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Materialise快速成型夹具制作技术

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前言：

夹具是机械加工测量、运输、焊接、装配、展览中的重要部件，随着技术的不断进步，夹具制作技术也向快速、精密、装拆方便、可重复使用的方向不断发展。在许多企业有些许多的工件是用做测试，验证而一次性单个或小批量制作生产，如果因此制作专门的夹具在经济上是不合算的。对于有些工期紧的工件，夹具制作周期是一个必须考虑的重要问题。随着Rapid Prototyping（快速成型）技术的出现，这些夹具设计制作的问题都能够得到很好的解决。

使用快速成型机生产工装夹具，刚好满足了定制化小批量夹具生产的要求，可以一次性生产出所需的夹具，而且可以用作快速装夹零件。相对于传统的机械加工方式制作夹具技术，应用快速成型制作的工装夹具系统，具有快速、通用性强、拆装方便、可重复使用等许多优点，被应用在各个不同行业之中。

一．快速成型夹具系统制作流程

Materialise公司推出的Magics Rapidfit快速夹具设计软件，拥有一套简单而行之有效的，适合快速成型技术特点的夹具设计制作方法，可以快速设计适合零件的夹具。使用Magics Rapidfit软件设计出零件夹具以后，将夹具零件数据输入到快速成型设备（SLS, FDM等机器）进行生产。

二．Magics Rapidfit快速夹具设计

在以下案例中使用了Materialise公司的Magics Rapidfit软件和快速成型技术，结合Alufix公司的柔性夹具系统详细说明汽车挡板夹具的设计和制造过程。相对于传统的夹具生产制造方式，夹具制作周期时间大大缩短。

Magics rapidfit夹具设计(结合alufix柔性夹具系统)

在Magics Rapidfit软件中输入零件3D模型（STL格式）以后，可以非常方便的设计是个alufix柔性零件夹具系统（在Magics软件中对alufix夹具的横梁进行了简化，用于连接横梁的连接块也很容易识别）的夹具。

首先输入移动零件到适当的坐标系位置，在Magics rapidfit软件数据库调入alufix以设计挡板的夹具。根据零件形状在Magics rapidfit中设置一个适当间隙值（Magics rapidfit软件在X轴、Y轴和Z轴方向的默认间隙值设置为0.1mm），选中“remove undermarked”选项。

然后根据需要选择相应的alufix夹具底座（也可以自定义夹具底座形状），在挡板上选取适当的关键点进行夹具设计，这样生成的夹具都包括两个部分：适合装夹挡板的上端部分和适合装配到底座或横梁的底座部分，而且根据Alufix横梁尺寸会自动生成4个装配孔。所有夹具都会自动生成相应的编号，厚度较大得夹具还可以自动设置抽空：

然后将生成的夹具通过SLS机器快速成型生产得到夹具：

为了使汽车挡板安装以后不容易产生变形，特殊设计F5-PO-16这个夹持装置。首先在适当位置放置夹具底座，沿着Z轴方向设计好夹具，得到如图所示的夹具a和b部分。F5-PO-16b用于固定挡板的外沿，并且在F5-PO-16a和 F5-PO-16b之间留有0.5mm的适合装配的间隙，在两个夹具的适当位置设计孔洞，并且抽空（壁厚为3mm），最终产品如下图：

SLS生产得到的F5-PO-16夹具

横梁上的各个夹具摆放位置：

设计完成以后保存并且输出所有的STL夹具文件，所有的夹具零件文件直接用作RP生产。

三、快速夹具的生产

将所有的夹具零件文件输出到SLS快速成型机上，几个小时就生产得到适合汽车挡板的高精度夹具，满足了小批量夹具、快速和低廉的夹具制作要求。

四、快速夹具装配

将SLS制作的夹具按照夹具装配图快速装配起来，即可用作加工，测量，运输等作用韩国某汽车厂商使用Magics rapidfit制作的夹具：

韩国某汽车厂商Magics RapidFit夹具设计案例

五、总结

快速成型制作的柔性夹具系统在精度、效率，通用性，经济性上都有巨大的优势，对于汽车，航空航天以及家电等企业的加工，制造等环节都有重大意义。 (end)

(投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (2007-11-29，阅读3140次)

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