1.1模具快速原型制造技术的概念

1. 快速原型制造技术的提出

快速原型制造技术（Rapid Protoyping Manufacturing, RPM) 在20世纪80年代后期源于美国，是最近20年来世界制造技术领域的一次重大突破。RPM是机械工程、计算机技术、数控技术以及材料科学等技术的集成，它能将已具数学几何模型的设计迅速、自动地物化为具有一定结构和功能的原型或零件。

分层制造技术（Layered Manufacturing Technique, LMT）、实体自由形状制造（Solid Freeform Fabrication, SEF、直接CAD制造（Direect CAD Manufacturing,DCM)、桌面制造（Desktop Manufacturing，DTM）、即时制造（Instant Manufacturing，IM）于RPM具有相似的内涵。

RPM技术获得零件的途径不同于传统的材料去除或材料变形方法，而是在计算机控制下，基于离散/堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成形与制造的技术。从成形角度看，零件可视为由点、线或面的叠加而成，即从CAD模型中离散得到点、面的几何信息，再与成形工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。从制造角度看，它根据CAD造型生成零件三维几何信息，转化为相应的指令传输给数控系统，通过激光束或其他方法使材料逐层堆积而形成原型或零件，无需经过模具设计制作环节，极大地提高了生产效率，大大降低生产成本，特别是极大地缩短生产周期，被誉为制造业中的一次革命。

2. RPM技术的特征

（1）高度柔性 快速原型技术的最突出特点就是柔性好，它取消可专用工具，在计算机管理和控制下可以制造出任意复杂形状的零件，它可重编程、重组、连续改变的生产装备用信息方式集成到一个制造系统中。

（2）技术的高度集成 快速原型技术是计算机技术、数控技术。激光技术与材料技术的综合集成。找成形概念上，它以离散/堆积为指导，在控制上以计算机和数控为基础，以最大的荣幸为目标。因此只有在计算机技术、数控技术高度发展的今天，快速原型技术才有可能进入实用阶段。

（3）设计制作一体化 快速原型技术的另一个显著特点就是CAD/CAM一体化。在传统的CAD/CAM技术中，由于成形思想的局限性，致使设计制造一体化很难实现。而对于快速原型技术来说，由于采用离散/堆积分层制作工艺，能够很好地将CAD/CAM结合起来。

（4）快速性 快速原型技术的一个重要特点就是其快速性。这一特点适合于新产品的开发与管理。

（5）自由形状制造 快速原型技术的这一特点是基于自由形状制造的思想。

（6）材料的广泛性 在快速原型领域中，由于各种快速原型工艺的成形方式不同，因而材料的使用也各不相同。

3.快速原型制造的优点

（1）从设计和工程的角度出发，可以设计更加复杂的零件。

（2）从制造角度出发，减少设计、加工、检查的工具

（3）从市场和用户角度出发，减少风险，可实时地根据市场需求低成本地改变产品。