PDF《快速成形与快速制模技术》

快速成形与快速制模技术 刘光富李爱平编著 同济大学出版社 内容提要本书首先分析快速成形技术的产生原因K 论述了快速成形技术的发展过程 应用 领域和由此产生的经济效益继而就快速成形过程与前处理 液态光敏聚合物选择 性固化 薄型材料选择性切割 丝状材料选择性熔覆 粉末材料选择性激光烧结 低价 位的快速成形机 快速模具制造等作了详细阐述 本书可用作大专院校机械设计 机械制造 工业工程 工业造型 自动化等专业的 研究生和高年级学生的专业课教材K 也可作为制造企业 科研单位从事生产 管理的 领导者和工程技术人员的学习或参考用书 图书在版编目I D J QJ 数据 快速成形与快速制模技术L刘光富K 李爱平编著 上海M 同 济大学出版社K J T C O 快刘李金属压力加工 制模工 艺UHUH中国版本图书馆 D J Q数据核字I J 第号快速成形与快速制模技术 刘光富李爱平编著 责任编辑 曹炽康责任校对 徐栩封面设计 李志云 出版 发行同济大学出版社 I 上海四平路 号邮编 电话 J 经销全国各地新华书店 印刷江苏句容排印厂印刷 开本 nn nn L 印张 字数 印数 版次 年 月第 版年月第 次印刷 书号 J T C O L U H 定价 元 本书若有印装质量问题K 请向本社发行部调换 作者简介 刘光富 年生K 安徽肥西人 年于合肥工业大学机 械工程学院硕士研究生毕业K 获硕士学位后留校任教K 年 任副教授 年于同济大学机械工程学院博士研究生毕业K 获工学博士学位 年月K 同济大学经济与管理学院从事 博士后研究工作K 任上海市博士后联谊会副理事长和同济大学 博士后联谊会理事长K 中国机械工程学会高级会员 长期以来K 一直从事先进制造技术的研究K 主持或参与国 家部省市多项科研课题从 世纪 年代开始研究快 速成形技术K 主要从事 螺旋挤压熔融沉积快速成形过程的研 究及其过程参数的优化 螺旋挤压 E f t l u p S Q N p e f m f s q 的研究 和 三维实体零件 分层处理软件的研究与开发 等K 其中一项申请国家实用新型专利已发表学术论文 和国际 国内会议论文近 篇K 为本书的撰写打下良好的基础 年获合肥工业大学杰出青年教师讲课竞赛第一名K 获Y年合肥 工业大学董事会基金奖 年 月应邀去香港理工大学工业中心K 进行教学与科 研项目合作K 所得成果获 年上海市教学成果二等奖先后两次获得中国博士后 科学研究基金的资助 李爱平山东无棣人哈尔滨工业大学工学博士K 教授K 博士 生导师K 中国机械工程学会高级会员K 现任同济大学现代制造 技术研究所所长 Y 年德国波鸿鲁尔大学自动化研 究所高级访问学者近年来主持和参加完成了国家 省部级等 各种科研和教学项目近 余项K 发表论文 余篇主要研究 方向M 网络化制造及其相关技术 基于知识的工程I L C FJ 制造 系统及自动化 基于 D B E L S F L S Q L S U 技术集成的产品快速开 发与实现技术等曾获上海市科学技术进步二等奖 国家机械工业局科学技术进步 二等奖 上海市教学成果二等奖 上海市普通高校优秀教材三等奖 同济大学第七届 优秀教材二等奖 同济大学第八届优秀教材三等奖等 前言 世纪人类社会将进入知识经济新时代K 制造业作为新世 纪的战略产业将面临着剧烈的挑战和经历一场深刻的技术变 革随着全球市场一体化的形成K 制造业的竞争十分激烈K 新产 品的开发和上市速度已成为市场竞争的关键因素尽管借助虚 拟产品开发技术可缩短新产品的设计周期K 但在许多情况下K 仍 然需要或希望能够快速制造出产品的物理原型I 样机 样件J K 以 便征求包括用户在内的各方面意见K 反复进行修改K 在短期内形 成能投放市场的定型产品用传统的方法制造物理原型时K 通 常需要使用多种机床设备和工模具K 既费时又费钱 世纪 年代末出现了快速成形技术K 它涉及 D B E L D BN 技术 数据处 理技术 材料技术 激光技术和计算机软件技术等K 是各种高技 术的综合应用 快速成形I S bj eQ s p u p u z q j o q h K 简称 S QJ 的基本原理是依据 计算机上构成的工件三维设计模型K 对其进行分层切片K 