大赛培训方案

“产品造型设计及快速成型”大赛培训方案

为适应国家产业结构调整与工业化进程需要，以制造业、电子通信业先进技术应用为主题，提升技术应用层次，展示知识经济时代高技能人才培养的特点；引领相关高职专业教育改革；注重展示和考察选手的职业道德与团队协作精神；吸引企业参与，提高高职教育社会认可度。2009年全国职业院校技能大赛高职组即将于2009年5月在天津举办。

我院拟参与其中机械设计与制造竞赛项目，其具体内容是产品造型设计及快速成型，现草拟我系参赛培训的方案如下：

一、比赛规则

1.竞赛内容

（1）设计赛段：产品造型设计、快速成型样件程序设计及工艺设计。

（2）设备操作赛段：参赛队利用快速成型设备制作样件、快速成型样件后处理、模具零件加工、工艺文件编织等任务。

2. 竞赛方式：每支参赛队由3名选手组成，男女不限，其中队长1名，并可配指导教师2名。根据参赛队报到的自然顺序决定其抽签顺序，参赛队赛位及上场顺序由抽签结果决定。

3. 成绩评定方法

竞赛只计团体竞赛成绩，不计参赛选手个人成绩。采取分步得分、累计总分，并按总分进行排名确定竞赛成绩。

二、比赛内容决定

1.产品造型设计

预计比赛的产品设计范围包括：

（1）、通讯类产品：电话机、传真机、手机、对讲机、交换机等；

（2）、电脑类产品：台式计算机(PC)、笔记本电脑、掌上电脑、扫描仪、打印机、数码摄像头、移动硬盘、电脑多媒体音箱及其他电脑外设产品等；

（3）、消费类电子产品：家用电器(彩电、空调、冰箱、洗衣机、影碟机、功放、音响、家庭影院)；小家电(电饭煲、微波炉、吸尘器、热水器、燃气灶、抽油烟机、排风扇、电风扇、饮水机、轧汁机、咖啡壶、豆浆机、电熨斗、吹风机、剃须刀等)；个人消费电子产品(随身听、放录机、复读机、收音机、MP3机、MD机等)；

（4）、其它：照相机、摄象机、钟表、餐具、灯具、儿童玩具、眼镜、办公用品等。

要求的设计能力：本次大赛要求采用3D-max、Rhnio、Pro/E、UG等国际上通用软件提供外形及结构设计。

本次大赛还要求队员之间有良好的协作精神。团结协作会使设计更趋完美、效率更加提高。

工业产品设计流程图：

2、快速成型

（1）、RP技术简介

快速原型制造技术，又叫快速成形技术，（简称RP技术）；英文：RAPID PROTOTYPING（简称RP技术），或RAPID PROTOTYPING MANUFACTUREING，简称RPM。快速成型（RP）技术是九十年代发展起来的一项先进制造技术，是为制造业企业新产品开发服务的一项关键共性技术, 对促进企业产品创新、缩短新产品开发周期、提高产品竞争力有积极的推动作用。自该技术问世以来，已经在发达国家的制造业中得到了广泛应用，并由此产生一个新兴的技术领域。

RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。不同种类的快速成型系统因所用成形材料不同，成形原理和系统特点也各有不同。但是，其基本原理都是一样的，那就是"分层制造，逐层叠加"，类似于数学上的积分过程。形象地讲，快速成形系统就像是一台"立体打印机"。

RP技术的优越性显而易见：它可以在无需准备任何模具、刀具和工装卡具的情况下，直

接接受产品设计（CAD）数据，快速制造出新产品的样件、模具或模型。因此，RP技术的推广应用可以大大缩短新产品开发周期、降低开发成本、提高开发质量。由传统的"去除法"到今天的"增长法"，由有模制造到无模制造，这就是RP技术对制造业产生的革命性意义。

形象地比喻：快速成形系统相当于一台"立体打印机"。

它可以在没有任何刀具、模具及工装卡具的情况下，快速直接地实现零件的单件生产。根据零件的复杂程度，这个过程一般需要1～7天的时间。换句话说，RP技术是一项快速直接地制造单件零件的技术。

（2）、RP系统的基本工作原理：

RP系统可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。当然，整个过程是在计算机的控制下，由快速成形系统自动完成的。不同公司制造的RP系统所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所不同，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。

RP技术是在现代CAD/CAM技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术的基础上集成发展起来的。RP技术的基本原理是：将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据，计算机据此信息控制激光器（或喷嘴）有选择性地烧结一层接一层的粉末材料（或固化一层又一层的液态光敏树脂，或切割一层又一层的片状材料，或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂）形成一系列具有一个微小厚度的的片状实体，再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体，便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具。自美国3D公司1988年推出第一台商品SLA快速成形机以来，已经有十几种不同的成形系统，其中比较成熟的有SLA、SLS、LOM和FDM等方法。

（3）、RP的分类

FDM ：丝状材料选择性熔覆（Fused Deposition Modeling）快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料ABS、聚碳酸酯PC等）加热熔化进而堆积成型方法，简称FDM。

丝状材料选择性熔覆的原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。

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