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我国模具设计与制造现状及发展趋势

作者:创始人 日期:2019-05-13 人气:95

1 模具设计的研究现状

 

1.1 模具加工方法的现状

 

1)实体层面模具加工方法。在现代模具加工过程中通常运用的方式是电火花。电火花加工作用在仪器工具和产品中间通过持续的形成脉冲式的放电现象,在局部形成瞬间的极高温度将蚀除去。它的作用原理主要是形成电火花,形成局部高温发生电蚀反应进行对金属的切割,制造产品合适的大小与规模。

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2)软件层面的模具加工方法。整体使用CADCAMCAE计算机程序实现模型设计。其它模型设计方式还包括:有快速模型设计技术、虚拟模型设计技术、反(逆)求工程技术、有限元仿真及模型设计等。快速模型设计技术(RPM)被称为是在数控(NC)制造方式过后崭新的技术革命,或将成为模具生产的热点和主要的发展趋势 。除了表面建模方式外,还存在浇铸建模方式、冷挤压及超塑性成形建模等多种方式, 目前也在快速的进行技术的更新与完善。逆向工程方式是先对要加生产的物品进行数据扫描,转换成多种样式的CAD数据,再放入CADCAECAM等其它分析工具中完成产品的改造设计,该种方式是目前模具制造中最常见现代工具的应用。

 

1.2 模具种类的设计方式

 

1)冲裁模的设计。第一步要完成对冲裁件的数据分析,最大地节约材料、简化生产方式、使模具生产更加快捷、模具使用时间加长、操作程序简单,从而提高产品的质量;第二步需要依照对产品分析设计加工方案,主要是保证冲裁的组合方式与加工的顺序,最后一步进行数据的计算,包括排版技术、使用压力的范围、压力面积的标准等等。2)橡胶硫化模具的设计。硫化模的通常需要三道程序:①设计前的准备。主要包括了设计的大致内容、朔件材料的主要性能测试、成型标准的规定等。②结构的设计。其中包含了对型腔数量、多样的尺寸结构与脱模方法、设计整体结构草图等。③图案的审核。主要是对橡胶件尺寸和规模进行检查、对运用的硫化机机械完成审核、对模具结构的审核及对图样的审核。

 

2 现代模具设计与制造业的发展趋势

 

2.1 生产的专业化与规模化

 

现代化生产的主要特点就是生产比较专业,规模比较庞大。目前西方工业发达国家的模具生产规模化己超过80%。这种专业化规模较小的成产厂更加方便掌控,适应能力强,生产质量稳定和工作效率极高,更加适应现代化生产的需求 。标准化的生产为模具的发展奠定了良好的基础条件,是实现整体行业水平提升的重要方式和提高经济效率的主要手段,从而推动了我国机械生产向着更深入的技术领域出发。

 

2.2 模具制造技术的发展

 

模具制造的过程中包括了加工方式与工艺技术,随着经济快速提升,技术和工艺二者在模具制造中的重要性发生了转变,西方工业发达国家的模具生产已经从传统的加工技术(数控、自动),正在向着无人化生产的方式快速发展。但是目前我国仍然处于机械制造向数控制造的方面转变,从国际市场分析模具制造行业的前景,能够得出模具行业的竞争越来越强,增强竞争力的重要方式就是降低产品生产成本,缩短生产时间,提高产品质量。设计方式的高效率、自动化器械的使用,快速的成型机械加上优秀的模具设计,大大提升了生产的稳定性,从而节省了模具生产的成本。

 

2.3 数控铣削机床的应用

 

模具与零件不同,在加工时的难度较大,形状较多,它最大的特点就是型腔自由曲面的加工。而型腔自由曲面的加工最常见的使用方式就是铣削加工,这种当时非常适合运用与偏大类的模具生产,传统的加工都非常依靠工作者的操作技巧和熟料度,模具钳工打磨及抛光的难度很大,这样通常会增加模具的生产时间,又不能对生产质量做出保障。目前因为数控机床的运用,模具生产中自由曲面和型腔的加工都在数控机床中完成,使型腔的规模大小非常接近产品形状,大大缩短了工人铣削的时间,还降低了样品和靠模的生产难度,增加了产品的质量,提高了生产效率。

 

2.4 电加工机床的应用

 

为了达到模具表面质量的生产标准,解决一些铣削难以实现的问题,通常运用电火花制造方法。它的主要特征是制造效率高、平均生产量大、自动器械普及率高,适合加大规模的模具生产。非常适用于深槽、深型腔、筋肋、多型腔及多件制造。如深型腔通常结构繁杂、过渡曲面复杂、型腔较深,偶尔还要求使用的刀具形状,因此不能确保制造形状和大小的准确性。就像汽车中仪表盘的制造、保险杠塑料等需要采取电火花方式进行加工。另外慢走丝线切割机床的使用,提升了冲压模、级进模等精确度,对一些精密器械的制造起到了良好的效果。特别是许多机床都拥有大锥度、上下异型的性能,从而非常适用于一些特殊模具的制造。除此自动穿丝、自动定位技术能够使操作更加便捷,而且运用与无人化的加工中去。因为使用计算机先进的数控技术,现代的模具工作者有了更多的时间去检测产品的规格与年质量,从而大大增加了模具产品的质量。

 

2.5 新型模具制造工艺的快速发展

 

气体辅助注射成形是一种塑料成形的新工艺,它具有注射压力低、制品翘曲变形少、表面好以及易于成形壁厚差异较大的制品等优点,可在保证产品质量的前提下,大幅度降低成本。国外,已经较成熟。国内现代在汽车和家电行业中使用越来越广泛。气体辅助注射成形包括塑料熔体注射和气体(一般均采用氮气)注射成形两面部份, 比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制,而且气体辅助注射常用于较复杂的大型制品,模具生产难度非常大,而且不容易控制。所以,开发气体辅助成型流动分析程序,对模具的生产有着重要的意义。

 

3 结束语

 

综上所述,在模具的设计与制造过程中,进行科学合理的设计、制造是保护生态环境和可持续发展的方面。此举将会推动模具行业的持续发展,运用科学的技术,统筹的管理方式,来增加生产效率,来满足人们日益增长的需求。

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