得到各 截面的二维轮廓按照这些二维轮廓K 成型头选择性地固化一 层一层的材料K 形成各个截面轮廓K 并逐步有序地叠加成三维工 件快速成形主要的成形工艺有四种M 液态光敏聚合物选择性 固化I T M BJ 薄型材料选择性切割I M PNJ 粉末材料选择性激 光烧结I T M T J 丝状材料选择性熔融沉积I G ENJ 虽然快速成形技术问世不久K 由于它给制造业带来的巨大 效益K 使得这一技术的应用日益广泛美国 日本 德国 英国和 法国等国家非常重视快速成形技术的应用K 已经取得了明显的 经济效益K 尤其在工业 医学 军事 汽车 航空和航天等领域已 经得到广泛应用 本书是在上述背景下经过两年的努力K 再结合博士学位论 文的研究成果撰写而成的作者首先分析了快速成形技术的产 生原因K 论述了快速成形技术的发展过程 应用领域和由此产生 的经济效益继而就快速成形过程与前处理 液态光敏聚合物 选择性固化 薄型材料选择性切割 丝状材料选择性熔覆 粉末 材料选择性激光烧结 低价位的快速成形机 快速模具制造等作 了详细阐述K 重点分析了已经商业化的制造技术原理 工艺特点 和相关系统设备 作者收集 整理了大量的国内外快速成形技术的相关资料K 再结合近几年的研究成果K 将最新的快速成形技术及其相关内 容贯穿于每一章K 是大专院校机械设计 机械制造 工业工程 工 业造型和自动化等专业的研究生 高年级学生的专业课教材K 也 是制造企业 科研单位从事生产 管理的领导者和工程技术人员 学习或参考用书 在本书撰写过程中K 得到各方面朋友的关心 支持和帮助K 特别得到同济大学张曙教授和华中科技大学王运赣教授的指 点K 参阅了国内 外同行的专著 学术论文 学位论文 研究报告 网络信息及其厂家广告K 在此一并向这些研究成果的原作者和 发布者表示感谢 由于作者水平有限K 加之快速成形技术本身就是一门发展 迅速的新兴学科和技术K 新的工艺 材料和应用不断出现K 书中 难免有错误和疏漏之处K 敬请广大读者给予批评指正 作者 年 月于上海 序 中国正在迈向制造强国K 年中国制造业的增加值已经 居世界第四位但是K 我们应该清醒地认识到K 要达到期望的彼 岸K 必须大力提高产品创新意识和新产品的快速开发能力 快速成形和快速制模技术是构成产品快速开发能力的基础 技术自从 世纪 年代中期基于叠层制造原理的快速成形 技术出现以来K 发展非常迅速K 已经商品化和正在研究中的各种 快速成形技术已经超过数十种快速成形从根本上改变了传统 的零件成形工艺方法K 相对从毛坯上切除多余材料的切削加工 而言K 它是一种生长型制造工艺K 相对强制变形的压力加工而 言K 它是一种自由成形制造工艺 借助快速成形技术可以制作各种原型件K 用于新产品的概 念设计验证 装配验证 功能试验 展品制作以及快速制模的母 模等K 大大缩短了新产品的开发周期K 加快了新产品的上市速 度K 增强了企业的竞争能力K 赢得更多的市场机遇在快速成形 技术基础上发展起来的快速制模技术超越了传统模具只适用于 大量生产的观念K 可以在短期内制造出适合生产几件到几万件 零件的模具 快速成形与快速制模技术 一书是作者在收集大量国内外 快速成形技术资料的基础上 结合攻读博士期间的研究成果撰 写而成他首先分析了快速成形技术的产生背景K 论述了快速 成形技术的发展过程 应用领域和由此带来的经济效益继而 对快速成形过程及其前处理 液态光敏聚合物选择性固化 薄型 材料选择性切割 丝状材料选择性熔覆 粉末材料选择性激光烧 结 低价位的快速成形机 快速模具制造等作了详细阐述K 重点 分析了已经商业化的快速成形技术原理 工艺特点和相关系统 设备 我深信K 本书的出版将促进这种新技术和新工艺知识的普 及特别是作为教材纳入高等工业院校的教学过程以后K 必将 引起我国制造企业的进一步重视K 借助快速成形和快速制模技 术提高新产品开发能力 年月目录 序 前言 快速成形制造技术概论 IJ 快速成形技术产生的背景 IJ 快速成形原理 IJ 快速成形与产品创新 IJ 产品创新的概念和含义 IJ 产品快速开发的支撑技术 IJ 快速成形技术在产品设计和制造中的作用 IJ 概述 IJ 快速成形技术在工业领域中的应用 IJ 