淺談現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中成型制造技術(shù)的應(yīng)用

董紹俊

摘 要 中國的工業(yè)化進(jìn)程十分迅速，而機(jī)械制造業(yè)則是其中極為重要的組成部分，為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了巨大的驅(qū)動力，在這種情況下業(yè)內(nèi)人士的技術(shù)研究越來越深入，也確實研發(fā)了大量的新技術(shù)投入使用。成型制造技術(shù)就是其中翹楚，它結(jié)合了機(jī)械工程學(xué)、材料學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等多方面的先進(jìn)技術(shù)，具有對幾何模型進(jìn)行分析轉(zhuǎn)換的功能，應(yīng)用效果非常可觀。在實際應(yīng)用中，成型制造技術(shù)在醫(yī)學(xué)仿生制造、精密鑄造、產(chǎn)品母模制造、藝術(shù)品的制造等方面都發(fā)揮著不可替代的作用。

關(guān)鍵詞 現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè);成型制造技術(shù);精密鑄造

引言

我國的現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)在短短幾十年時間內(nèi)迎來了一次又一次的跨越式發(fā)展，時至今日已經(jīng)站在了世界前列，使我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展擁有了新動力，也給工業(yè)發(fā)展提供了可能性，在這種情況下將機(jī)械制造業(yè)相關(guān)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)技術(shù)、傳感技術(shù)等進(jìn)行緊密結(jié)合，是推動機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要手段。而成型制造技術(shù)恰恰正是多重技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其能夠利用離散原理或堆積原理對材料進(jìn)行處理，最終獲得相應(yīng)的零部件，生產(chǎn)效果非常好。

1成型制造技術(shù)概述

成型制造技術(shù)是一種以立體幾何模型為基礎(chǔ)的、對零部件進(jìn)行制造的現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)，它能夠從根本上提升零部件建設(shè)的制造速度、提升制造質(zhì)量，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題或工期延誤的情況。在選擇材料的時候一般可以比較隨意，成型制造技術(shù)的適用范圍十分廣泛，塑料材料、木質(zhì)材料、金屬材料都可以順利地進(jìn)行加工處理。除此之外，成型制造技術(shù)還具有很高的處理效率，在實際應(yīng)用中能夠準(zhǔn)確地、高速地生產(chǎn)零部件，一般來說一批零部件在4個小時內(nèi)即可生產(chǎn)完成，如果需要研究新產(chǎn)品或者制造新的零部件，設(shè)計人員可通過計算機(jī)系統(tǒng)輸入計算好的幾何模型，而后給出相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，最后就能快速地完成生產(chǎn)制造過程，不需要采取模具、工具等即可完成生產(chǎn)，這極大地提升了機(jī)械制造的效率和有效性[1]。

2成型制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

（1）產(chǎn)品設(shè)計評估與功能測驗。成型制造技術(shù)的優(yōu)勢在于，可以在較短的時間內(nèi)，把模型轉(zhuǎn)換成立體化三維模型，從而降低試造的難度和所需時間，保證生產(chǎn)效率。而將成型制造技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計評估中，能夠根據(jù)用戶的設(shè)計反饋情況，及時調(diào)整產(chǎn)品內(nèi)容，整體效率得到了提升。同時，成型制造技術(shù)應(yīng)用以后，產(chǎn)品制造方將能夠更加順利地理解產(chǎn)品需求，并據(jù)此調(diào)整生產(chǎn)技術(shù)、制造流程、價格水平等，和過去的模型制造模式比較起來，這種生產(chǎn)模式顯然更有應(yīng)用優(yōu)越性。

（2）醫(yī)學(xué)仿生制造。目前我國的醫(yī)學(xué)技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，特別是CT成像技術(shù)的應(yīng)用，為諸多病患重回健康提供了可能性，成型制造技術(shù)在與CT技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，能夠準(zhǔn)確地判斷并復(fù)制人體所需的骨骼和器官，并對手術(shù)方案進(jìn)行事先分析，保證萬無一失。換而言之，成型制造技術(shù)在醫(yī)學(xué)行業(yè)中的應(yīng)用，主要集中在醫(yī)學(xué)仿生制造上，利用快速成型設(shè)備對材料進(jìn)行處理、使之變成三維原型，而后再將生長因子植入其中，并利用培養(yǎng)液對其進(jìn)行培養(yǎng)，生物體就能逐漸代替原本的材料，形成具有生物活性的組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，在實際應(yīng)用中具有突出的應(yīng)用效果[2]。

