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摘要:在我国改革开放之后,我国模具设计与加工技术进入快速发展阶段。而因为多种客观条件约束,造成我国制造业在发展过程中并且满足模具技术实际发展需求。模具设计是制造业内主要工艺设计形式,模具整体设计质量对我国制造业发展起到关键性影响,其有效推动我国制造业发展建设。因为我国现阶段模具设计企业尚未形成规范体系,同时由于我国生产力水平较低,进而造成我国模具发展速度落后与其他国家。为了能够尽快转变我国模具设计现状,我国制造业应该逐步提升对模具设计及加工技术关注度,真正优化我国模具设计存在的弊端。
关键词:现代模具;设计技术;现状;发展趋势
中图分类号:TQ326 文献标识码:A
1模具设计与加工技术发展
整体来说,模具设计一共被划分10大类,其中还涉及到的46个小类别,不同类别模具设计所应用的处理方法也存在较大差别,这就需要按照实际情况选择针对性加工技术。简而言之,模具设计实际上是一项繁琐工作,其涉及到金属加工、电火花加工等技术类别。除此之外,科学技术快速发展,数控加工技术与计算机技术逐渐在模具设计领域应用。在模具设计个性化条件下,为了能够缩短模具产品更新周期,需要积极推动模具加工技术改革,在保证模具设计条件之下,逐步提升模具设计精确度,有效降低模具设计价格。
2模具设计与加工技术的关键技术
2.1运用立体印刷方式来制模
早在上世纪的八十年代,一家来自于美国的制模企业面向市场推出了一个“立体印刷装置”,这项新型装置一经推出以后就在整个行业中获得了极大的反响,学术界将其称之为激光立体造型技术与激光立体光刻技术。立体印刷制模技术在应用之前需要先利用CAD软件来将模型制作出来,而后在完成三维实体造型设计,当设计方案出来后,利用计算机切片软件来将平面数据模型切割出来。通过反复的实验操作后可以了解到,切片薄层的厚度与模型的制作精准度呈现出反比状态。简单一些解释,切片薄层越薄,那么模型的精准度会越高。此种方法虽然是一次技术上的成功革新,但是却也存在着一定的问题,如果切片薄层过薄,那么所需要花费的制模时间就会成倍增加,因此在制作时需要根据实际情况和需求来进行客观考虑。
2.2利用层叠实体的方式来制模
截止到目前为止,层叠实体制模方式在我国的应用时间较短,因此仍然存在着很多不够完善的地方。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆层叠实体制模最初是由美国的海利斯公司所养出来的,其具有着制作成本低、制模速度快等优势,但是在具体的应用过程中却还是存在着一些弊端,例如材料的利用率较低、薄壁模具的弹性与延展性较差等等。然而,随餐此种制模工艺存在着较多技术上的缺陷,但是相比较其优势来看,仍然非常值得科研学者去深入研究和改进。
2.3构建计算机建模体系
在RT技术当中,计算机建模是不可或缺的一项重要组成部分和应用步骤。目前,最为常用的计算机建模软件为CAD,为了便于理解,笔者以LOM法为例来加以介绍。首先,设计者要将SolidWorks界面打开,将所需要设计的零件草图调取出来,按照步骤来进行编辑;其次,选出基准面,对零件草图进行绘制;最后,根据设计目标的结构与特征,将实体造型与特征造型巧妙的结合到一起,将模型图绘制出来。需要注意的是,当模型建立完成以后,设计人员可以根据实际要求来选择材质,对贴图线进行交互渲染。
3模具设计和制造发展的趋势
3.1模具生产将向专业化和规模化方向发展
现代化的工业生产将向着更加专业化的方向发展,且生产的规模会逐渐扩大。生产的标准化为模具的应用的发展创造了良好的条件,能够促使模具行业的整体水平得到明显的提升,同时经济效率也将实现有效的提高,推动我国的机械生产逐步增加其技术含量。
3.2制造模具技术发展的趋势
在模具的制造过程中主要包括工艺技术和加工方式。随着经济的发展和进步,工艺与技术这二者在模具的制造中的地位出现了变化。在很多西方的发达工业国家生产模具已经由传统加工技术向无人化的方式发展。然而我国目前还处于从机械制造阶段向数控制造阶段进行转变的过程中。根据国际市场对模具制造的发展前景进行分析,可以明显看到行业精致将越来越激烈,要增强市场竞争力就需要进一步提高产品的质量、降低生产的成本以及缩短生产的时间。因此必须采用高效率的设计方式,并积极应用自动化设备,通过模具的优秀设计和快速成型设备的应用,能够显著提高生产稳定性,并节约模具的生产成本。
3.3加大应用数控化
铣削机床的范围模具与普通零件不同,加工的难度比较大,且形状比较多,其最大特点是加工型腔的自由曲面,在加工时主要使用铣削加工的方式进行加工。而传统加工需要依赖于操作者的熟练度以及操作的技巧,对模具进行抛光打磨都具有很难的难度,不仅会使模具生产的时间增加,也无法保持稳定的产品质量。目前开始在生产中应用数控机床,数控机床能够很好的完成模具的生产中对型腔既自由曲面的加工,加工后的型腔规模和大小都更加接近产品所要求的形状,从而减少了铣削所需的时间,也降低了靠模以及样品生产的难度,提高了产品的质量,促进了生产效率的提升。
3.4应用电加工的机床
电火花的制造方法可以实现一些铣削加工所难以解决的问题,从而使模具表面的质量达到生产的标准。其主要特点是制造的效率比较高,可以进行大量生产,同时自动化设备的普及率比较高,能够进行大规模模具的生产,比较适合生产深型腔、深槽、多件和多型腔的制造。深型腔结构一般比较复杂,不仅型腔较深、过渡的右面比较复杂,还有一些对于所使用刀具的形状有特殊的要求,所以很难保证产品形状及尺寸的准确性,在进行加工时就需要应用电火花的方式。同时应用慢走丝线的切割机床能够进一步提高级进膜和冲压模的精度,从而更好的实现了精密仪器的制造。一些机床还拥有上下异型和大锥度的性能,能够制造一些特殊的模具。另外,自动定位及自动穿丝等技术可以使操作更为简便,并且能够在无人化加工中使用。
3.5模具制造新工艺的发展
在新的塑料成型工艺中的以气体辅助的注射成型工艺具有制品的翘曲变形比较少,且注射的压力比较低、易于成型以及表面好等优点,既能够保证产品的质量,又可以大幅度的降低成本,在国外是一种比较成熟的技术。我国目前在家电以及汽车制造行业中开始广泛的进行使用。
综上所述,模具设计与加工技术在发展过程中,一直都受到了众多因素影响,我国模具设计与加工技术在发展中遇到了较多困境。想要转变模具设计与加工技术发展现状,推动模具设计可持续发展,就必须接受西方模具设计理念,提升模具设计资源利用率。
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论文作者:韩肖云
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/20
标签:模具设计论文; 模具论文; 技术论文; 加工论文; 我国论文; 方式论文; 质量论文; 《防护工程》2018年第20期论文;