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0 模具的發(fā)展趨勢 1 模具 向集成化、三維化、智能化 網(wǎng)絡化方向發(fā)展 具軟件功能集成化 模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試及生產(chǎn)管理的全過程，達到實現(xiàn)最佳效益的目的。如英國 司的系列化軟件就包括了曲面 /實體幾何造型、復雜形體工程制圖、工業(yè)設計高級渲染、塑料模設計專家系統(tǒng)、復雜形體 術(shù)造型及雕刻自動編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復雜形體在線測量 系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件還包括： 。 具設計、分析及制造的三維化 傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設計已越來越不適應現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設計、分析、制造的三維化、無紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設計模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的 析、模具可制造性評價和數(shù)控加工、成形過程模擬及信息的管理與共享。如 軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點，從而使模具并行工程成 為可能。另外， 司的 司的 日立造船的 是 3D 專業(yè)注塑模設計軟件，可進行交互式 3D 型腔、型芯設計、模架配置及典型結(jié)構(gòu)設計。澳大利亞 司的三維真實感流動模擬軟件 經(jīng)受到用戶廣泛的好評和應用。國內(nèi)有華中理工大學研制的同類軟件 向制造、基于知識的智能化功能是衡量模具軟件先進性和實用性的重要標志之一。如 司的注塑模 專家軟件能根據(jù)脫模方向自動產(chǎn)生分型線和分型面，生成與制品相對應的型芯和型腔，實現(xiàn)模架零件的全相關(guān)，自動產(chǎn)生材料明細表和供 工的鉆孔表格，并能進行智能化加工參數(shù)設定、加工結(jié)果校驗等。 具軟件應用的網(wǎng)絡化趨勢 隨著模具在企業(yè)競爭、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國際化，以及計 1 算機軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡使得在模具行業(yè)應用虛擬設計、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。美國在其《 21 世紀制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到 2006 年要實現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn) /虛擬工程方案，使汽車開發(fā)周期從 40個月縮短到 4個月。 2 模具檢測、加工設備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 具檢測設備的日益精密、高效 精密、復雜、大型模具的發(fā)展，對檢測設備的要求越來越高。現(xiàn)在精密模具的精度已達 2～ 3μm ，目前國內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國、日本等國的高精度三坐標測量機，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風汽車模具廠不僅擁有意大利產(chǎn) 3250250坐標測量機，還擁有數(shù)碼攝影光學掃描儀，率先在國內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實現(xiàn)了從測量實物 →建立數(shù)學模型 → 輸出工程圖紙 → 模具制造全過程， 成功實現(xiàn)了逆向工程技術(shù)的開發(fā)和應用。這方面的設備還包括：英國雷尼紹公司第二代高速掃描儀 (實現(xiàn)激光測頭和接觸式測頭優(yōu)勢互補，激光掃描精度為 觸式測頭掃描精度達 外德國 司的 攜式掃描儀，日本羅蘭公司的 式掃描儀和英國泰勒 · 霍普森公司 傳感三維掃描儀分別具有高速化、廉價化和功能復合化等特點。 控電火花加工機床 日本沙迪克公司采用直線電機伺服驅(qū)動的 有驅(qū)動反應快、傳動及定位精度高、熱變形小等優(yōu)點。瑞士夏米爾公司的 有適應控制、 量控制及自動編程專家系統(tǒng)。另外有些 采用了混粉加工工藝、微精加工脈沖電源及模糊控制 (技術(shù)。 速銑削機床 (銑削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速銑削具有工件溫升低、切削力小、加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好、加工效率高 (為普通銑削加工的 5～ 10 倍 )及可加工硬材料 (<60諸多優(yōu)點。因而在模具加工中日益受到重視。