摘要：現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)在我國具有較高的地位，其是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的的重要支柱。為了使我國的制造業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益，近年來，不少新技術(shù)被應(yīng)用于市場。成型制造技術(shù)集機(jī)械工程、材料科學(xué)、數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等大成，可以將已經(jīng)具有數(shù)學(xué)幾何模型的設(shè)計(jì)快速、自動(dòng)地物化為零件或原型，使這些原型或零件具有一定的結(jié)構(gòu)、功能。文章就成型制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述。

　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè);成型制造技術(shù);應(yīng)用

　　0 引言

　　中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)，要想促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)又好、又快發(fā)展，必須接軌國際先進(jìn)的制造技術(shù)。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感等高新技術(shù)得到快速發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能化[1]。與此同時(shí)，我國引進(jìn)了成型制造技術(shù)等多項(xiàng)國際先進(jìn)技術(shù)，成型制造技術(shù)指的是在計(jì)算機(jī)控制下，使用離散原理或者堆積原理以及不同方法對堆積材料進(jìn)行處理，使零件成型。其可以降低生產(chǎn)成本，大大提高生產(chǎn)效率，將之應(yīng)用于我國現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，有利于促進(jìn)我國制造業(yè)快速發(fā)展，從而提高經(jīng)濟(jì)實(shí)力[2-3]。

　　1 成型制造技術(shù)的概述

　　成形制造技術(shù)是按照三維建模數(shù)據(jù)來制造零件的一種現(xiàn)代加工技術(shù)，該技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中占據(jù)又要地位，可以幫助制造工廠快速、準(zhǔn)確地完成產(chǎn)品生產(chǎn)。在使用材料選擇上，成型制造技術(shù)沒有局限性，無論是塑料、木質(zhì)材料，還是金屬材料，都可應(yīng)用這些材料生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品。除了在材料選擇上占據(jù)一定的優(yōu)勢，成型制造技術(shù)在操作效率上也有著驚人的作為，該技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中不但可以快速、高精確度地制造成品，還可以花費(fèi)3-4個(gè)小時(shí)的時(shí)間完成大批量成品的制作，對新產(chǎn)品開發(fā)或是制造機(jī)械零件，都可以快速完成制造。在制作過程中無需借助任何的器械、模具以及工具，這不但能縮短制作與加工時(shí)間，而且還能減少加工成本，對提升工廠經(jīng)濟(jì)效益具有一定的幫助。由此可見，無論是生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，還是生產(chǎn)高數(shù)量的零件，都能應(yīng)用成型制造技術(shù)高效實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)。

　　2 成型制造技術(shù)的原理和特點(diǎn)

　　2.1 分層實(shí)體制造

　　將熱熔膠的箔材涂在單面，對零件進(jìn)行加熱處理，這樣可以將箔材與零件的面粘接在一起，然后能獲取到CAD分層模型的數(shù)據(jù)信息，再使用激光束對博彩箔材進(jìn)行切割，設(shè)計(jì)零件的輪廓凸顯出來后，將之與新的一層箔材相疊加，再通過熱壓裝置的作用，粘合箔材和已經(jīng)切割的材質(zhì)，接著再次使用激光束做切割處理，反復(fù)以上工藝流程，便能完成整個(gè)零件的模型[4]。分層實(shí)體制造工藝簡單，不具有較高的加工成本，且具有較強(qiáng)的可靠性，在制造業(yè)中運(yùn)用此工藝，可以提高工作效率。

　　2.2 光固化立體制造

　　光敏樹脂是光固化立體造型的原料，光固化立體制造能對計(jì)算機(jī)的紫外激光進(jìn)行有效控制，并且將運(yùn)行軌跡設(shè)為零件各分界層面的輪廓，液態(tài)樹脂對光敏材料進(jìn)行逐點(diǎn)掃描，然后再逐漸從點(diǎn)到線、面進(jìn)行掃描，這樣可以促使掃描區(qū)域的樹脂薄層出現(xiàn)聚合反應(yīng)，零件會(huì)逐漸形成薄層截面，當(dāng)?shù)谝粚庸袒螅阋苿?dòng)升降臺(tái)一個(gè)層片的厚度，并固定好零件，接著再一次掃描原本已經(jīng)固定好的樹脂表層，并將新的液態(tài)脂覆蓋上去。固定好新的一層樹脂薄層截面后，不斷重復(fù)以上流程，直到整個(gè)零件制造完畢[5]。光固化立體制造技術(shù)的精準(zhǔn)度高，將之運(yùn)用至現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中能提高零件的質(zhì)量，且原材料的使用率高，從某種程度上來說，此技術(shù)可以制造出更加復(fù)雜、精細(xì)的零件。

