第一部分 三维产品创新与现代特种制模第1章 概论 1
1.1 三维产品造型与设计 1
1.1.1 造型的含义 1
1.1.2 造型设计的实质 1
1.1.3 设计一词的来源 2
1.1.4 设计的意义 2
1.1.5 设计的范畴 5
1.2 感性设计 6
1.2.1 产品的信息传递 6
1.2.2 产品的感性设计 7
1.3 特种制模方法的基本要求 8
1.3.1 绿色设计与制模的现实意义 8
1.3.2 绿色设计与制模的发展趋势 9
1.4.1 现代特种制模技术的发展 10
1.4 现代特种制模发展的总趋势 10
1.4.2 现代特种制模技术的基本要求 11
1.4.3 现代特种制模方式的变革 11
练习思考题 12
参考文献 13
第2章 产品创新设计程序及考虑因素 14
2.1 产品创新开发设计的程序 14
2.2 产品设计的要素和方法 16
2.2.1 产品设计中人的因素 16
2.2.2 产品设计中的环境与功能因素 17
2.2.3 产品设计中的形态与色彩要素 19
2.2.4 产品设计中的机械和构造要素 25
2.2.5 产品设计中的材料与加工要素 25
2.2.6 产品设计中的经济要素 26
2.2.7 产品设计中的安全性要素 26
2.2.9 产品设计中的创新与专利问题 27
2.2.8 产品设计中的维修与保养 27
2.3 产品造型的设计处理 28
2.3.1 产品透视造成的错觉现象 29
2.3.2 产品错觉矫正的处理方法 31
2.3.3 产品造型与装饰关系上的错觉处理 37
练习思考题 38
参考文献 39
第3章 现代产品计算机创新开发的新概念 40
3.1 产品零件造型 40
3.1.1 产品的线框造型 40
3.1.2 产品的表面造型 41
3.1.3 产品的实体造型 42
3.2 产品特征造型的特点 47
3.2.1 产品特征造型的定义 47
3.2.2 产品特征造型的分类 48
3.2.3 产品特征造型系统实现模式 49
3.2.4 基于产品特征参数化造型系统 49
3.3 特征造型系统基本功能介绍 50
3.3.1 特征种类及其生成方法 50
3.3.2 产品特征的操作 57
3.3.3 产品设计的变量 58
3.3.4 产品特征变量的管理 59
练习思考题 60
参考文献 60
第4章 模具装配造型与计算机三维造型 61
4.1 装配造型基本理论 61
4.1.1 装配模型的表示 61
4.1.2 装配约束 62
4.2 装配造型的一般方法 65
4.2.1 自底向上的装配设计 66
4.2.2 自顶向下的装配设计 68
4.3 模具装配模型的简化表达 70
4.4 模具装配工程图 72
4.4.1 模具装配图及爆炸视图的创立 73
4.4.2 模具装配明细表 74
4.4.3 模具轴测图的阶梯剖切 75
4.5 现代产品的计算机三维造型设计 75
4.5.1 计算机三维造型设计优势 76
4.5.2 计算机三维造型设计特点 77
4.5.3 计算机三维造型典型样品 78
练习思考题 79
参考文献 79
5.1 高分子液态材料成型的方法 80
5.1.1 高分子液态真空、嵌入与静态成型 80
第二部分 现代快速成型方法与经济制模新技术第5章 高分子材料的快速成型与制模新工艺 80
5.1.2 高分子液态材料离心浇注成型 83
5.1.3 高分子液态／粉末材料的旋转成型 85
5.1.4 高分子液态材料浇注流涎成型 86
5.1.5 高分子液态材料的搪塑、浸蘸涂敷成型 87
5.2 高分子液态光敏树脂激光快速成型 89
5.2.1 液态光敏树脂材料的结构与性能 89
5.2.2 浸入式激光快速制造机型与工艺 90
5.2.3 液态环氧光敏／混杂树脂激光快速成型 91
5.3 环氧树脂合金材料快速经济制模技术 97
5.3.1 快速制造环氧树脂合金模具的方法 98
5.3.2 环氧树脂及其合金模具的应用 102
5.4 硅橡胶弹性模具快速制造技术 103
5.4.1 硅橡胶模具特性及RIM材料 104
5.4.2 硅橡胶模具制作工艺流程 104
