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0 模具的發(fā)展趨勢(shì) 1 模具 向集成化、三維化、智能化 網(wǎng)絡(luò)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(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過(guò)程，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。如英國(guó) 司的系列化軟件就包括了曲面 /實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、塑料模設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)、復(fù)雜形體 術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線(xiàn)測(cè)量 系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件還包括： 。 具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化 傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無(wú)紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)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(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過(guò)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(diǎn)，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(zhuān)業(yè)注塑模設(shè)計(jì)軟件，可進(jìn)行交互式 3D 型腔、型芯設(shè)計(jì)、模架配置及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。澳大利亞 司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件 經(jīng)受到用戶(hù)廣泛的好評(píng)和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)有華中理工大學(xué)研制的同類(lèi)軟件 向制造、基于知識(shí)的智能化功能是衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。如 司的注塑模 專(zhuān)家軟件能根據(jù)脫模方向自動(dòng)產(chǎn)生分型線(xiàn)和分型面，生成與制品相對(duì)應(yīng)的型芯和型腔，實(shí)現(xiàn)模架零件的全相關(guān)，自動(dòng)產(chǎn)生材料明細(xì)表和供 工的鉆孔表格，并能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定、加工結(jié)果校驗(yàn)等。 具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì) 隨著模具在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，以及計(jì) 1 算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。美國(guó)在其《 21 世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到 2006 年要實(shí)現(xiàn)汽車(chē)工業(yè)敏捷生產(chǎn) /虛擬工程方案，使汽車(chē)開(kāi)發(fā)周期從 40個(gè)月縮短到 4個(gè)月。 2 模具檢測(cè)、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 具檢測(cè)設(shè)備的日益精密、高效 精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來(lái)越高?，F(xiàn)在精密模具的精度已達(dá) 2～ 3μm ，目前國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家使用較多的有意大利、美國(guó)、日本等國(guó)的高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車(chē)模具廠(chǎng)不僅擁有意大利產(chǎn) 3250250坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國(guó)內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測(cè)量實(shí)物 →建立數(shù)學(xué)模型 → 輸出工程圖紙 → 模具制造全過(guò)程， 成功實(shí)現(xiàn)了逆向工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。這方面的設(shè)備還包括：英國(guó)雷尼紹公司第二代高速掃描儀 (實(shí)現(xiàn)激光測(cè)頭和接觸式測(cè)頭優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，激光掃描精度為 觸式測(cè)頭掃描精度達(dá) 外德國(guó) 司的 攜式掃描儀，日本羅蘭公司的 式掃描儀和英國(guó)泰勒 · 霍普森公司 傳感三維掃描儀分別具有高速化、廉價(jià)化和功能復(fù)合化等特點(diǎn)。 控電火花加工機(jī)床 日本沙迪克公司采用直線(xiàn)電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的 有驅(qū)動(dòng)反應(yīng)快、傳動(dòng)及定位精度高、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。瑞士夏米爾公司的 有適應(yīng)控制、 量控制及自動(dòng)編程專(zhuān)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(jī)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(diǎn)。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(dòng)加工 中心，其機(jī)床定位精度可達(dá) 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(dá) 2500000800轉(zhuǎn)速達(dá) 20500r/削進(jìn)給速度達(dá)20m/般主要用于大、中型模具加工，如汽車(chē)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(dá) 3 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù) 縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期是贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(jì)制模技術(shù)具有制模周期短、成本較低的特點(diǎn)，精 度和壽命又能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求，是綜合經(jīng)濟(jì)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(xué)腐蝕等新的工藝方法形成型腔表面及精細(xì)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(shù)脂復(fù)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(wú)模多點(diǎn)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(shí)型鑄造、負(fù)壓實(shí)型鑄造、樹(shù)脂砂實(shí)型鑄造及失蠟精鑄等技術(shù)。 (8)其他方面技術(shù)。如采用氮?dú)鈴椈蓧哼?、卸料、快速換模技術(shù)、沖壓?jiǎn)卧M合技術(shù)、刃口堆焊技術(shù)及實(shí)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(yīng)用是關(guān)鍵。因選材和用材不當(dāng)，致使模具過(guò)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(guó) 典 ；常用塑料模具用鋼有預(yù)硬鋼 (如美國(guó) 時(shí)效硬化型鋼 (如美國(guó) 本 )、熱處理硬化型鋼 (如美國(guó) 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(shì)是：由滲入單一元素向多元素共 3 滲、復(fù)合滲 (如 )發(fā)展；由一般擴(kuò)散向 子滲入、離子注入等方向發(fā)展；可采用的鍍膜有： 時(shí)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(duì)激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)及電鍍 (刷鍍 )防腐強(qiáng)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(rèn)同 在成形工藝方面，主要有沖壓模具功能復(fù)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(jìn)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(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理理念與模式。具體主要有：適應(yīng)模具單件生產(chǎn)特點(diǎn)的柔性制造技術(shù)；創(chuàng)造最佳管理和效益的團(tuán)隊(duì)精神，精益生產(chǎn)；提高快速應(yīng)變能力的并行工程、虛擬制造及全球敏捷制造、網(wǎng)絡(luò)制造等新的生產(chǎn)哲理；廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)件通用件的分工協(xié)作生產(chǎn)模式；適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保要求的綠色設(shè)計(jì)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