　　2.3 選擇性激光燒結(jié)

　　此技術(shù)的能量源是二氧化碳激光器，在紅外激光束的使用下，粉膜材料可以均勻地?zé)Y(jié)在加工的平面上，在此過程中，計(jì)算機(jī)能科學(xué)地控制好激光束，以激光掃描的方式對分層面的二維數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描[6]。激光束掃描位置的粉末能燒結(jié)成一定厚度的片狀物體，若是激光沒有掃描到粉末，則粉末形態(tài)不變。對于這些沒有燒結(jié)的粉末，可依據(jù)物體截層的厚度調(diào)整升降臺(tái)的高度，通過鋪粉滾掃描工作臺(tái)上的所有粉末，重復(fù)幾次以上工藝，可掃描完所有分層面的二維數(shù)據(jù)，然后去除多余的粉末，再通過打磨、烘干等多道工序，便能制造出所需要的零件。選擇性激光燒結(jié)技術(shù)加工的強(qiáng)度、精度高，將之運(yùn)用至現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中，可以制造出多樣的材料零件。

　　2.4 熔融沉積成型法

　　熔融沉積成型法即對熱塑性質(zhì)的材料使用噴頭進(jìn)行處理，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榻z狀，然后擠出，接著絲狀材料會(huì)凝固，最后一層層地堆積成實(shí)體零件。熔融沉積成型技術(shù)操作簡單，成本價(jià)格不高，有利于提高零件生產(chǎn)效率，同時(shí)，其具有環(huán)保的優(yōu)勢，是一項(xiàng)可靠的機(jī)械制造技術(shù)。

　　3 成型制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

　　成型制造技術(shù)既能用于功能測試方面，又能用于產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)方面，同時(shí)還可以應(yīng)用于模具設(shè)計(jì)和制造方面，在生活中常見的醫(yī)療、家電、汽車以及工藝品制作等行業(yè)或領(lǐng)域中也有著廣泛的應(yīng)用。

　　3.1 快速模具制造

　　使用成型制造技術(shù)生成的實(shí)體模型，可以作為模套或模芯，結(jié)合的電極研磨、粉末燒結(jié)、精鑄等技術(shù)，能可以快速地制造出產(chǎn)品需要的功能模具，且制造模具的周期不長，僅使用統(tǒng)數(shù)控切削方法20%或10%的時(shí)間便能制造出模具，這能大大縮短模具研發(fā)的時(shí)間，且越是復(fù)雜的模具，此技術(shù)的效益越明顯。

　　3.2 產(chǎn)品設(shè)計(jì)評估與功能測驗(yàn)

　　成型制造技術(shù)能在幾小時(shí)或者幾天內(nèi)將CAD模型或者圖紙變成實(shí)體模型，這能縮短試制的周期，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)評估與功能測驗(yàn)中運(yùn)用成型制造技術(shù)，可以將用戶對設(shè)計(jì)的反饋信息快速地獲取到[7]。此外，在制造業(yè)中使用此技術(shù)，可以方便產(chǎn)品制造者對產(chǎn)品的理解加深，將工藝流程、生產(chǎn)方式、費(fèi)用等進(jìn)行合理的確定。相比于傳統(tǒng)的模型制造，成型制造技術(shù)在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，有較高的精度，且制造速度快，制造者能通過CAD模型隨時(shí)地對產(chǎn)品進(jìn)行修改和驗(yàn)證，這樣能使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加完善。

　　推薦閱讀：塔式起重機(jī)械相關(guān)論文發(fā)表能評職稱嗎