使用增料加工与数控机床减料加工相结合的模具制造技术

2017-12-07

汽车文摘 2017年12期

增料制造（AM）尤其是关于金属加工的增料制造，如选择性激光熔炼（SLM）和定向材料沉积（DED），在学术界和工业界都获得了极大的关注。本文通过使用增料加工和除料加工相结合的方式提出了一种新型的模具制造方法。使用网络成型制造形成近似模具几何形状，然后进行精加工，以形成模腔的连续自由形式表面。

网络成型制造与传统的除料加工不同，该方法将模腔的几何形状离散化成多个近似的块，每个块都有一个剖面，如下图（左）所示。对准每个块剖面，进行组合就可以产生模具的冷却通道如下图（右）所示。各个块组合完成以后，将会进行定向材料沉积，这个工艺将会在各个块上形成一个连续的表面，最后通过精加工让此表面更加光滑。

此项创新技术可以快速制造具有冷却通道的模具，显著提高模具的冷却性能。本研究还通过这种方法制造了模具样本，并且与传统方法制造的模具进行了对比，评估了通过传统的除料加工方法制造的模具与使用新方法制造的模具的性能差异。结果表明，使用新方法制造出的模具冷却性能更好，温度也更加稳定。并且由于使用新方法制造出的模具的冷却液循环时间短，所以它的冷却液效率更高。