快速模具制造技術(shù)發(fā)展及展望（一）
|
| (發(fā)布日期：2007-3-27 13:11:54) 來源： |
![]() |
| |
制造業(yè)的歷史可追溯到幾百萬年前的舊石器時代。猿進化成人的一個重要的標志就是工具的制造�？梢姡ぞ叩闹圃鞂θ祟惖挠绊懯菢O其巨大的。從某種程度上說，工具的先進水平?jīng)Q定著生產(chǎn)力的高低。社會的發(fā)展與變革，是伴隨著勞動工具的發(fā)展與變革。制造業(yè)是任何一個發(fā)達國家的基礎(chǔ)工業(yè)，是一個國家綜合國力的重要體現(xiàn)。而在制造業(yè)中，模具工業(yè)又是制造業(yè)的基礎(chǔ)，得到了各個國家的高度重視。
尤其在今天以知識為驅(qū)動的全球化經(jīng)濟浪潮中，由于激烈的市場競爭，模具工業(yè)的內(nèi)涵、深度和廣度都發(fā)生著深刻的變化，各種新的模具設(shè)計、制造加工方法不斷出現(xiàn)，推動著我們的社會不斷的向前發(fā)展。而快速模具制造（Rapid Tool）正是以其突出的優(yōu)點，切中了傳統(tǒng)模具制造方法與市場要求的矛盾，獲得了巨大的發(fā)展，顯示了頑強的生命力和美好前景�？焖倌＞咧圃毂尘翱焖倌＞咧圃熘缘玫搅烁鲊叨鹊闹匾暎瑧靡苍絹碓綇V，主要有兩個背景：一是市場需求提供了動力；二是技術(shù)的進步。
1）市場背景今天的企業(yè)，它所面對的市場已不再局限于國內(nèi)的市場，而是面對一個全球化的市場，任何企業(yè)都在全球范圍內(nèi)尋求資源的最佳配置，以降低成本，從而在激烈的市場競爭中贏得自己的優(yōu)勢，才能生存下去。那么，今天的市場競爭有何特點呢？一個最明顯的特征就是產(chǎn)品更新的速度大大的加快，產(chǎn)品的生命周期越來越短，產(chǎn)品的個性化越來越明顯。這就對產(chǎn)品的設(shè)計和制造周期提出了更高的要求。二是世界網(wǎng)絡化，競爭全球化。同一種產(chǎn)品，消費者往往面臨著多種的選擇，選擇的范圍擴展到了全球。在今天，你即使沒走出家門，但你可能正消費著世界各地的產(chǎn)品和服務。
2）技術(shù)背景各種技術(shù)的不斷進步，深刻的改變著人們的生活方式和思維方式。尤其是計算機技術(shù)的巨大進步，大大的加速了社會前進的步伐。同樣，計算機技術(shù)也為模具工業(yè)帶來了革命性的變化，而且這場革命還在不斷的加速發(fā)展。快速模具制造技術(shù)正是有了計算機技術(shù)、激光技術(shù)以及新材料技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，才得以不斷的進步。由此可見，今天的技術(shù)與市場不是分離的，而是緊密相聯(lián)的。所以，我們在進行技術(shù)創(chuàng)新與研究時，必須緊扣市場，以市場需求為導向，讓技術(shù)服務于市場，服務于我們的社會。
快速模具制造特點及現(xiàn)狀雖然快速成形技術(shù)問世不久，由于它本身巨大的優(yōu)勢，給制造業(yè)帶來了巨大的效益，應用日益廣泛。最先進的發(fā)達國家如美國，英國，德國和日本等，都非常重視快速成形技術(shù)的研究與應用，取得了明顯的經(jīng)濟效益，尤其在工業(yè)、醫(yī)學、軍事、汽車和航空航天等領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應用。傳統(tǒng)的模具制造，采用去除式加工方法——部分去除大于工件的毛坯上的材料來得到工件一種先進模具制造方法。快速成形是一種新工藝，它是利用工件的CAD三維模型，快速制作工件的實體模型，而快速模具制造技術(shù)顛覆了我們傳統(tǒng)的模具制造概念，是模具工業(yè)的一場革命�？焖倌＞咧圃旒夹g(shù)是以快速成形（Rapid Prototying&Manufacturing，簡稱RP&M）技術(shù)為支撐技術(shù)的不用任何附加的傳統(tǒng)模具或機加工。