（3）精密鑄造。成型制造技術(shù)與精密鑄造的有機(jī)結(jié)合，大致可以從兩個方面來理解：第一，熔模制造。過去的蠟?zāi)Ｖ圃旒夹g(shù)在今天顯然已經(jīng)不再具有先進(jìn)性，它是以蠟為原材料的，整體穩(wěn)定性欠佳，而利用成型制造技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)以后，這一問題得到了有效的解決。第二，制造精密鑄型殼。利用膜殼法進(jìn)行生產(chǎn)時，成型制造技術(shù)發(fā)揮著巨大的作用。具體的生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，首先利用微型噴頭噴灑細(xì)致的硅膠材料并使之形成平面輪廓，而后其與金屬材料結(jié)合在一起、并形成與CAD模型厚度一致的鑄型殼，此時再鋪設(shè)一層氧化鋁粉末，就會有新的鋁粉成型，最終形成立體化的模型，這有助于提升精密鑄造技術(shù)的發(fā)展水平。

（4）產(chǎn)品母模制造。產(chǎn)品母模生產(chǎn)制造中最常見的制造方法是去除材料法，對加工工藝的要求比較高，往往需要很長一段時間才能完成加工制造，同時還會導(dǎo)致原材料的浪費和成本的提升。而將成型制造技術(shù)應(yīng)用到產(chǎn)品母模制造中以后，即可利用快速成型件替代木模，從而提升加工設(shè)備結(jié)構(gòu)的有效性，使快速成型件順利地成為模板，達(dá)到提升產(chǎn)品母模的最終生產(chǎn)質(zhì)量的目標(biāo)，保證成型制造技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，促進(jìn)產(chǎn)品母模制造的快速發(fā)展[3]。

（5）藝術(shù)品的制造。實際上無論是建筑裝飾品還是藝術(shù)品設(shè)計都沒有明確要求，一般只需要根據(jù)設(shè)計人員自身的想法進(jìn)行調(diào)整即可，在過去的藝術(shù)品制造工作中，設(shè)計人員需要把自己的構(gòu)思繪制成圖紙并進(jìn)行基礎(chǔ)建模，才能投入生產(chǎn)過程，這顯然會導(dǎo)致人力資源的浪費和時間的浪費，不利于藝術(shù)品制造業(yè)的發(fā)展，還時常出現(xiàn)圖紙與實物相去甚遠(yuǎn)的問題，導(dǎo)致成本的無端浪費。實際上，成型制造技術(shù)與藝術(shù)品制造的結(jié)合，能夠從根本上提升設(shè)計數(shù)據(jù)的精確度，并降低藝術(shù)品制造所需要的時間，將成本控制在最低程度，另外在藝術(shù)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜或者對材料要求比較高的情況下，成型制造技術(shù)同樣能滿足其生產(chǎn)需求，生產(chǎn)質(zhì)量同樣十分可觀。另外，藝術(shù)品設(shè)計工作者可以利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將設(shè)計思路、設(shè)計數(shù)據(jù)等直接傳達(dá)到生產(chǎn)單位，生產(chǎn)企業(yè)則能夠在網(wǎng)絡(luò)平臺上及時接收數(shù)據(jù)，這極大地降低了數(shù)據(jù)交接所需要的時間，一來不會耽誤快速制造、二來不會造成質(zhì)量問題，整體生產(chǎn)效率得到了質(zhì)的提升[4]。

3結(jié)束語

二十一世紀(jì)可以說是計算機(jī)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的時代，任何行業(yè)都需要與其相結(jié)合才能取得新發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)也是如此，在二者緊密結(jié)合的情況下，一種新的、具有更加可觀應(yīng)用效果的技術(shù)——成型制造技術(shù)——應(yīng)運而生。這種新技術(shù)的應(yīng)用范圍十分廣泛，能夠適應(yīng)現(xiàn)代化機(jī)械制造需求，這會給機(jī)械制造企業(yè)帶來更優(yōu)越的發(fā)展前景，因而在今后的工作中，有關(guān)人員必須要對成型制造技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭英明.成型制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（22）：178.

[2] 王亞軒.成型制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（18）：67.

[3] 張益博，李越超，董思化.快速成型制造技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（8）：106-107.

[4] 湯熊.現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中成型制造技術(shù)的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（16）：110-111.