使用增料加工與數控機床減料加工相結合的模具制造技術

使用增料加工與數控機床減料加工相結合的模具制造技術

增料制造（AM）尤其是關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），在學術界和工業界都獲得了極大的關注。本文通過使用增料加工和除料加工相結合的方式提出了一種新型的模具制造方法。使用網絡成型制造形成近似模具幾何形狀，然后進行精加工，以形成模腔的連續自由形式表面。

網絡成型制造與傳統的除料加工不同，該方法將模腔的幾何形狀離散化成多個近似的塊，每個塊都有一個剖面，如下圖（左）所示。對準每個塊剖面，進行組合就可以產生模具的冷卻通道如下圖（右）所示。各個塊組合完成以后，將會進行定向材料沉積，這個工藝將會在各個塊上形成一個連續的表面，最后通過精加工讓此表面更加光滑。

此項創新技術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。本研究還通過這種方法制造了模具樣本，并且與傳統方法制造的模具進行了對比，評估了通過傳統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，溫度也更加穩定。并且由于使用新方法制造出的模具的冷卻液循環時間短，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