5.4.3 硅橡胶模浇注制品的关键技术 109
5.4.4 硅橡胶模具新品试制及应用实例 110
5.5 聚氨酯弹性制品的生产及应用范围 111
5.5.1 热塑性弹性体的种类及性能特点 112
5.5.2 聚氨酯弹性体在临床医疗中应用 113
5.5.3 聚氨酯弹性体成型工艺 116
5.6 过渡成型模具的快速制造技术 123
5.6.1 桥模特点及所用材料 123
5.6.2 桥模成型工艺及条件 123
5.6.3 SLA壳／铝填充环氧树脂模具 125
5.7 热塑性塑料注塑与挤出成型技术 127
5.7.1 塑料型材挤出模具的设备及工艺 127
5.7.2 塑料中空挤出拉伸吹塑成型 129
5.7.3 PET瓶注塑、拉伸、吹塑成型 133
5.7.4 热塑性塑料气体辅助注塑成型 136
参考文献 140
练习思考题 140
第6章 金属材料的特种成型与制模新工艺 142
6.1 金属材料的特种铸造技术 142
6.1.1 金属液态压力铸造成型 142
6.1.2 金属液态低压铸造成型 145
6.1.3 金属液态离心铸造成型 146
6.1.4 金属液态连续铸造成型 148
6.1.5 金属液态真空吸铸、磁型和熔模成型 149
6.1.6 金属液态材料的串铸成型 150
6.2 有色合金液态材料快速经济制模技术 154
6.2.1 锌合金液态浇注成型模具 154
6.2.2 铍铜合金液态压铸经济制模 157
6.3 金属粉末的注射成型技术 160
6.3.1 金属粉末注塑工艺及原料特性 161
6.3.2 金属粉末注射成型工艺CAE优化 163
6.3.3 金属粉末注射成型产品及模具设计 166
6.3.4 金属粉末注射成型的设备 171
6.3.5 金属粉末注射产品特性及应用范围 172
练习思考题 175
参考文献 175
第7章 金属粉末和板材快速成形与制模新工艺 176
7.1 金属粉末激光选域烧结制模技术 176
7.1.1 金属粉末直接法烧结制模 176
7.1.2 激光间接法烧结制模成型方法 178
7.1.3 金属粉末覆膜间接法烧结制模 179
7.2 气压熔触沉积快速造型与制模技术 181
7.2.1 AJS系统工作的原理及特点 182
7.2.2 AJS快速造型工艺的优化与控制 183
7.3 直接快速制造金属高精度模具技术 184
7.3.1 熔喷快速制造高熔点合金模具 185
7.3.2 直接快速制造高精度金属模具 187
7.4 金属板材无模快速成形与制模技术 189
7.4.1 金属板材无模快速成形方法及原理 189
7.4.2 金属板材激光成形方法及原理 191
7.4.3 金属板材增量挤压成形 192
7.4.4 金属板材无模数控成形制模 195
7.5 金属板材多工位级进模冲压成形制模技术 195
7.5.1 金属板材条料排样图设计 196
7.5.2 步距精度及其尺寸精度的控制 199
7.5.3 多工位级进模的结构特点 201
练习思考题 204
参考文献 205
第8章 无机材料快速成型与制模新工艺 206
8.1 无机材料的特殊成型 206
8.1.1 陶瓷注浆成型及设备 206
8.1.2 陶瓷加热压铸成型及设备 207
8.1.3 陶瓷粉末压制成型的两种工艺 208
8.1.4 陶瓷粉末挤出流延及其成型技术 208
8.1.5 陶瓷粉末激光烧结成型技术 209
8.1.6 陶瓷双头喷射快速原型制造技术 210
8.2 玻璃器皿及其他特殊成型技术 211
8.2.1 玻璃制品模具的结构设计 212
8.2.2 玻璃制品成型工艺 213
8.2.3 玻璃制品后处理与应用实例 217
8.3 石膏模型的特殊成型技术 219
8.3.1 石膏模型浇注成型工艺的影响 219
8.3.2 石膏配方组成及浇注成型工艺 221
8.3.3 齿科石膏模型制作方法 223
8.3.4 石膏及其他材料在刑侦中的应用 227
8.3.5 石膏在考古中的应用 229
8.3.6 石膏在古文物艺术雕塑中的应用 231
