CN107984752A - 一种基于3d打印技术的智能制造方法和系统 - Google Patents
一种基于3d打印技术的智能制造方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了3D打印技术领域的一种基于3D打印技术的智能制造方法和系统，该方法的具体步骤如下：S1：根据工件的结构特点确定模具分型面，然后在垂直于分型面方向上设置拔模斜度，并在模具上开出注蜡孔和设置定位结构；S2：采用UG软件根据模具结构在模具内设置冷却流道，并根据Molodflow的充型模拟，计算出零件在模具内的充满时间；S3：对模具内进行压蜡处理，得到工件蜡模；S4：经过3D打印机预览确认打印工序，在蜡模上进行分层打印，本发明在模具内部设置冷流通道，大大降低了模具的冷却时间，提高了工作效率，加工精度高，并采用流水线的打印模式，极大的提高了3D打印进度，实现3D打印的大批量和个性化的制造和定制。
Description
技术领域
本发明公开了一种基于3D打印技术的智能制造方法和系统，具体为3D 打印技术领域。
背景技术
3D打印技术是一系列快速原型成型技术的统称，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印技术可利用数字模型文件直接制作实体，这是3D打印相比传统制作工艺的根本优点。3D打印技术大大降低了制造门槛，具有任意复杂结构的产品都能够用3D打印技术直接制造出来，特别适用于个体化产品制造和定制服务。
现有技术中采用流水线进行3D打印的作业方式，一条或多条流水线上设置有多个生产、质检和装配设备，不同设备均是单独进行打印作业，设备与设备之间，设备与产品工件之间缺乏有效的协调交互手段，因此导致流水线上的智能化、自动化和个性化较低影响了生产效率。为此，我们提出了一基于3D打印技术的智能制造方法和系统投入使用，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于3D打印技术的智能制造方法和系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于3D打印技术的智能制造方法，该方法的具体步骤如下：
S1：根据工件的结构特点确定模具分型面，然后在垂直于分型面方向上设置拔模斜度，并在模具上开出注蜡孔和设置定位结构；
S2：采用UG软件根据模具结构在模具内设置冷却流道，并根据Molodflow 的充型模拟，计算出零件在模具内的充满时间；
S3：对模具内进行压蜡处理，得到工件蜡模；
S4：经过3D打印机预览确认打印工序，在蜡模上进行分层打印。
优选的，所述步骤S1中，注蜡孔开在模具的侧面中央位置，并根据制造工件的结构特点，在上下模具之间设计凸台定位结构。
优选的，所述步骤S1中，模具采用光固化树脂采用凝胶注模技术一体成型。
优选的，所述步骤S3中，压蜡处理中设置注蜡温度为50--55℃，保压时间为15--20s。
优选的，一种基于3D打印技术的智能制造系统，包括接收单元、建模模块、数据分割模块、云智能中枢、驱动模块以及状态监测模块；
所述接收单元用于接收打印工件的结构特征，并将结构特征转化为数据形成上传至所述建模模块；
所述建模模块根据产品工程图建立三维图形，并将三维图形输送至所述数据分割模块中；
所述数据分割模块用于将三维数据向二维数据的转换，对三维图形进行切割分层处理；
所述云智能中枢统一调动多条流水线产品信息，并将产品与流水线之间进行协调交互；
所述驱动模块通过现场总线与所述云智能中枢进行通信，并驱动3D打印机工作；
所述状态监测模块用于实时监控打印过程中的每一道工序，同时对每层打印厚度进行控制，并将监控信息上传至所述云智能中枢中存储。
优选的，所述数据分割模块将三维模型沿XY平面切割成若干个二维薄片，其中每一个薄片的厚度由打印机的打印精度决定。
优选的，所述云智能中枢还设有用于后期查询每道打印工序的数据查询端口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在模具内部设置冷流通道，大大降低了模具的冷却时间，提高了工作效率，加工精度高，并采用流水线的打印模式，极大的提高了3D打印进度，实现3D打印的大批量和个性化的制造和定制。
附图说明
图1为本发明制造方法流程图；
图2为本发明制造系统框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和2，本发明提供一种技术方案：一种基于3D打印技术的智能制造方法，该方法的具体步骤如下：
S1：根据工件的结构特点确定模具分型面，然后在垂直于分型面方向上设置拔模斜度，并在模具上开出注蜡孔和设置定位结构，注蜡孔开在模具的侧面中央位置，并根据制造工件的结构特点，在上下模具之间设计凸台定位结构，模具采用光固化树脂采用凝胶注模技术一体成型；
