快速成型技術在汽車制造中的應用

郭紅長

（陜西通力專用汽車有限責任公司，陜西 寶雞 722405）

快速成型技術在汽車制造中的應用

郭紅長

（陜西通力專用汽車有限責任公司，陜西 寶雞 722405）

隨著科技的發展，現代先進的科學技術被越來越多的應用于汽車制造中，人們對汽車在安全、舒適等方面的要求逐漸提高，這些都加快了汽車制造業的快速發展。將快速成型技術應用到汽車制造中，可以有效縮短制造周期、節約制造成本、提高汽車質量，文章簡要介紹了快速成型技術在汽車制造中的應用。

汽車制造；成型技術；模具制造

快速成型技術是產生于20世紀80年代的一項先進的制造技術，相較于傳統的制造技術，其在快速成型的過程中不需要使用任何夾具、刀具等就能夠制造出產品的樣件，在保證樣件質量的同時，大大縮短了制造時間。高效的生產以及優秀的產品質量是其被廣泛的被用于汽車制造中的重要原因。

1 快速成型技術簡述

無論是多么復雜的零件，我們都可以用許多個平行面將其分成許多個非常薄的切片，這樣每一個切片都可以看做是二維零件模型，我們將每一個薄切片在掃描之后按照一定的規則堆積起來就可以得到完整的零件主體，這就是快速成型技術的原理。快速成型技術能夠通過三維CAD模型的處理得到二維平行的薄切片，再用不同的掃描技術得到每一個薄切面的截面形狀，并在特定的制作材料上得到薄切面，這樣逐層累加就可以最終構成整個零件，這就是快速成型技術。一般來說，快速成型技術的實現方法有三種，一種是疊層制造，一種是光固化立體成型，最后一種是熔融沉積制造，三種實現方法各有各的特點，在使用的時候應當根據具體的需要合理選擇，這里就不一一介紹。

2 應用于汽車零件設計原型的制造

隨著社會的發展和生活水平的逐漸提高，人們對汽車的要求在外觀、性能等各個方面都有了多樣化的需求，因此，現代汽車制造的周期較短，型號較多。為了滿足客戶越來越多的要求，就要不斷的改型。隨著計算機網絡技術的發展，計算機模擬技術不斷提高，網絡汽車模型能夠實現其動力、強度等方面的一系列性能測試，但具體的研發過程中仍需要對各個零件做成實物以分析其可拆卸性、外觀等實際問題，應用快速成型技術能夠實現一些結構較復雜零部件的快速制造，大大節省了制造時間。其中，對于一些強度要求不高、體積較小但形狀結構復雜的非金屬零件或個別金屬零件可以直接采用激光選區燒結粉末快速成型方法。

3 應用于汽車發動機的制造

發動機是是汽車中的重要組成部分，進氣道對發動機的性能有著重要的作用，其能夠改善燃燒過程，提升進氣效率。進氣道的形狀十分復雜，構成的曲面復雜多樣且沒有規則，以進氣道為例，來研究快速成型技術在發動機制造的應用。進氣道的設計需要驗證多個氣道模型，利用快速成型技術能夠一次成型多個氣道模型，且在設計構造上與CAD模型一致，這就極大的縮短了進氣道的設計周期，有效降低了制作成本，并且提高了進氣道模型的精良度。根據相同的道理，在汽車及其發動機的其他一些結構復雜的零件制造中，都可以應用快速成型技術進行零件，例如發動機的進氣管、排氣管等等。此外，快速成型技術還能夠應用于發動機缸內流動分析，由于其位于發動機內部，就可以利用光固化成型法制作透明材料的發動機樣件，這樣就可以利用激光攝影的方法來分析發動機的缸內流動。

4 用于汽車模具的制造

隨著當前汽車制造業市場競爭的加劇，市場對產品的需求呈多樣化發展，這就要求汽車產品的生產周期變短、零件種類和型號增加，而相應零件模具的數量就顯得捉襟見肘，模具制作周期較長，這就導致模具的制造跟不上零件的需求。相較于傳統的模具制造技術，快速成型技術能夠快速、精確地制造出相應的零件模具，這就給汽車零件制造提供了模具基礎，從而為快速生產多樣化、精確化的零部件做出了貢獻。①砂模制造：快速成型技術中的LOM模型制作過程中所用的材料經濟實惠，且流程簡便，能夠在在200℃條件下翻制50～100件砂型，在汽車發動機機體、底盤變速器殼體制造中都可以得到應用；②精密鑄造：精密鑄造被廣泛應用于汽車各種復雜的零部件制造，在制造過程中需要零件的木模，利用快速成型技術能夠快速的制作出木模，這種精密鑄造的方式被廣泛應用于汽車各種機密零件模具的制造中；③金屬基樹脂合成材料模具：這種模具是以金屬為基體，以樹脂材料為主體，表面有金屬涂層的模具，可以結合快速成型技術制作出零件的母模，之后通過硅橡膠軟膜進行翻制，這就實現了金屬基樹脂合成材料模具的合成。這種模具制造方式被廣泛應用于汽車注塑成型質量較高的塑料零件制造。

［1］肖平，趙夕長.基于快速成型技術的汽車造型設計方法研究［J］.中原工學院學報，2012，（2）:19-22.

［2］殷挺峰，李明剛.快速成型技術在汽車研發中的應用［J］.農機使用與維修，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

郭紅長（1983-），男，陜西渭南人。