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模具制造技术的发展前景及对机床设备要求
发布日期:2016-12-30     来源:第一压铸     浏览次数:
核心提示:当前,工业生产面临产品品种多、更新快和市场竞争激烈的挑战,为降低成本,提高企业竞争力,主机厂对模具制造技术革新和机床设备工装改造提出了新的要求。

当前,工业生产面临产品品种多、更新快和市场竞争激烈的挑战,为降低成本,提高企业竞争力,主机厂对模具制造技术革新和机床设备工装改造提出了新的要求。

模具工业直接为高新技术产业化服务,其自身又大量采用高新技术。显然,模具工业已成为高新技术产业的重要组成部分,两者之间互动频繁,相辅相成。深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉表示,衡量模具产品水平的高低,主要依据其制造精度、表面粗糙度、复杂程度、使用寿命和制造周期等。尽管目前,我国机床工具行业已能提供成套的高精度加工设备,但在加工和定位精度,加工表面粗糙度,机床刚性、稳定性、可靠性,刀具和附件的配套性及精度保持性等方面,和国外相比仍有一定差距。 

模具制造技术的发展趋势 

我国工业生产面临产品种类多、更新快和市场竞争激烈的挑战,模具制造必须满足交货期短、精度高、质量好、价格低等要求。深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉认为,当前我国模具技术发展趋势主要体现在以下方面。 

1.模具CAD/CAM/CAE技术全面普及 

由於模具CAD/CAM技术已发展成为一项较成熟的共性技术,近年来此项技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度。有条件的企业应积极做好此项技术的深化应用工作,即开展企业信息化工程,可从CAPP→PDM→CIMS→VR,逐步深化和提高。 

2.快速原型制造及相关技术获得更好发展 

快速原型制造(RPM)技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术。该技术可直接或间接用於模具制造,从模具的概念设计到制造完成,仅为传统加工方法所需时间的1/3和成本的1/4左右。因此,快速制模技术与快速原型制造技术的结合,将是传统快速制模技术进一步发展的方向。 

3.高速铣削加工得到更广泛应用 

高速铣削加工与传统切削加工相比,还具有温升低、热变形小等优点。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。使用高速铣削,可缩短模具制造周期,降低成本。

4.模具高速扫描技术作用愈加显着 

模具高速扫描及数字化系统在逆向工程中发挥了更大作用。高速扫描机和模具扫模系统已在我国200多个模具厂点得到应用,取得良好效果。该系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能,在很大程度上缩短了模具的研制制造周期。有些快速扫描系统,可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上。高速扫描机扫描速度最高可达3m/min。 

5.电火花铣削加工技术将成发展趋势 

电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术,它采用高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样),因此不再需要制造复杂的成型电板,这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用,预计这一技术将进一步得到发展。 

6.超精加工和复合加工应用前景可期 

随着模具向精密化和大型化方向发展,加工精度超过1μm的超精加工技术和集电、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将大有用武之地。

7.热流道技术开始推广 

由於采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量,并能大幅度节省制件的原材料和节约能源,所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。国外热流道技术的发展很快,塑料模具已有一半用上了热流道技术,有的厂甚至已达80%以上,效果十分明显。国内近几年来已开始推广应用,但总体还达不到10%,个别企业已达到30%左右。制订热流道元器件的国家标准,积极生产价廉高质量的元器件,是发展热流道技术的关键。 

8.气体辅助注射技术和高压注射成形等工艺进一步发展 

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、制品翘曲变形小、表面质量好以及易於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。国外已比较成熟,国内目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。 

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)注射成形两部分,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於较复杂的大型制品,模具设计和控制的难度较大,因此,开发气体辅助成形流动分析软件,显得十分重要。为了确保塑料件精度,将继续研究发展高压注射成形工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具。

9.模具液压成形技术进一步开拓应用 

液压成形工艺是模具涨形技术采用的一种工艺手段,过去在皮带轮等类似产品上应用颇广,现已拓展到汽车行业,用於零部件制造。该方法简化了模具结构和减少了副数,克服了常规成形过程中材料严重变薄的状况,提高产品质量的同时大幅降低了生产成本。但由於成形工艺的限制,对某些沿纵轴截面弯曲变化大的构件尚不适用。另外,把成形介质(高压油)传输到板材或管件之间的引入问题,也尚未得到很好的解决。因此,有待进一步发展该工艺,以在更多领域得到开拓应用。 

10.模具标准化程度不断提高 

我国模具标准化程度在不断提高,估计目前模具标准件使用覆盖率已达到35%左右(国外发达国家一般约80%)。模具标准化工作必须进一步强化,模具标准化程度的提高必将利於模具标准件的生产和销售。

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