开关阀门的造型设计制作（毕业材料）
快速成型技术可以自动、直接、快速及精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件，是当今世界发展极为快速的先进制造技术。快速成型技术现已成功在世界上广泛使用,以降低产品开发周期,加速新产品上市的速度.本产品开关阀门通过二维绘图和三维造型对零件个部分进行二维图绘制和三维模型制造,在计算机控制和管理下,由零件的CAD模型直接驱动,最终采用材料精确堆积复杂三维实体的原形或零件的制造技术及利用熔融沉积造型的原理对开关阀门进行快速成型制造. *查看完整论文请+Q: 351916072
关键字:开关阀门,二维绘图,三维制造,熔融沉积成型,快速成型制造
目录
1 引言 1
1.1 快速成型技术1
1.2 快速成型技术的基本原理 1
1.3 快速成型技术的优越性及独有特性2
1.4 快速成型技术的技术体系2
1.5 目前较为成熟的快速成型方法2
1.6 快速成型技术的发展方向2
1.7 快速成型技术的应用4
1.8 快速成型技术体系的基本环节5
1.9 快速成型技术的特点6
1.10 本章小结 7
2 三维造型技术概述7
2.1 三维造型原理及特点7
2.2 三维造型的工艺制造7
2.3 三维造型在快速成型技术中的应用8
2.4 本章小结9
3 开关阀门的造型设计制作过程 10
3.1 零件的初步分析 10
3.2 零件的二维图绘制 10
3.3 零件的三维造型设计 12
3.4 零件的装配 12
3.5 本章小结 16
4 开关阀门模型的快速成型流程和制造过程 17
4.1 FDM快速成型机简介设计 17
4.2 开关阀门零件的分层设计 19
4.3 开关阀门零件的支撑设计 22
4.4 开关阀门零件的打印制作路径设计 24
总结28
致谢30
参考文献31
1 引言
1.1 快速成型技术
快速成型( Rapid Pro to ty ping, 简称RP) 是80年代末期开始商品化的一种高新制造技术, 它是集CAD/ CAM 技术、激光加工技术、数控技术和新材料等技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术。快速成型不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法, 而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型。它利用所要制造零件的三维CAD 模型数据直接生成产品原型, 并且可以方便地修改CAD模型后重新制造产品原型。由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等, 可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时, 大大缩短了产品开发周期, 减少了开发成本. 随着计算机技术的快速发展和三维CAD 软件应用的不断推广, 越来越多的产品基于三维CAD 设计开发, 使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型( 雕刻) 、建筑模型、机械行业等领域。
利用各种三维CAD 软件进行几何造型, 得到零件的三维CAD 数字模型, 是获得初始信息的最常用方法。目前许多CAD 软件在系统中加入了一些专用模块, 将三维造型结果进行离散化, 生成面片模型文件( STL 文件, CFL 文件等) 或层片模型文件(LEAF 文件, CLI 文件, HPGL 文件等)。
1.2 快速成型技术的基本原理
一个零件，不管其外形和内腔是多么复杂，都可以用一组平行平面去截该零件，得到一系列足够薄的薄切片，这些薄切片可以近似的看作二维零件模型，用不同扫描方法得到薄切片内轮廓和外轮廓后，再把这些薄切片按一定的规则堆积起来又可以得到整个零件。根据这个原理可以通过零件的三维模型得到一系列平行薄切片，对于某一特定层片，可以在某种制做材料上用不同扫描方法得到该截面形状，一层截面制成后另一层又在它上面累加，反复如此，直到整个零件由底向上逐层构造而成，这就是快速成型技术。因此快速成型方法又叫生长型制造、添加型制造、层制造等。快速成型原理示意图快速成型系统和三维系统之间通过文件格式交换数据。文件格式就是用一些小的三角面来近似模拟模型中的复杂曲面。由于文件在处理上较简单而且和设计零件的系统无关，所以很快成为系统和快速成型之间的标准交换格式。
1. 3 快速成型技术的优越性及独有特性
在产品设计和制造领域应用快速成型技术，能显著地缩短产品投放市场的周期，降低成本，提高质量，增强企业的竞争能力。一般而言，产品投放市场的周期由设计（初步设计和详细设计）、试制、试验、征求用户意见、修改定型、正式生产和市场推销等环节所需的时间组成。 由于采用快速成型技术之后，从产品设计的最初阶段开始，设计者、制造者、推销者和用户都能拿到实实在在的样品（甚至小批量试制的产品），因而可以及早地、充分地进行评价、测试及反复修改。
1. 4 快速成型技术的技术体系
一个比较完整的快速成型技术的技术体系：包含CAD造型、反求工程、数据转换、原型制造以及物性转换等基本环节。
1. 5 目前较为成熟的快速成型方法
目前快速成型技术的成型工艺方法有是几种方法有自身的特点和实用范围。比较成熟并已商品化的成型方法有立体光固化成型法( SM) 、选择性激光烧结法 ( SLS) 、叠层制造法(UM) 、熔融沉积造型法( FDM) 等。
1. 6 快速成型技术的应用及发展方向
快速成型技术的特点快速成型技术自问世以来，在短短的十几年时间里发展迅猛，表现出极强的生命力，与传统加工方法相比具有诸多的优势。在新产品造型设计过程中的应用快速成型技术为工业产品的设计开发人员建立了一种崭新的产品开发模式。运用RP技术能够快速、直接、精确地将设计思想模型转化为具有一定功能的实物模型（样件），这不仅缩短了开发周期，而且降低了开发费用也使企业在激烈的市场竞争中占有先机。在新产品设计制造过程中，可用RP技术快速制出产品样品的实物模型，供设计者进行性能测试、直观评估和验证分析。在机械制造领域的应用由于RP技术自身的特点，使得其在机械制造领域内，多用于制造单件、小批量金属零件。有些特殊复杂制件只需单件或少于50件的小批量，这样的产品通过制模再生产，成本高，周期长。一般可用RP技术直接进行成型，成本低，周期短。快速模具制造传统的模具生产时间长，成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合，可以大大缩短模具制造的开发周期，提高生产率，是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。
快速模具制造是RP技术最具潜力的应用领域，其产业化规模和经济效益是不可估量的。依据材质不同，间接制模法生产出来的模具一般分为软质模具(Soft ——Tooling)和硬质模具(Hard Tooling)两大类。软质模具是用硅橡胶、环氧树脂、低熔点合金、锌合金、铝等软质材料制作的模具。软质模具生产制品的数量一般为50～5000件，对于上万件乃至几十万件的产品，仍然需要传统的钢质模具,硬质模具指的就是钢质模具，利用RP原型制作钢质模具的主要方法有熔模铸造法、电火花加工法、陶瓷型精密铸造法等。在医学领域的应用近几年来，人们对RP技术在医学领域的应用研究较多。人是自然界最高级的动物，人体的骨骼和内部器官具有极其复杂的内部组织结构。
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