快速模具设计和制造技术,本文是关于模具设计论文范文文献与模具设计和快速模具设计和制造技术研究类专升本论文范文.
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摘 要：快速模具技术是现代生产技术的产物,在模具界占据及其重要的位置.快速模具技术以“快”为特点,加快了产品开发生产速度,符合现代顾客对产品的需求.本文主要阐述了快速模具制造技术的含义及分类,针对快速模具制造技术的特点及目的,提出了应用研究方法.
关键词：快速模具；模具；制造技术；研究
中图分类号：TG76文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2017.12.087
随着现代社会的发展,产品市场竞争日趋激烈,如何减少产品开发上市时间,抢做市场“领头羊”,已经是厂家所需要面临与解决的严峻问题.然而,目前产品开发流程还比较复杂,上市所用时间较长.若能在产品开发制造过程中缩短用时、减轻成本,对产品市场竞争力就有巨大帮助.为此,快速模具制造技术应运而生.快速模具制造技术蕴含了多种先进科技,如材料、控制及信息技术等,是制造技术发展的综合集成[1].快速模具制造技术推行后,迅速覆盖了航空、汽车及军事等多个领域,为产品的设计提供了便捷通道.
1快速模具制造技术的概念及分类
快速模具制造技术（Rapidtooling,RT）,是通过快速成型技术使用直接或间接的方法快速、准确地制造所需模具的过程.经过多年的发展,已形成多种新类型的快速模具制造技术.该技术不依赖辅助性加工工具,而是基于计算机辅助设计模型之上驱动模具,在操作应用过程中,可以有效地较少产品设计与生产时间,降低生产成本,保证产品制造精准度.在现代应用中,快速模具制造技术可分为直接与间接两种制模法.
1.1直接制模法
直接制模法是指运用快速的原型机械直接制造出可以大量生产的模型或型芯,对其再进一步加工处理,以获取模具精准度与性能等,使其能直接用于批量生产,此种制模法主要应用于金属材料模具制造等方面.虽然直接制模法可以充分发挥原型技术的速度且制造过程较简单,特别是对于形状复杂且需要冷却系统的零件,直接制模法具有无可取代的优势.但在掌控模具性能与精准度上难度较大,对模具尺度也有一定的限制,本文主要介绍以下4种快速成型制模技术.一是光固化快速成型工艺技术直接制造模具.光固化快速成型工艺技术所制造的树脂模具柔韧性较强,适用于小规模塑料零部件模具的批量生产.使用光固化快速成型直接制造模具,可延长产品使用寿命.二是使用特殊纸材,利用叠层制造技术可直接制造纸质模具.这种模具与木模具有同样的强度,且耐磨性能更强,可以进行机械与修饰加工.因此,采用这种制造法代替传统木模,不仅适用于单件及小规模批量生产,因其较好的强度与精准度,还可适用于大型木模的制造.三是选择性激光烧结快速成型工艺技术直接制模.作为快速模具制造技术的一种加工手段,它在模具制造业更是得到青睐,其优势是可采取金属粉以及树脂等不同种材料直接制模.四是融化沉积直接制模法.该制模法可采用喷头将流动的材料按模具的路径沉积在规定位置凝结成型,分层沉积,等材料凝结后形成完整的模具.此技术使用液化机器代替激光机器,可获取具有黏度且较易沉积与调整的材料.
1.2间接制模法
间接制模法是指通过量产原型机械,首先制造出一个理想的产品外部形状,再通过此原型件进行翻制,从而得到大批量的模具.间接制模法结合了翻制技术与原型技术,相较于直接制模法,可以更好地把握模具精准度与性能,降低产品成本.间接制模法主要应用于硅胶、金属树脂与喷涂模等,可生产出软质模具与硬质模具.一是软质模具.软质模具使用不同于传统钢质材料的软质性物质,如硅胶、树脂和铝等,具有成本低,周期短的特征,因而适用于航空等领域的单件或小批量的产品制造以及种类多、更新快的现代产品制造.二是硬质模具.硬质模具是使用钢质材料制造模具,用于快速制造钢质模具的方法主要有熔模制模法、陶瓷精密制模法等.熔模制模首先采用原型件翻制硅胶或金属树脂等材料的压型,然后再根据该压型大批量生产制造蜡膜,再融合熔模制模技术制造钢模具.对于单件与复杂模具的生产,也可直接使用快速制造原型件取代蜡膜,进而直接制造出金属模具.
2快速模具的特点
快速模具相较于传统模具有时间短、成本低、精准度高等特点[2].传统模具制造完成一般需要60~90d,制造复杂的模具时,制作及加工程序所需的时间会相应增加.对于无法借助辅助刀具进行加工的部位,还需采取计算机数字控制机床加工.因此,传统制造模具加工过程所用的时间较长.而快速模具以原型件为基础,仅花费几小时即可完成加工,加以脱蜡,总制造完成过程只需4d.由此可见,快速模具技术极大缩短了模具加工过程所用的时间.此外,若模具制造开始前使用Moldex3D与PROCAST等数据模拟软件对模具方案进行可行性评估并模拟模具注塑,可增加模具开发成功率及缩短试模时间[3].
从模具制造成本来说,由于传统模具制造过程需要使用刀具与电极,故会产生相应的损耗,且伴有大量废料.而快速模具制造不需要使用辅助工具,也没有废料出现.因此,快速模具与传统模具相比成本较低；从成品的精准度来讲,传统模具在制造加工过程当中,由于需要用到刀具加工,就会对刀具造成一定的磨损,故需多次更换刀具及多次安装,并对模具的精准度产生一定的影响.反观快速模具制造,只要能掌控材料在不同温度差下的收缩度,加工时就可以把精准度控制在一定范围内.
3快速模具制造技术的应用研究
在实际应用中,快速模具制造技术主要以缩短产品开发生产时间为目的.目前,虽然快速模具制造技术已经取得了明显成果,但与现实工业化生产需求还存在一定差距.所以应加强扩大快速模具制造技术的使用领域及范围,减少快速模具在生产过程中所花费的成本,特别是大型模具在生产方面的成本.虽然现在快速模具制造所需材料还是传统材料,但作为新类型的生产形式,发展方向将侧重于寻求新模具材料及新工艺,开发强度较高的金属模具,以缩短产品生产时间,再次降低成本.还应提高模具制造精准度,尺寸控制在-0.015～0.05mm之内,且要保证表面质量,尽可能减少最后加工及抛光的工序,降低制造工艺成本.目前,快速模具制造技术主要趋向于模具表面精细花纹的制造.
4结束语
快速模具制造技术已经被应用于各种类型模具的制造加工生产中,它极大地缩短了产品开发生产周期,提高了生产效率,为产品能更早地进入市场提供了保证,同时也降低了生产成本.总而言之,快速模具制造技术可以快速开发制造新产品,达到产品快速的更新换代,既符合市场发展规律需求,又可为企业带来更大的经济利益.
参考文献：
[1]庄志雄.基于快速成型技术的快速模具制造[J].中国新技
术新产品,2016(20):87-88.
[2]易丽芬.金属模具的无模化铸型快速制造技术[J].农村经
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[3]吴家杰,李国伟.快速成型技术在模具制造中的应用分
析[J].低碳世界,2017(25):293-294.（责任编辑戈春）
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