1．3 快速原型制作及快速模具制造
完成CAD模型以后，就可以应用快速成型设备直接制作出各零件原型，根据零件的材料和批量，利用原型制造各种类型模具。
1．3．1快速成型（Rapid Prototyping）技术
快速成型是80年代发展起来的新的成型方法，它基于材料添加原理，直接、快速地完成CAD模型到实物模型的制作。目前主要应用的有4种工艺，即立体光固化法（SLA）、分层物体制造(LOM)、熔积成型法(FDM)和选择烧结法（SLS）。
应用RP技术可以由CAD模型直接成型，省去各类复杂的工装准备，大大缩短产品开发周期，降低开发成本，尤其对传统方法难以加工的复杂曲面模型，优点更为突出。对于人体模型或装饰件等产品来说，一般对整体形状精度要求高，而局部的要求不算高，使用RP技术是非常合适的，此处使用西安交通大学研制的LPS-600光固化快速成型机进行原型制造，其精度为±0.1mm，允许最大零件尺寸为600×600(mm2)。制作人体模型时，除躯干部分需要从胸部分开，需两次成型外，其余组件均可一次成型。
关节零件使用的材料不同，而且配合精度要求高，但结构比较简单、规则，因此采用机械加工。
1．3．2快速模具制造
复杂曲面类产品以冲压件和注塑件居多，需要先制造模具。传统的模具制造方法费用高、周期长，特别是对于单件、小批量的生产问题更加突出。快速模具制造技术利用硅胶等材料覆模、金属喷涂、翻制石墨电极模具等方法直接由零件原型制造模具。
采用何种方法取决于零件的材料和批量，硅胶软模一般用于100件以内的注塑零件，金属喷涂模用于千件以内的注塑件或某些冲压件，翻制的石墨电极模具在专用的石墨电极成形机（如西安交通大学开发成功的GET-500型整体石墨电极成型机）上加工整体石墨电极，用于钢模的电火花加工。考虑到委托方仅需要10套塑料模型，使用硅胶模具较为合适。翻制硅胶模具时要考虑硅胶收缩和注塑材料的收缩，因而最初进行CAD模型设计时需考虑收缩的影响。图5为人体的快速原型及头部硅胶模的下半模。在硅胶模中注入可自凝固的液态注塑材料，凝固后得到各零件，将关节零件安装到相应的注塑件上组成模型的各部件，组装这些部件即得人体模型。 
2、大型曲面类产品制造模式探讨
大型复杂曲面类产品的开发体现了多学科的综合应用，上述新技术简化了此开发过程，缩短了开发周期和降低开发成本。但由于开发过程涉及到多种技术，需要应用多种软件和硬件，不但对参与开发人员提出更高的要求，同时工作模式对开发进程的影响更大，因此探讨此类产品开发的工作模式是很必要的。
根据上述人体模型的开发这个典型案例以及多次类似产品的开发，作者认为大型复杂曲面类产品开发的工作过程有如下特点：（1）对任务的分析、规划应更加细致、详尽，方案的确定对全过程影响更大。在此阶段要分析各种可得到的软、硬件工具，针对任务的特点选择合适的软件，并充分考虑系统间接口；（2）开发工作应当引入并行工程的思想，在开始就考虑到各开发阶段的诸多因素[4]，包括质量、成本、进度、用户需求和跨领域的协调工作，其中尤其注意不同开发阶段的衔接与协调。（3）产品的数据模型在全过程居于核心地位，开发过程伴随较大规模的数据流动和数据转换，因此应当尽量依托Internet/Intranet来实现文件快速传输、数据共享、模型管理以及开发人员之间的工作协同。（4）由于文件种类繁多、涉及的数据量庞大，因此必须建立合理有效的文档管理和维护机制，有条件的可应用PDM来管理产品数据。
鉴于上述特点，作者认为复杂曲面类产品开发可以采用图6所示的工作模式。该工作模式的特征是以产品数据模型为核心，依托Internet/Intranet，合理、灵活地使用各类软件工具和接口标准，并行、协调地完成开发工作。本案例中人体模型依照该模式进行开发，前后共用3个月，即按委托方的要求完成了开发工作。
3、结束语
通过对大型复杂曲面类产品开发的新技术的总结和工作模式的探索，本文论述了大型复杂曲面类产品快速开发的技术要点，总结了此类产品开发过程的4大特点，并给出了以网络技术为支撑、并行思想为指导的工作模式。依照该模式可以快速、有效地进行大型、复杂曲面类产品开发。
参考文献：
[1] 刘阳，唐罗生等.快速逆向工程及其在产品开发中的应用.机械设计与制造.1999(1)：26～28.
[2] Li J X, etal. Projection of arbitrary point to parametric besizer surface and its application in complex surface NC measuring analysis . The Chinese Joural of Machine Engineering(English edited).1997.10(10)：3.
[3] Ke Yinglin, Li Fengwang. Stud on reverse design engineer of complex surfaces products. CIRP International Symposium - Advanced Design and Manufacture in the Global Manufacturing Era.August.HongKong,1997:21～22.
[4] 宋玉银.机械产品集成化并行设计方法及应用研究[博士论文]，清华大学，1997.10：2～3.