8.4 石墨电极的快速成型与制模技术 233
8.4.1 快速成型石墨电极原理及方法 234
8.4.2 石墨电极快速钢模制造误差分析 235
8.4.3 RP M钢模精度闭环控制原理及误差 236
练习思考题 238
参考文献 238
第9章 木材与纸质模型加工的新工艺 239
9.1 木模制品的加工与制模方法 239
9.1.1 木模材料的准备 239
9.1.2 木模制品的制作工艺 241
9.1.3 木模加工所用的设备及工具 243
9.1.4 木制品加工处理及表面后处理 244
9.2 纸及其叠层原型实体制模新技术 244
9.2.1 特种纸的生产及其应用 245
9.2.2 纸叠层原型制造的特点及设备 249
9.2.3 纸叠分层快速原型的精度分析 251
9.2.4 纸质分层实体原型的后处理 253
9.2.5 纸叠层快速原型技术应用案例 257
练习思考题 259
参考文献 260
第三部分 现代特种机械去除、结合与激光冲压制模的新工艺第10章 特种机械去除制模新工艺 261
10.1 模具型腔电火花加工新技术 261
10.1.1 电火花加工设备参数及产率计算 262
10.1.2 电火花加工模具型腔的方法 263
10.1.3 模具电极材料选择与制造方法 265
10.1.4 模具工件坯料与电规准的准备 267
10.1.5 电火花加工金属模具实例 268
10.1.6 精密电火花镜面加工技术 269
10.1.7 超声波粉混电火花镜面加工技术 270
10.2 模具型腔电火花线切割加工技术 272
10.2.1 电火花线切割的基本参数 273
10.2.2 电火花数控基本原理及编程 274
10.3 模具型腔电化学复合加工新技术 277
10.3.1 电化学磨削工艺原理及机械结构 278
10.3.2 电解化学磨削抛光在模具中的应用 281
10.3.3 电解抛光工艺原理及条件 282
10.4 模具型腔表面花纹化学腐蚀加工 286
10.4.1 照相制版原理及工艺过程 286
10.4.2 光刻加工原理及工艺操作步骤 287
练习思考题 289
参考文献 290
第11章 特种机加工结合制模的新工艺 291
11.1 模具型腔表面化学涂镀新技术 291
11.1.1 电化学刷镀加工设备与镀液的配制 292
11.1.2 电化学刷镀型腔表面工艺及条件 294
11.1.3 电刷镀工艺的关键与产品性能检验 295
11.1.4 电化学刷镀技术的应用前景 297
11.2 模具型腔电铸成型加工的新技术 299
11.2.1 精密电铸成型设备及基本参数 300
11.2.2 电铸成型工艺及其加工条件 301
11.2.3 电铸模具型腔的脱出与加固 304
11.3 喷射电铸模具型腔的新技术 304
11.3.1 喷射电铸成型的基本原理 305
11.3.2 喷射电铸快速成型特点及应用 306
11.4 纳米电铸成型模具新技术的应用 307
11.4.1 纳米晶粒电铸成型工艺及理论 308
11.4.2 纳米晶粒精密电铸成型的方法 309
11.4.3 纳米晶粒精密电铸成型特点及应用 312
11.5 高速热喷涂金属快速制模新技术 313
11.5.1 高速热喷涂金属快速制模加工新方法 314
11.5.2 喷镀模具的金属材料及应用实例 316
练习思考题 318
参考文献 319
第12章 特种压力成形制模的新工艺 320
12.1 塑料模具型腔的冷挤压成形技术 320
12.1.1 冷挤压成形模具型腔原理及特点 321
12.1.2 塑料注塑成型模腔冷挤压实例 323
12.2 模具型腔的超塑性挤压成形技术 325
12.2.1 超塑性金属材料特性及分类 326
12.2.2 超塑性材料金相组织及力学性能 327
12.2.3 超塑性挤压成形模具的应用 328
12.3 金属板材的激光冲击压力成形新技术 330
12.3.1 激光冲击成形理论及应用基础 330
12.3.2 激光冲击成形的应用前景 331
练习思考题 334
参考文献 334