快速成形技术在医学上的应用 I J 思考题 I J 快速成形过程与三维模型的建立 I J 快速成形过程 I J 几何建模 I J 三维模型的构造 I J 计算机辅助设计软件 I J 模型输出常用的文件格式 I J 用扫描机构造三维模型 I J 三维模型的近似处理 I J T U M格式文件 I J T U M文件格式的规则和缺陷 I J 线宽自动补偿 I J 实体截面轮廓的内 外边界的自动识别 I J 截面轮廓边界的走向确定 I J 边界顶点的凹凸性判别及制件侧角度的求取 I J 线宽自动补偿类型的确定 I J 思考题 I J 液态光敏聚合物选择性固化 I J 概述 I J 液态光敏聚合物选择性固化成形的基本原理与系统 I J 液态光敏聚合物选择性固化成形的基本原理 I J 液态光敏聚合物选择性固化成形系统 I J 液态光敏聚合物选择性固化快速成形机 I J ET Z T U FN T公司的 T M B 系列快速成形机 I J 西安交通大学的系列快速成形机 I J 光敏树脂 I J 精度与操作事项 I J 精度 I J 操作事项 I J 应用案例 I J 思考题 I J 薄型材料选择性切割 I J 概述 I J 薄型材料选择性切割的基本原理 I J 薄型材料选择性切割的快速成形机 I J IF M J T Z T公司的快速成形机 I J 清华大学激光快速成形中心的 T T N 系列快速成形机 I J 华中科技大学快速制造中心的 IS Q系列快速成形机 I J 新加坡 L J O F S H Z 公司 [ J Q Q Z 系列快速成形机 I J 上海富奇凡机电科技发展有限公司的 T Q F F E B 快速成形系统 I J 影响成形精度的主要因素 I J D B E 模型的前处理造成的误差 I J 快速成形机的误差 I J 成形过程中的误差 I J 成形后环境变化引起的误差 I J 制件后处理不当造成的误差 I J M PN 型快速成形机用材料 I J 应用案例 I J 思考题 I J 丝状材料选择性熔覆 I J 概述 I J 丝状材料选择性熔覆的基本原理与系统组成 I J 丝状材料选择性熔覆的基本原理 I J G EN 快速成形机的系统组成 I J 丝状材料选择性熔覆的快速成形机 I J T U S B T Z T公司的快速成形机与建立材料 I J 清华大学激光快速成形中心的 NFN 系列快速成形机 I J 新加坡 L J O F S H Z 公司 TX 系列快速成形机 I J 快速成形制件可能出现的缺陷 I J 快速成形制件可能出现的表面缺陷 I J 快速成形制件可能出现的内部缺陷 I J 应用案例 I J 思考题 I J 粉末材料选择性激光烧结 I J 概述 I J 粉末材料选择性激光烧结成形原理与系统组成 I J 粉末材料选择性激光烧结成形原理 I J T M T成形机的系统组成 I J 粉末材料选择性激光烧结快速成形系统 I J B U J公司粉末材料选择性激光烧结系统 I J ET Z T U FN T公司粉末材料选择性激光烧结系统 I J F P T J O U 公司I 德国J 的粉末材料选择性激光烧结系统 I J 北京隆源自动成形系统有限公司的粉末材料选择性激光烧结系统 I J 华中科技大学快速成形中心的粉末材料选择性激光烧结系统 I J 粉末材料选择性激光烧结系统使用的一些材料及其性能 I J M b t f s G p s n UN T U I J D b t u G p s n UN Q T I J E v s b G p s n UN I J 几种 T M T材料的性能 I J T M T快速成形机的特点 I J 扫描方式 I J 应用案例 I J 思考题 I J 低价位快速成形机 I J 国际市场上低价位快速成形机的现状 I J 低价位快速成形机实例 I J U i f s n p K f u EQ s j o u f s快速成形机 I J P cf uR v b e s b k 快速成形机 I J [ D P S Q P S B U J PO 公司.

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