快速成型技术在汽车制造中的应用

郭红长

（陕西通力专用汽车有限责任公司，陕西 宝鸡 722405）

快速成型技术在汽车制造中的应用

郭红长

（陕西通力专用汽车有限责任公司，陕西 宝鸡 722405）

随着科技的发展，现代先进的科学技术被越来越多的应用于汽车制造中，人们对汽车在安全、舒适等方面的要求逐渐提高，这些都加快了汽车制造业的快速发展。将快速成型技术应用到汽车制造中，可以有效缩短制造周期、节约制造成本、提高汽车质量，文章简要介绍了快速成型技术在汽车制造中的应用。

汽车制造；成型技术；模具制造

快速成型技术是产生于20世纪80年代的一项先进的制造技术，相较于传统的制造技术，其在快速成型的过程中不需要使用任何夹具、刀具等就能够制造出产品的样件，在保证样件质量的同时，大大缩短了制造时间。高效的生产以及优秀的产品质量是其被广泛的被用于汽车制造中的重要原因。

1 快速成型技术简述

无论是多么复杂的零件，我们都可以用许多个平行面将其分成许多个非常薄的切片，这样每一个切片都可以看做是二维零件模型，我们将每一个薄切片在扫描之后按照一定的规则堆积起来就可以得到完整的零件主体，这就是快速成型技术的原理。快速成型技术能够通过三维CAD模型的处理得到二维平行的薄切片，再用不同的扫描技术得到每一个薄切面的截面形状，并在特定的制作材料上得到薄切面，这样逐层累加就可以最终构成整个零件，这就是快速成型技术。一般来说，快速成型技术的实现方法有三种，一种是叠层制造，一种是光固化立体成型，最后一种是熔融沉积制造，三种实现方法各有各的特点，在使用的时候应当根据具体的需要合理选择，这里就不一一介绍。

2 应用于汽车零件设计原型的制造

随着社会的发展和生活水平的逐渐提高，人们对汽车的要求在外观、性能等各个方面都有了多样化的需求，因此，现代汽车制造的周期较短，型号较多。为了满足客户越来越多的要求，就要不断的改型。随着计算机网络技术的发展，计算机模拟技术不断提高，网络汽车模型能够实现其动力、强度等方面的一系列性能测试，但具体的研发过程中仍需要对各个零件做成实物以分析其可拆卸性、外观等实际问题，应用快速成型技术能够实现一些结构较复杂零部件的快速制造，大大节省了制造时间。其中，对于一些强度要求不高、体积较小但形状结构复杂的非金属零件或个别金属零件可以直接采用激光选区烧结粉末快速成型方法。

3 应用于汽车发动机的制造

发动机是是汽车中的重要组成部分，进气道对发动机的性能有着重要的作用，其能够改善燃烧过程，提升进气效率。进气道的形状十分复杂，构成的曲面复杂多样且没有规则，以进气道为例，来研究快速成型技术在发动机制造的应用。进气道的设计需要验证多个气道模型，利用快速成型技术能够一次成型多个气道模型，且在设计构造上与CAD模型一致，这就极大的缩短了进气道的设计周期，有效降低了制作成本，并且提高了进气道模型的精良度。根据相同的道理，在汽车及其发动机的其他一些结构复杂的零件制造中，都可以应用快速成型技术进行零件，例如发动机的进气管、排气管等等。此外，快速成型技术还能够应用于发动机缸内流动分析，由于其位于发动机内部，就可以利用光固化成型法制作透明材料的发动机样件，这样就可以利用激光摄影的方法来分析发动机的缸内流动。

4 用于汽车模具的制造

随着当前汽车制造业市场竞争的加剧，市场对产品的需求呈多样化发展，这就要求汽车产品的生产周期变短、零件种类和型号增加，而相应零件模具的数量就显得捉襟见肘，模具制作周期较长，这就导致模具的制造跟不上零件的需求。相较于传统的模具制造技术，快速成型技术能够快速、精确地制造出相应的零件模具，这就给汽车零件制造提供了模具基础，从而为快速生产多样化、精确化的零部件做出了贡献。①砂模制造：快速成型技术中的LOM模型制作过程中所用的材料经济实惠，且流程简便，能够在在200℃条件下翻制50～100件砂型，在汽车发动机机体、底盘变速器壳体制造中都可以得到应用；②精密铸造：精密铸造被广泛应用于汽车各种复杂的零部件制造，在制造过程中需要零件的木模，利用快速成型技术能够快速的制作出木模，这种精密铸造的方式被广泛应用于汽车各种机密零件模具的制造中；③金属基树脂合成材料模具：这种模具是以金属为基体，以树脂材料为主体，表面有金属涂层的模具，可以结合快速成型技术制作出零件的母模，之后通过硅橡胶软膜进行翻制，这就实现了金属基树脂合成材料模具的合成。这种模具制造方式被广泛应用于汽车注塑成型质量较高的塑料零件制造。

［1］肖平，赵夕长.基于快速成型技术的汽车造型设计方法研究［J］.中原工学院学报，2012，（2）:19-22.

［2］殷挺峰，李明刚.快速成型技术在汽车研发中的应用［J］.农机使用与维修，2014，（11）:24-25.

Application of Rapid Prototyping Technology in Automobile M anufacturing

GUO Hong-chang
（Shanxi Tongli Special Automobile Co.Ltd，Baojin，Shaanxi 722405，China）

With the development of science and technology，modern advanced science and technology ismore and more used in automobile manufacturing.People have higher and higher requirements in the safety and comfortableness of the car，which has sped up the rapid development of the automobilemanufacturing industry.The application of rapid prototyping technology in automobile manufacturing can effectively shorten the manufacturing cycle，save manufacturing cost，improve the quality of the car.This paper briefly introduces the application of rapid prototyping technology in automotivemanufacturing.

automobilemanufacturing；molding technology；mould manufacturing

U466

A

2095-980X（2015）08-0050-01

2015-07-03

郭红长（1983-），男，陕西渭南人。