宏聚为您浅析模具设计与制造现状及发展趋势

当前，我国工业生产的特点是产品品种多、更新快和市场竞争激烈，在这种悄况下，用户对模具制造的要求是“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”，模具技术的发展是与这些要求相适应的。
　　1、在模具设计制造中将全面推广CAD/CAM/CAE技术
　　模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。现在，全面普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟。随着微机软件的发展和进步，技术培训工作也日趋简化，在普及推广模具CAD、CAM技术的过程中，应抓住机遇，重点扶植国产模具软件的开发和应用；加大技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。有条件的企业应积极做好CAD/CAM技术的深化应用工作，即开展企业信息化工程，可从计算机辅助工艺管理系统（CAPP）、计算机辅助产品数据管理系统（PDM）、计算机集成制造系统 （C1MS）、虚拟现实技术（VR）逐步深化和提高。用于模具设计制造的计算机软件，将向智能化、集成化方向发展。
　　2、快速原型制造（RPM）及相关技术将得到更好的发展
　　快速原型制造（RPM）技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成形技术和新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术，基于新颖的离散与堆积（即材枓累加）成形思想，根据零件CAD模型，快速自动完成复杂的三维实体（模型）制造。RPM技术是集精密机械制造、计算机、NC （数控加工）技术、激光成形技术和材料科学最新发展的高科技技术为一体的，被公认为是继NC技术之后的一次技术革命。
　　RPM技术可直接或间接用于模具制造。首先是通过立体光固化（SLA〉、叠层实体制造 （LOM〉、激光选区烧结（SLS）、三维打印（3D-P），熔融沉积成形（FDM）等不同方法得到制件原型。然后通过一些传统的快速制模方法，主要有精密铸造、粉末冶金、电铸与熔射 （热喷涂）等，获得长寿命的金属模具或非金属的低寿命模具。用这种方法制模，具有技术先进、成本较低、设计制造周期短、精度适中等特点，从模具的概念设计到制选完成，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成形制造技术的结合，将是传统快速制模技术进一步深人发展的方向。用RPM技术制造出原型后，或用实物，使用旋转铸造（用热硬化橡胶做摸具）可快速、低成本地制造小批零件，发廉前景很好。
　　3、高速铣削加工将得到更广泛的应用
　　国外近年来发展的高速铣削加工，主轴转速可达到 40000～100000r/min,快速进 给速度可达到 30～40m/min,换刀时间可提高到 1～3S。这样就大幅度提高了加工效率，并可获得R的加工表面粗糙度。另外，还可加工硬度达60HRC的模块，形成了对电火花成形加工的挑战。高速切削加工与传统切削加工相比还具有温升低（加工工件 只升高3°c、热变形小等优点。目前它已向更商的敏捷化、智能化、集成化方向发展。 高速铣削必须与相应的软件、加工工艺、刀具及其夹紧头相配合。高速铣削加工技术的发展，促进了模具加工技术的发展，特别是给汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。
　　4、模具高速扫描及数字化系统将在逆向工业中发挥更大作用
　　高速扫描机和模具扫描系统，巳在我国200多家模具厂得到应用，取得了良好效果。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，大大缩短了模具的研制、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，如用雷尼 绍的SP2-1扫描测头实现快速数据采集，采集的数据通过软件可自动生成各种不同数控系统的加工程序及不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”高速扫描机扫描速度最高可达3m/rnin，大大缩短了模具制造周期。目前模具扫描系统已在汽车、摩托车、家 电等行业得到成功应用，逆向工程和并行工程将在今后的模具生产中发挥越来越重要的作用。
　　5、电火花铣削加工技术将得到发展
　　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形电极加工型腔的新技术，它由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形电极，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，预计这一技术将得到发展。
　　6、超精加工和复合加工将得到发展
　　目前航空航天等部门已应用纳米技术，这就要求必须要有超高精度的模具制造超高精度的零件。随者模具向精密化和大型化方向发展，加工精度超过的超精加工技术和将电学、化学、超声波、激光等技术综合在一起的复合加工将得到发展。兼各两种以上工艺特点的复合加工技术在今后的模具制造中将有广阔的前景。
　　7、热流道技术将得到推广
　　由于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，许多塑料模具厂生产的模具已有一半用上了热流道技术，有的厂其至已达80%以上，效果十分明显。国内近几年来已开始推广应用，但总体还未达到10%，仅个别企业达到30%左右。制定热流道元器件的国家标准，积极生产廉价高质量的元器件，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将进一步发展
　　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。闻外已比较成熟，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成形和气体（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于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体捕助成形流动分析软件，显得十分重要。