模具制作技巧敏捷發展,已成為現代制作技巧的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技巧,模具的激光快速成型技巧,模具的精密成形技巧,模具的超精密加工技巧,模具在設計中采用有限元法、邊界元法進行運動、冷卻、傳熱過程的動態模仿技巧,模具的CIMS技巧,已在開發的模具DNM技巧以及數控技巧等,幾乎籠罩了所有現代制作技巧。?
現代模具制作技巧朝著加快信息驅動、提高制作柔性、敏銳化制作及系統化集成的方向發展。
一、高速銑削:第三代制模技巧?
高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質量,而且與傳統的切削加工相比具有溫升低(加工工件只升高3℃),熱變形小,因而合適于溫度和熱變形敏感材料(如鎂合金等)加工;還由于切削力小,可實用于薄壁及剛性差的零件加工;公平選用刀具和切削用量,可實現硬材料(HRC60)加工等一系列長處 。因此,高速銑削加工技巧還是當前的熱點話題,它已向更高的敏銳化、智能化、集成化方向發展,成為第三代制模技巧。?
二、電火花銑削和“綠色”產品技巧?
從國外的電加工機床來看,不論從性能、工藝指標、智能化、主動化程度都已達到了相當高的程度,目前國外的新動向是進行電火花銑削加工技巧(電火花創成加工技巧)的研究開發,這是一種調換傳統的用成型電極加工型腔的新技巧,它是用高速旋轉的簡略的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣),因此不再需要制作復雜的成型電極,這顯然是電火花成形加工范疇的重大發展。
最近,日本三菱公司推出了EDSCAN8E電火花創成加工機床又有新的進展。該性能進行電極損耗主動補償,在Windows95上為該機開發的專用CAM系統,能與AutoCAD等通用的CAD聯動,并可進行在線精度丈量,以保證實現高精度加工。為了確認加工外形有無異常或殘缺,CAM系統還可實現仿真加工。?
在電火花加工技巧提高的同時,電火花加工的安全和防護技巧越來越受到人們的器重,很多電加工機床都考慮了安全防護技巧。目前歐共體已規定沒有“CE”標記的機床不能進進歐共體市場,同時國際市場也越來越器重安全防護技巧的請求。?
目前,電火花加工機床的重要標題是輻射騷擾,由于它對安全、環保影響較大,在國際市場越來越器重“綠色”產品的情況下,作為模具加工的主導設備電火花加工機床的“綠色”產品技巧,將是今后必需解決的艱苦。?
三、新一代模具CAD/CAM軟件技巧?
目前,英、美、德等國及我國一些高級院校和科研院所開發的模具軟件,具有新一代模具CAD/CAM軟件的智能化、集成化、模具可制作性評價等特點 。?
新一代模具軟件應建立在從模具設計實踐中回納總結出的大批知識上。這些知識經過了系統化和科學化的收拾,以特定的情勢存儲在工程知識庫中并能方便地被模具所調用。在智能化軟件的支撐下,模具CAD不再是對傳統設計與盤算方法的模仿,而是在先進設計理論的領導下,充分應用本事域專家的豐富知識和成功經驗,其設計成果必定具有公平性和先進性。?
新一代模具軟件以立體的思想、直觀的感到來設計模具結構,所天生的三維結構信息能方便地用于模具可制作性評價和數控加工,這就請求模具軟件在三維參數化特點造型、成型過程模仿、數控加工過程仿真及信息交換和組織與治理方面達到相當完善的程度并有較高集成化程度。衡量軟件集成化程度的高低,不僅要看功效模塊是否齊全,而且要看這些功效模塊是否共用同一數據模型,是否以同一的方法形玉成局動態數據庫,實現信息的綜合治理與共享,以支撐模具設計、制作、裝配、檢驗、測試及投產的全過程。?
模具可制作性評價功效在新一代模具軟件中的作用十分重要,既要對多計劃進行篩選,又要對模具設計過程中的公平性和經濟性進行評估,并為模具設計者供給修正根據。?
在新一代模具軟件中,可制作性評價重要包含模具設計與制作用度的估算、模具可裝配性評價、模具零件***性評價、模具結構及成形性能的評價等。新一代軟件還應有面向裝配的功效,由于模具的功效只有通過其裝配結構才干體現出來。采用面向裝配的設計方法后,模具裝配不再是逐個零件的簡略拼裝,其數據結構既能描寫模具的功效,又可定義模具零部件之間相互關系的裝配特點,實現零部件的關聯,因而能有效保證模具的質量。?
