宏聚為您淺析模具設計與制造現狀及發展趨勢

當前，我國工業生產的特點是產品品種多、更新快和市場競爭激烈，在這種悄況下，用戶對模具制造的要求是“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”，模具技術的發展是與這些要求相適應的。
　　1、在模具設計制造中將全面推廣CAD/CAM/CAE技術
　　模具CAD/CAM/CAE技術是模具設計制造的發展方向?，F在，全面普及CAD/CAM/CAE技術的條件已基本成熟。隨著微機軟件的發展和進步，技術培訓工作也日趨簡化，在普及推廣模具CAD、CAM技術的過程中，應抓住機遇，重點扶植國產模具軟件的開發和應用；加大技術培訓和技術服務的力度；進一步擴大CAE技術的應用范圍。有條件的企業應積極做好CAD/CAM技術的深化應用工作，即開展企業信息化工程，可從計算機輔助工藝管理系統（CAPP）、計算機輔助產品數據管理系統（PDM）、計算機集成制造系統 （C1MS）、虛擬現實技術（VR）逐步深化和提高。用于模具設計制造的計算機軟件，將向智能化、集成化方向發展。
　　2、快速原型制造（RPM）及相關技術將得到更好的發展
　　快速原型制造（RPM）技術是美國首先推出的。它是伴隨著計算機技術、激光成形技術和新材料技術的發展而產生的，是一種全新的制造技術，基于新穎的離散與堆積（即材枓累加）成形思想，根據零件CAD模型，快速自動完成復雜的三維實體（模型）制造。RPM技術是集精密機械制造、計算機、NC （數控加工）技術、激光成形技術和材料科學最新發展的高科技技術為一體的，被公認為是繼NC技術之后的一次技術革命。
　　RPM技術可直接或間接用于模具制造。首先是通過立體光固化（SLA〉、疊層實體制造 （LOM〉、激光選區燒結（SLS）、三維打?。?D-P），熔融沉積成形（FDM）等不同方法得到制件原型。然后通過一些傳統的快速制模方法，主要有精密鑄造、粉末冶金、電鑄與熔射 （熱噴涂）等，獲得長壽命的金屬模具或非金屬的低壽命模具。用這種方法制模，具有技術先進、成本較低、設計制造周期短、精度適中等特點，從模具的概念設計到制選完成，僅為傳統加工方法所需時間的1/3和成本的1/4左右。因此，快速制模技術與快速成形制造技術的結合，將是傳統快速制模技術進一步深人發展的方向。用RPM技術制造出原型后，或用實物，使用旋轉鑄造（用熱硬化橡膠做摸具）可快速、低成本地制造小批零件，發廉前景很好。
　　3、高速銑削加工將得到更廣泛的應用
　　國外近年來發展的高速銑削加工，主軸轉速可達到 40000～100000r/min,快速進 給速度可達到 30～40m/min,換刀時間可提高到 1～3S。這樣就大幅度提高了加工效率，并可獲得R的加工表面粗糙度。另外，還可加工硬度達60HRC的模塊，形成了對電火花成形加工的挑戰。高速切削加工與傳統切削加工相比還具有溫升低（加工工件 只升高3°c、熱變形小等優點。目前它已向更商的敏捷化、智能化、集成化方向發展。 高速銑削必須與相應的軟件、加工工藝、刀具及其夾緊頭相配合。高速銑削加工技術的發展，促進了模具加工技術的發展，特別是給汽車、家電行業中大型型腔模具制造注入了新的活力。
　　4、模具高速掃描及數字化系統將在逆向工業中發揮更大作用
　　高速掃描機和模具掃描系統，巳在我國200多家模具廠得到應用，取得了良好效果。該系統提供了從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，大大縮短了模具的研制、制造周期。有些快速掃描系統，可快速安裝在已有的數控銑床及加工中心上，如用雷尼 紹的SP2-1掃描測頭實現快速數據采集，采集的數據通過軟件可自動生成各種不同數控系統的加工程序及不同格式的CAD數據，用于模具制造業的“逆向工程”高速掃描機掃描速度最高可達3m/rnin，大大縮短了模具制造周期。目前模具掃描系統已在汽車、摩托車、家 電等行業得到成功應用，逆向工程和并行工程將在今后的模具生產中發揮越來越重要的作用。
　　5、電火花銑削加工技術將得到發展
　　電火花銑削加工技術也稱為電火花創成加工技術，這是一種替代傳統的用成形電極加工型腔的新技術，它由高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工（像數控銑一樣）， 因此不再需要制造復雜的成形電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發展。國外已有使用這種技術的機床在模具加工中應用，預計這一技術將得到發展。
　　6、超精加工和復合加工將得到發展
　　目前航空航天等部門已應用納米技術，這就要求必須要有超高精度的模具制造超高精度的零件。隨者模具向精密化和大型化方向發展，加工精度超過的超精加工技術和將電學、化學、超聲波、激光等技術綜合在一起的復合加工將得到發展。兼各兩種以上工藝特點的復合加工技術在今后的模具制造中將有廣闊的前景。
　　7、熱流道技術將得到推廣
　　由于采用熱流道技術的模具可提高制件的生產率和質量，并能大幅度節省制件的原料和節約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。國外熱流道技術的發展很快，許多塑料模具廠生產的模具已有一半用上了熱流道技術，有的廠其至已達80%以上，效果十分明顯。國內近幾年來已開始推廣應用，但總體還未達到10%，僅個別企業達到30%左右。制定熱流道元器件的國家標準，積極生產廉價高質量的元器件，是發展熱流道技術的關鍵。
　　8、氣體輔助注射技術和高壓注射成形等工藝將進一步發展
　　氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形小、表面質量好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優點，可在保證產品質量的前提下，大幅度降低成本。聞外已比較成熟，國內目前在汽車和家電行業中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射成形和氣體（一般均采用氮氣）注射成形兩部分，比傳統的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發氣體捕助成形流動分析軟件，顯得十分重要。