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模具加工工藝正向信息化敏捷化方向發展
返回列表 來源: 發布日期: 2021.11.13

模具工藝發展到現在已經是擁有一套非常完整的工藝鏈了,不管是在哪方面都趨于成熟。但是市場是不斷變化的,對產品的要求也是在不斷的變化,這也就促使模具加工技術也在不斷的改進中。未來模具加工技術將朝著加快信息驅動、提高制造柔性、敏捷化制造及系統化集成的方向發展。具體表現在這些個方面:

一、高速銑削:第三代制模技術

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,因而適合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,可適用于薄壁及剛性差的零件加工;合理選用刀具和切削用量,可實現硬材料(HRC60)加工等一系列優點。因此,高速銑削加工技術仍是當前的熱門話題,它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展,成為第三代制模技術。

二、電火花銑削和“綠色”產品技術

從國外的電加工機床來看,不論從性能、工藝指標、智能化、自動化程度都已達到了相當高的水平,目前國外的新動向是進行電火花銑削加工技術(電火花創成加工技術 ) 的研究開發,這是一種替代傳統的用成型電極加工型腔的新技術,它是用高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣),因此不再需要制造復雜的成型電極,這顯然是電火花成形加工領域的重大發展。

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。該機能進行電極損耗自動補償,在Windows95 上為該機開發的專用CAM系統,能與AutoCAD等通用的CAD 聯動,并可進行在線精度測量,以保證實現高精度加工。為了確認加工形狀有無異?;驓埲?,CAM系統還可實現仿真加工。

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三、新一代模具CAD/CAM軟件技術

目前,英、美、德等國及我國一些高等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、模具可制造性評價等特點。

新一代模具軟件應建立在從模具設計實踐中歸納總結出的大量知識上。這些知識經過了系統化和科學化的整理,以特定的形式存儲在工程知識庫中并能方便地被模具所調用。在智能化軟件的支持下,模具CAD不再是對傳統設計與計算方法的模仿,而是在先進設計理論的指導下,充分運用本領域專家的豐富知識和成功經驗,其設計結果必然具有合理性和先進性。

新一代模具軟件以立體的思想、直觀的感覺來設計模具結構,所生成的三維結構信息能方便地用于模具可制造性評價和數控加工,這就要求模具軟件在三維參數化特征造型、成型過程模擬、數控加工過程仿真及信息交流和組織與管理方面達到相當完善的程度并有較高集成化水平。衡量軟件集成化程度的高低,不僅要看功能模塊是否齊全,而且要看這些功能模塊是否共用同一數據模型,是否以統一的方式形成全局動態數據庫,實現信息的綜合管理與共享,以支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試及投產的全過程。

模具可制造性評價功能在新一代模具軟件中的作用十分重要,既要對多方案進行篩選,又要對模具設計過程中的合理性和經濟性進行評估,并為模具設計者提供修改依據。

在新一代模具軟件中,可制造性評價主要包括模具設計與制造費用的估算、模具可裝配性評價、模具零件制造工藝性評價、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能,因為模具的功能只有通過其裝配結構才能體現出來。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單拼裝,其數據結構既能描述模具的功能,又可定義模具零部件之間相互關系的裝配特征,實現零部件的關聯,因而能有效保證模具的質量。

 

四、先進的快速模具制造技術

1、激光快速成型技術(RPM)發展迅速,我國已達到國際水平,并逐步實現商品化。世界上已經商業化的快速成形工藝主要有 SLA(立體光刻)、LOM(分層分體制造 ) 、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 )設備與技術并進行開發研究,經幾年努力,多次改進,完善、推出了“M-RPMS-型多功能快速原型制造系統”( 擁有分層實體制造 -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、無模多點成形技術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造技術,無模多點成形系統以CAD/CAM/CAT 技術為主要手段,快速經濟地實現三維曲面的自動成形。吉林工大承擔了有關無模成形的國家重點科技攻關項目,已自主設計并制造了具有國際領先水平的無模多點成形設備。

我國這項技術與美國的麻省理工學院、日本東京大學、日本東京工業大學相比,在理論研究和實際應用方面均處領先地位,目前正向著推廣應用方面發展

五、現場化的模具檢測技術

精密模具的發展,對測量的要求越來越高。精密的三坐標測量機,長期以來受環境的限制,很少在生產現場使用。新一代三座標測量機基本上都具有溫度補償及采用抗振材料,改善防塵措施,提高環境適應性和使用可靠性,使其能方便地安裝在車間使用,以實現測量現場化的特點。

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