四、先進的快速模具制作技巧?
1、激光快速成型技巧(RPM)發展訊速,我國已達到國際程度,并逐步實現商品化。世界上已經貿易化的快速成形工藝重要有SLA(立體光刻)、LOM(分層分體制作)、SLS(選擇性激光燒結)、3D-P(三維印刷)。 ?
清華大學最先引進了美國3D公司的SLA250(立體光刻或稱光敏樹脂激光固化)設備與技巧并進行開發研究,經幾年努力,多次改良,完善、推出了“M-RPMS-型多功效快速原型制作系統”(擁有分層實體制作-SSM、熔融擠壓成型-MEM),這是我國自主知識產權的世界唯一擁有兩種快速成形工藝的系統(國家專利),具有較好的性能價格比。 ?
2、無模多點成形技巧是用高度可調的沖頭群體代替傳統模具進行板材曲面成形的又一先進制作技巧,無模多點成形系統以CAD/CAM/CAT技巧為重要手段,快速經濟地實現三維曲面的主動成形。吉林工大承擔了有關無模成形的國家重點科技攻關項目,已自主設計并制作了具有國際領先程度的無模多點成形設備。
我國這項技巧與美國的麻省理工學院、日本東京大學、日本東京產業大學相比,在理論研究和實際利用方面均處領先地位,目前正向著推廣利用方面發展。
3、樹脂沖壓模具首次在國產轎車的試制中得到成功利用。一汽模具制作有限公司設計制作了12套樹脂模具用于全新小紅旗轎車的改型試制,這12套模具分辨是行李箱、發動機罩、前后左右翼子板等大型復雜內外籠罩件的拉延模具,其重要特點是模具型面以CAD/CAM加工的主模型為基準,采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形,凸凹模間隙采用進口專用蠟片準確把持,模具的尺寸精度高,制作周期可縮短二分之一至三分之二,制作用度可節儉1000萬元左右(12套模具)。為我國轎車試制和小批量生產開辟了一條新道路,屬國內開創。瑞士汽巴精化有關專家認為可達90年代國際程度。?
五、現場化的模具檢測技巧?
精密模具的發展,對丈量的請求越來越高。精密的三坐標丈量機,長期以來受環境的限制,很少在生產現場應用。新一代三座標丈量機基礎上都具有溫度補償及采用抗振材料,改良防塵措施,提高環境適應性和應用可靠性,使其能方便地安裝在車間應用,以實現丈量現場化的特點。?
六、鏡面拋光的模具表面工程技巧?
模具拋光技巧是模具表面工程中的重要組成部分,是模具制作過程中后處理的重要工藝。目前,國內模具拋光至Ra0.05μm的拋光設備、磨具磨料及工藝,可以基礎滿足需要,而要拋至Ra0.025μm的鏡面拋光設備、磨具磨料及工藝尚處摸索階段。隨著鏡面注塑模具在生產中的大范圍利用,模具拋光技巧就成為模具生產的關鍵標題。由于國內拋光工藝技巧及材料等方面還存在必定標題,所以如傻瓜相機鏡頭注塑模、CD、VCD光盤及工具透明度請求高的注塑模仍有很大一部分依附進口。?
值得留心的是,模具表面拋光不單受拋光設備和工藝技巧的影響,還受模具材料鏡面度的影響,這一點還沒有引起足夠的器重,也就是說,拋光本身受模具材料的制約。例如,用45#碳素鋼做注塑模時,拋光至Ra0.2μm時,肉眼可見明顯的缺點,持續拋下往只能增加光明度,而粗糙度已無看改良,故目前國內在鏡面模具生產中往往采用進口模具材料,如瑞典的一勝百136、日本大同的PD555等都能獲得滿足的鏡面度。?
鏡面模具材料不單是化學成分標題,更重要的是冶煉時請求采用真空脫氣、氬氣保護鑄錠、垂直連鑄連軋、柔鍛等一系列先進工藝,使鏡面模具鋼具內部缺點少、雜質粒度細、彌散程度高、金屬晶粒度細、均勻度好等一系列長處,以達到拋光至鏡面的模具鋼的請求。
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