瑞士克朗公司五軸聯(lián)動加工 中心，其機床定位精度可達 8μm ，自制的具有矢量閉環(huán)控制電主軸，最大轉(zhuǎn)速為 42000r/大利 司的高速銑床，其加工范圍達 2500000800轉(zhuǎn)速達 20500r/削進給速度達20m/般主要用于大、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具、壓鑄模、 2 大型塑料等曲面加工，其曲面加工精度可達 3 快速經(jīng)濟制模技術(shù) 縮短產(chǎn)品開發(fā)周期是贏得市場競爭的有效手段之一。與傳統(tǒng)模具加工技術(shù)相比，快速經(jīng)濟制模技術(shù)具有制模周期短、成本較低的特點，精 度和壽命又能滿足生產(chǎn)需求，是綜合經(jīng)濟效益比較顯著的模具制造技術(shù)，具體主要有以下一些技術(shù)。 (1)快速原型制造技術(shù) (它包括激光立體光刻技術(shù) (；疊層輪廓制造技術(shù) (；激光粉末選區(qū)燒結(jié)成形技術(shù) (；熔融沉積成形技術(shù) (和三維印刷成形技術(shù) (3。 (2)表面成形制模技術(shù)。它是指利用噴涂、電鑄和化學腐蝕等新的工藝方法形成型腔表面及精細花紋的一種工藝技術(shù)。 (3)澆鑄成形制模技術(shù)。主要有鉍錫合金制模技術(shù)、鋅基合金制模技術(shù)、樹脂復合成形模具技術(shù)及硅橡 膠制模技術(shù)等。 (4)冷擠壓及超塑成形制模技術(shù)。 (5)無模多點成形技術(shù)。 (6)帶沖裁落料制模技術(shù)。 (7)模具毛坯快速制造技術(shù)。主要有干砂實型鑄造、負壓實型鑄造、樹脂砂實型鑄造及失蠟精鑄等技術(shù)。 (8)其他方面技術(shù)。如采用氮氣彈簧壓邊、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓單元組合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實型鑄造沖模刃口鑲塊技術(shù)等。 4 模具材料及表面處理技術(shù)發(fā)展迅速 模具工業(yè)要上水平，材料應用是關(guān)鍵。因選材和用材不當，致使模具過早失效，大約占失效模具的 45%以上。 在模具材料方面，常用冷作模具鋼有 焰淬火鋼 (如日本的 ；常用新型熱作模具鋼有美國 典 ；常用塑料模具用鋼有預硬鋼 (如美國 時效硬化型鋼 (如美國 本 )、熱處理硬化型鋼 (如美國 本 典一勝白 136 等 )、粉末模具鋼 (如日本 ；覆蓋件拉延模常用 鐵等，大型模架用 工位精密沖模常采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金及硬質(zhì)合金 。在模具表面處理方面，其主要趨勢是：由滲入單一元素向多元素共 3 滲、復合滲 (如 )發(fā)展；由一般擴散向 子滲入、離子注入等方向發(fā)展；可采用的鍍膜有： 時熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前對激光強化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍 (刷鍍 )防腐強化等技術(shù)也日益受到重視。 5 模具工業(yè)新工藝、新理念和新模式逐步得到了認同 在成形工藝方面，主要有沖壓模具功能復合化、超塑性成形、塑性精密成形技術(shù)、塑料模氣體輔助注射技術(shù)及熱流道技術(shù)、高壓注射成形技術(shù)等。另一方面，隨著先進制造技術(shù)的不斷發(fā)展和模具行業(yè)整體水平的提高，在模具行業(yè)出現(xiàn)了一些新的設計、生產(chǎn)、管理理念與模式。具體主要有：適應模具單件生產(chǎn)特點的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的團隊精神，精益生產(chǎn)；提高快速應變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標準件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設計與制造等。 4 (1) ie of in to of to of to as K s a (2) of of no of to a of to be in AE NC UG as so In s D D by 5 is a of of as s to of C (3) in of in in 21006 to to 0 2 to 1) ~ 3μm, to in 250 3250a in of as a of to of of → of a 6 be s s so (2) s of DM (3) is an of is 0 <60 in up μm, a 2000r/ s of up 500 5000 18000500r/0m/ as up 3 is an of to 7 is a of is in (1) It of 3so (2) It to of of a (3) (4) (5) (6) (7) (8) of as of 4 to of is to of 5% In 67 a of 8 13, a (as as , as 36, , in of a to D by to of to of In of 5 n of On of of as a in to to of to to of of of of of of