第1章绪论
1.1课题研究背景
模具发展速度甚至超过了机床、汽车、电子等工业。模具工业己摆脱了原本从属于机械行业的地位而发展成为独立的行业，成为了国民经济的重要的基础工业之一。模具技术中的快速模具、精密模具、复杂模具、大型模具、长寿命模具的技术与工艺，已成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一。但是模具研发与制造的时间和成本，往往是产品研发周期与成本的主要部分。一般模具的开发周期都很长，通常要几个月，费用也要几万元，复杂的模具则的研发与制造时间更长，费用更高。在已进入知识经济时代的今天，随着多品种小批量时代的到来以及快速占领市场的需要，发快速经济型模具越来越引起人们的重视。因此，我们要不断适应市场的需要，以最低的成本，最短的开发周期，更好的产品质量来满足用户的需要。
基于逆向工程(ReverseEngineering，RE)和快速原型技术(RapidProto铆ing，RP)的快速模具制造技术(RapidTooling，RT)是一种快捷、方便、实用的模具制造技术。RT技术无需数控铣削，无需电火花加工，无需专用工装，直接根据即M原型可将复杂的模具型腔制造出来，是当今即M技术的最大优势。RT技术与传统模具制造技术相比，可节省三分之一的时间和成本。特别适用于新产品的开发研制、工艺验证、功能验证以及多品种小批量生产。逆向工程和快速原型技术的出现改变了传统产品设计开发模式，大大缩短了产品设计开发的时间周期，提高了产品研发的成功率。逆向工程处理的对象是已有的零件或模型，首先对零件或模型进行数据测量，对测量的数据进行处理后，构建出工件的CAD模型。设计人员可在CAD模型上再进行改进和创新设计，根据需要可输出图纸，也可快速制造产品，如果把经过改进和创新设计CAD模型数据输入快速原型机中，利用各种快速原型的技术与原理进行快速原型制造，就可以制造出产品的原型件，从而实现低成本快速响应市场需求。
快速原型技术与传统的加工方法相比，最大的区别在于它彻底摆脱了传统的“去除”加工法，而基于“材料逐层堆积”的制造理念，将成型所用的材料一层一层地进行叠加，逐步形成所需的产品，这种方法实质上只有二维加工的概念，从而避免了复杂的三维加工，它能在CAD模型的直接驱动下，快速制造各种的产品，对于小批量复杂形状的产品更有制造的优势。基于逆向工程和快速原型技术的快速模具制造方法主要有两种:一种为直接制模，直接制模是在快速原型制造设备上直接制造模具;另一种为间接制模，间接制模是以快速原型的产品为模型采用某种工艺制造模具。目前由于直接制造的模具存在各种问题，所以现在大多采用间接制模的方法进行快速模具制造，通常的方法是用快速原型技术先将母模制造好，再浇注环氧树脂、硅橡胶等软材料，从而制造出各种软模具。基于逆向工程和快速原型技术的快速模具制造技术对更新速度快、产品种类多、批量较小、复杂形状产品进行开发设计与制造可以提高开发速度及成功率，从而对降低成本、增强了企业的市场竞争力。因此，对基于逆向工程和快速原型技术的快速模具制造技术具有重要的实践意义。
1.2国内外研究现状
逆向工程技术(ReverseEngineering，RE)，也可以称为反求工程技术，是上世纪80年代才研发出来的技术，但在这短短的二十多年里，逆向工程技术已经成为了目前发展最快的新技术，同时也成为了企业提高自身竞争能力的主要技术手段。随着逆向工程技术的快速发展，目前其领域中不仅有三维坐标测量机、激光测量仪等逆向工程测量设备，也产生了各种专门的反求工程软件，如美国Imageware公司的SurfaCer、英国DelCAM公司的CopyCAD，pTC公司的ICEMSurf等，另外一些通用的CAD/CAM集成系统与软件中也会有相关功能的模块，比如eimatron、pro/E、uG等功能强大的CAD软件中就有ReverseEngineering、Uni hics、Image认/are、ICEMSur pointCloud等功能与模块。
