в ящике» формы'. Пате)ттованная смесь из металлических частиц (например, инструментальная сталь Аб 'с па-, ' тентованным связующим составом) тщательно размешивается и заливается в «положительнуто в ящике» форму, после чего ей дают затвердеть (пятый шаг' на рис, 12.23). То, что имеется после затвердевания, представляет собой «зеленую деталь», имеющую достаточную прочность, чтобы в точности поддерживать свата геометрическую форму при обычном обращении.
Потом «зеленая деталь» . '- удаляется из «положительной в я!цике» формы и обжигается при достаточно высокой температуре, чтобы сплавить частицы металла и выжечь связующее вещество. Наконец, обожженная деталь, состоящая примерно на 70% из стали, а на 30% нз пустот, п)юпитывается медью. Конечный результат представляет собой стопроцентно твердую полость формы (шестой шаг на рис. 12.23).
С помощью одной вставки, изготовленной по методу Ке!гоо1, было отлито пщ( давлением 10 миллионов деталей из чистого пластика. На данный момент рзз.' мер вставок. выполняемых по методу ЗБ Кейоо1, ограничен 150 мм по всем т()ебр;,' ' измерениям, что дает максимальный размер детали около 100 мм. В настоя1222)-"':. время проводятся исследования, целью которых является увеличение возмобйч:;т ных размеров изготавливаемых деталей. Х2.3.4. Примеры специального применения быстрого прототипирования Весьма вероятно, что по мере развития технологтти методы быстрого прототипи.-'.,"'-', рования будут находить применение во многих других областях.
К недавно най-,.-;'-' ' денным вариантам применения относятся инженерный анализ, визуализация,:,.: потоков, фотозластическое тестирование н медицинское моделирование. Инженерный анализ Имжгттерньтй анализ (гейер глрлгенлЯ вЂ” это способ получения трехмерных данных в компьютеризированной форме из физических моделей или продуктов. Он имеет явные преимушества в смысле сакра!пения времени прохождения продукта от стадии проектирования до выхода на рынок, а также эффективного использования вкупе с другими технологиями зкономии времени, такими как быстрое п)ютотипирование и тиражи)ювание.
Процесс инженерного анализа состоит из двух фаз: оцифровка, или измерение детали, и трехмерное моделирование дета-, ли на основе данных оцифровки. Поверхности, определенные по данным оциф- ': ровки, обрабат! тваются и превращаются в твердотельную моделзч которую необходимо экспортировать в ЯТ1:файл. Как будет объяснено в разделе 12.4.1, 3Т1: файл — это стандартные входные данные для любого процесса быстрого прототипирования. Перенеся БТ1:файл на к!ашину для быстрого прототипирования, можно изготавливать копии отсканированной модели. Основные шаги применения инженерного анализа в быстром прототипировании иллюстрирует рис. 12.24.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
