2019-10-31

传统铸造模具以木模为主，存在制造周期长、表面质量差、使用寿命短等问题，且劳动环境差、对人员技能要求较高，属于劳动密集型产业。国家智能铸造产业创新中心为解决该问题，通过研究试验、批量化验证多种增材制造组合模具适用性，先后制作60余套模具（30余吨），实现翻砂铸造，使用次数最多的产品已铸造200余套产品且仍在使用。

某工业蜗壳产品应用多种增材制造技术组合的模具制造工艺，不同部位采用不同的工艺方法及材料：蜗壳主体结构材料为人造砂，采用三维立体打印技术制造；底板为传统钢木模板；浇冒口、较规则活块采用木模；吊耳等异形活块材料为光敏树脂，采用光固化技术制造；受力较大的关键部位活块材料为聚乳酸，采用熔融沉积技术制造。其中，三维立体打印技术生产的产品占总体模具80%左右。

某工业蜗壳产品实物图和增材制造组合模具铸件成品

应用效果。增材制造技术制作模具产品，可缩短制作周期50%，降低成本，尺寸精度达0.3mm，材料环保且可实现循环利用。该工艺适用于制作异形结构和加工量大的模具。

应用前景。通过以三维立体打印砂模为主体，结合木模及熔融沉积成形、光固化成形等多种增材制造的组合模具，发挥各类技术优势，结合模具设计、模拟仿真分析、组模技术、分芯工艺等的创新性应用，使模具生产实现数字化，改善作业环境，减少人员消耗，提高生产效率。经济效益方面，中国模具产业年产值约为2000亿元，其中铸造模具占9%，约为180亿元。通过组合模具工艺，保守预估替代10%左右铸造模具市场，则市场份额可达18亿元。。