快速成型技术是一种用材料逐层或逐点堆积出制件的制造方法。快速原型技术理念最早由日本的Kodama于1980年提出，20世纪80年代末、90年代初得到较快发展。快速原型技术突破了传统的加工模式，不需机械加工设备即可快速地制造形状极为复杂的工件，有效地缩短了产品的研究开发周期，被认为是近30年制造技术领域的一次重大突破，有人称之为:继数控技术之后的制造领域又一场技术革命。
第2章快速模具制造技术
2.1逆向工程技术
逆向工程是相对于传统正向工程(ConventionEngineering)而言的。传统设计是严格按照研究开发的流程，通过工程师创造性的劳动，将一个未知的设计理念变成人类需求的产品的过程。首先，工程师根据市场需求，确定功能与规格的预期指标，构思产品的组件，然后，经过一系列的设计活动之后，得到新产品，再经过性能测试等程序来完成。对每一组件来说，其正向工程的流程如图2.1所示。
逆向工程(ReverseEngineering，RE)又称反求工程或反求设计，其思想最初是来自从油泥模型到产品实物的设计过程。通常是以工程方式执行某一产品的复制和仿制工作，尤其是产品的外观设计，委托单位往往是交付一件样品或模型，如木鞋模、高尔夫球头等，需要制作单位复制或仿制出来。目前，随着各种先进检测技术的发展，逆向工程技术的应用也越来越广，其中最典型的应用就是通过产品的数据测量，然后进行数据处理，构建三维CAD模型，再用数控设备加工就能快速地制造出模具，最终注塑得到所需的产品。具体流程如图2.2所示。
第3章 快速模具制造技术存在.....................33-38
3.1 快速模具制造技术存在的问题分析..................... 33
3.2 金属树脂模具制造技术存在的问题..................... 33-38
第4章 基于RE和RP技术的金属树脂..................... 38-53
4.1 金属树脂模具材料的选择 .....................38-41
4.1.1 基体材料的选择..................... 38-39
4.1.2 固化剂的选择..................... 39
4.1.3 稀释剂的选择..................... 39-40
4.1.4 填料的选择..................... 40-41
4.2 金属树脂模具材料的配方与实验..................... 41-45
4.2.1 金属树脂模具材料的配方 .....................41
4.2.2 金属树脂模具材料的配方实验与结果分析..................... 41-45
4.3 基于RE和RP技术的金属树脂快速模..................... 45-53
4.3.1 基于RE和RP技术的金属树脂快速..................... 45-47
4.3.2 金属树脂快速模具制造实例..................... 47-53
结论
进入二十一世纪以来，随着全球经济的进一步一体化，产品的更新换代日益加快，整个制造业的竞争变得越来越激烈。随着多品种小批量时代的到来以及快速占领市场的需要，快速模具制造技术的优势越来越明显，开发各种快速经济型模具的技术也越来越引起人们的重视。因此，本文的研究也有较强的实际应用价值。本论文的主要研究成果如下:
(1)针对逆向工程技术的关键问题进行论述。论文对数据采集、数据处理进行详细了研究，并通过逆向工程技术在塑料手雷制品制作中的进行了实际应用。
(2)对快速原型技术的理论与实践的应用进行了的分析和研究，全面地对各种快速原型技术进行了比较与评价。采用SLA法快速成型了产品原型。
(3)对快速模具制造技术进行了分析和研究，并确定采用快速间接制模法制造塑料手雷制品的模具。
(4)研究了快速模具制造技术存在的主要问题，重点分析了金属树脂制造中的各种问题，并提出了相应的解决方法。
(5)通过实验，研究了金属填料、固化剂、稀释剂等的相对含量对环氧树脂性能的影响，并配制性能较好的制模用金属树脂，快速制造了树脂模。
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