它的幾種常用的方法比較如下表：快速模具制造正是以快速成形技術(shù)提供的模型，不是用傳統(tǒng)的去除加工方法，而是用添加式方法，快速制造模具的一種新工藝。在模具制造業(yè)，利用快速成形技術(shù)制得的快速原型，結(jié)合硅膠模、金屬冷噴涂、精密鑄造、電鑄、離心鑄造等方法生產(chǎn)模具；快速成形件也可以直接或間接制得EDM電極，用于電火花加生產(chǎn)模具；快速成形技術(shù)制得的快速原型也可以直接作為模具。
目前，快速模具制造主要有一下幾種方法： ①快速軟模制造；②鋁填充環(huán)氧樹脂模；③SLS直接燒結(jié)低碳鋼－滲銅模；④低熔點金屬模；⑤三維打印滲銅模；⑥電鑄鎳殼－陶瓷背襯模；⑦直接金屬噴鍍模；⑧直接金屬激光液相燒結(jié)模；⑨氣相沉積鎳殼－背襯模等。
下面以軟模的制造工藝作具體的介紹。
1）制作母模：母模呈最終工件正形，一般用快速成形方法制作；
2）制作澆注模：先在母模上，沿選定的分型面，粘貼一圈彩色膠帶紙，并用膠帶紙覆蓋母模上無用的孔，用蘸有異丙醇的軟濕布將母模與澆道芯模擦拭干凈，然后用強力膠將澆道芯粘結(jié)于母模上，再制作框架；
3）稱量所需的液態(tài)硅橡膠與固化劑；
4）用真空澆注機內(nèi)部或外部的混合器，使之混合；
5)排除真空澆注機中的混合物中的空氣；
6）將混合液注入澆注模中；
7）在真空澆注機中，用約15分鐘排除澆注件中的氣體；
8）將澆注模放入低溫固化烘箱中，進行固化；
9）取出后，拆除澆注框，去毛邊，并割開，取出母模和澆道芯；
10）使上下模對準，并用裝訂針將它們相互定位。
具體的制模流程如圖1所示。以上是快速制模最常用的一種方法的工藝過程的簡單介紹。從中可以看出，快速制模技術(shù)，已經(jīng)突破了常規(guī)的機械加工方法，融合了各種新技術(shù)，是非常有潛力的一種發(fā)展方向。
它具有以下特點：
1）模具的生產(chǎn)周期大大縮短，降低了成本。市場競爭愈來愈激烈，新產(chǎn)品推陳出新的速度越來越快，例如，十年前開發(fā)一輛新汽車的時間大約為60個月，而現(xiàn)在縮短到不到18個月。原來產(chǎn)品的開發(fā)周期用“年”作單位來表述，而現(xiàn)在長的用“月”，稍長一點用“周”，甚至許多模具的開發(fā)周期用“天”來描述。由此可見，這對傳統(tǒng)的模具設(shè)計方法的確構(gòu)成了挑戰(zhàn)。而要解決這一問題，快速成形制造技術(shù)和快速模具制造技術(shù)為這一問題的有效解決提供了希望。這也正是這一技術(shù)被給予厚望的重要原因。由于以快速成形技術(shù)為基礎(chǔ)的快速模具制造技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的“去除”方式的模具制造方法，直接由三維CAD產(chǎn)品設(shè)計到產(chǎn)品，省去了許多繁瑣的加工過程，大大的縮短了模具制造周期。例如，利用硅橡膠的軟模技術(shù)，一個產(chǎn)品由 CAD三維模型到一套軟模的制成，需要的時間不到一周�；剡^頭來，考察一下今天的手機市場，對于產(chǎn)品銷售周期不到半年的新產(chǎn)品來說，具有更重要的意義。
|
版權(quán)聲明：
凡本網(wǎng)注明來源為“中國電氣自動化網(wǎng)”的，版權(quán)均屬于中國電氣自動化網(wǎng)，轉(zhuǎn)載請注明“來源：中國電氣自動化網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。本網(wǎng)轉(zhuǎn)載自其它媒體的信息，不代表本網(wǎng)觀點和對其真實性負責，轉(zhuǎn)載均有出處,本網(wǎng)對轉(zhuǎn)載文章不存在侵權(quán)等法問題。 |
|
|
|
|
|
中國電子商務服務聯(lián)盟成員單位 瓊ICP備