S2：采用UG软件根据模具结构在模具内设置冷却流道，并根据Molodflow 的充型模拟，计算出零件在模具内的充满时间；
S3：对模具内进行压蜡处理，得到工件蜡模，压蜡处理中设置注蜡温度为50--55℃，保压时间为15--20s；
S4：经过3D打印机预览确认打印工序，在蜡模上进行分层打印。
本发明还提供了一种基于3D打印技术的智能制造系统，包括接收单元、建模模块、数据分割模块、云智能中枢、驱动模块以及状态监测模块；
所述接收单元用于接收打印工件的结构特征，并将结构特征转化为数据形成上传至所述建模模块；
所述建模模块根据产品工程图建立三维图形，并将三维图形输送至所述数据分割模块中；
所述数据分割模块用于将三维数据向二维数据的转换，对三维图形进行切割分层处理，所述数据分割模块将三维模型沿XY平面切割成若干个二维薄片，其中每一个薄片的厚度由打印机的打印精度决定；
所述云智能中枢统一调动多条流水线产品信息，并将产品与流水线之间进行协调交互，所述云智能中枢还设有用于后期查询每道打印工序的数据查询端口；
所述驱动模块通过现场总线与所述云智能中枢进行通信，并驱动3D打印机工作；
所述状态监测模块用于实时监控打印过程中的每一道工序，同时对每层打印厚度进行控制，并将监控信息上传至所述云智能中枢中存储。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于3D打印技术的智能制造方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：
S1：根据工件的结构特点确定模具分型面，然后在垂直于分型面方向上设置拔模斜度，并在模具上开出注蜡孔和设置定位结构；
S2：采用UG软件根据模具结构在模具内设置冷却流道，并根据Molodflow的充型模拟，计算出零件在模具内的充满时间；
S3：对模具内进行压蜡处理，得到工件蜡模；
S4：经过3D打印机预览确认打印工序，在蜡模上进行分层打印。
2.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的智能制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，注蜡孔开在模具的侧面中央位置，并根据制造工件的结构特点，在上下模具之间设计凸台定位结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的智能制造方法，其特征在于：所述步骤S1中，模具采用光固化树脂采用凝胶注模技术一体成型。
4.根据权利要求1所述的一种基于3D打印技术的智能制造方法，其特征在于：所述步骤S3中，压蜡处理中设置注蜡温度为50--55℃，保压时间为15--20s。
5.一种基于3D打印技术的智能制造系统，其特征在于：包括接收单元、建模模块、数据分割模块、云智能中枢、驱动模块以及状态监测模块；
所述接收单元用于接收打印工件的结构特征，并将结构特征转化为数据形成上传至所述建模模块；
所述建模模块根据产品工程图建立三维图形，并将三维图形输送至所述数据分割模块中；
所述数据分割模块用于将三维数据向二维数据的转换，对三维图形进行切割分层处理；
所述云智能中枢统一调动多条流水线产品信息，并将产品与流水线之间进行协调交互；
所述驱动模块通过现场总线与所述云智能中枢进行通信，并驱动3D打印机工作；
所述状态监测模块用于实时监控打印过程中的每一道工序，同时对每层打印厚度进行控制，并将监控信息上传至所述云智能中枢中存储。
6.根据权利要求5所述的一种基于3D打印技术的智能制造系统，其特征在于：所述数据分割模块将三维模型沿XY平面切割成若干个二维薄片，其中每一个薄片的厚度由打印机的打印精度决定。
7.根据权利要求5所述的一种基于3D打印技术的智能制造系统，其特征在于：所述云智能中枢还设有用于后期查询每道打印工序的数据查询端口。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110605849A (zh) * | 2019-10-23 | 2019-12-24 | 东华大学 | 一种光固化三维打印预览方法 |
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| CN203542956U (zh) * | 2013-11-28 | 2014-04-16 | 浙江遂金特种铸造有限公司 | 一种快速成型蜡模模具 |
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