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浅谈注塑模具先进制造关键技术的发展 1. 模具 制造技术的发展方向 当前模具制造的发展方向主要表现为以下五个方面。 般的机加工方法 发展至采用光机电相结合的数控电火花成形、数控电火花线切割以及各种特殊加工相结合，例如电铸成形、粉末冶金成形、精密铸造成形、激光加工等。从而可以加工出复杂的型腔和型芯，以及保证较高的加工精度要求。目前慢走丝线切割和电火花放电加工精度要求。目前慢走丝线切割和电火花放电加 工精度可达到 1 5 m，加工表面粗糙度可达到 004 m，基本上达到了精面要求。 先进的技 术支持条件 模具的服务对象主要是电器、汽车厂家，产品的更新换代快，而且模具的设计已经从二维发展为三维，实现了可视化设计，不但可以立体、直观地再现尚未加工出的模具体，真正实现了 且三维设计解决了二维设计难干解决的一些问题，诸如：干涉检查、模拟装配等。 模具快速制造技术 当前快速制造有三个发展方向：分别是基于并行工程的注塑模具快速制造、基于快速原型技术的注塑模具快速制造和高速切削技术。 于并行工程的注塑模具快速制造生产方式 是以注塑模具的标准化设计为基础的，它主要 体现为经营管理、模具设计为基础的，它主要体现为经营管理、模具设计和模具制造的三个体系的标准 了实现标准化，需要解决三项关键技术：一是统一数据库和文件传输格式；二是充分利用和开发 现信息的集成和数据资源的共享； 三是解决生产的组织、协调和专业分工，确定各个部门和层次的项目分解和利益分配的基准和算法。 于快速原型技术的注塑模具快速制造 直接从 些年来，这种将 速成型 (快速工模具制造 (高新技术相结合，已经对传统的注塑模具的制造产生了重大的冲击。 少了新产品研制过程中的迭代次数，从而加快了新产品的开发速度。 速切削技术 (应用 高速切削技术制造模具，具有切削效率 高，可明显缩短机动加工时间，加工精度高，表质量好，因此可大大缩短机械后加工、人后加工和取样检验辅助工时等许多优点。 在某注塑模的高速铣削中，材料硬度为 56 58来采用电火花加工(每 个零件需时 90用直径为 ，主轴转速 作台进给 工每个零件只需 5效提高了 l 8倍。 今后，电火花成形加工应该主要针对一些尖角、窄槽、深小孔和 过于复杂的型腔表面的精密加工。高速成切削加工在发达国家的模具制造业中已经处于主流地位，据统计，目前有 85左右的模具电火花形加工工序已被高速加工所取代。但是由于高速切削的一次性设备投资比较大，在国内，高速成切削与电火花加工还会在较长时间内并存。 模具的高速切削中对高速切削机床有下列技术要 求：主轴转速高，功率大；机床的刚度好；主轴转动和工作台直线运动都要有极高的加速度。由于高速切削时产生的切削热和刀具的磨损比普通速度切削高很多，因此，高速刀具的配置十分重要，主要表现为：刀具材料应硬度高、强度高 耐磨性好，韧度高 抗冲击能力强，热稳定和化学稳定性好；必须精心选择刀具结构和精度、切削刀的 几何参数，刀具与机床的连接方式广泛采用锥部与主轴端面同时接触的 度为 l： 确保高速运转刀具的安全和轴向加工精度。型腔的粗加工 半精加工和精加工一般采用球头铣刀，其直径应小于模具 型腔曲面的最小曲率半径；而模具零件的平面的粗、精加工则可采用带转位刀片的端铣刀。 展新的塑料模具材料及模具表面技术 主要是发展易加工、抛光性好的材料，预硬易切削钢 (一般 28 35、耐蚀钢 硬质合金钢以及时效硬化型钢、冷挤压成型钢。表面工程可以弥补模具材料的不足，降低模具材料的研发及加工的费用。近年来迅速发展起来的激光表面强化技术、物理气相沉淀技术 (化学气相沉淀技术 (热喷涂技术等新的表面技术，而传统的表面技术 (如热扩散、电镀 )电镀技术已经发展 到复合电镀技术。 于信息注塑模具的制造新模式 与注塑模具制造活动有关的信息包括产品的信息和制造信息。现代制造过程可以看作是原材料或毛坯所含的信息量的增值过程，信息流驱动将成为制造业的主流。它包括两个层面：一是通过企业内部的局域网，完成模具报价、人员的安排、制品原始数据、模具加工工艺、质量检测、试模具与交付等任务；二是通过企业外部的互联网完成企业与用户、与外协企业之间的信息交换，这种制造方式必须通过动态联盟 (种新的生产模式来实现的。动态联盟分三层：紧密层、 合作关系层和松散层。 2 新兴特殊注射成型技术对模具制造的发展要求 注射成型技术作为塑料加工成型方法中最重要的方法之一，已经得到相当广泛的应用。据统计，注塑制品约占整个塑料制品的 20 30，而在工程塑料中有 80以上的制品是采用注塑成型 加工的。但随着塑料制品应用的日 益广泛，不同的领域对塑料制品的 精度、功能成本等方面提出了很多更高的要求，因此在传统注塑成型技术的基础上，又发展了许多特殊的新兴注塑成型技术，如低压注射成型、熔芯射击成型、装配注射成型、磁场定向注射成型、单色多模注射成型、气体辅助注射成型、薄壳 注射成型技术等。因些必须改变注塑模具的设计和制造体系，才能够满足成型要求。 另外，随着微机电系统的产业生命线的进展，微细型注塑模具设计与制造技术的研究近年来得到了人们的重视，随着 注塑成型技术有着巨大的潜力和发展空间。微型注塑成型通常用于医疗、电信、计算机、电气等领域，医疗和电子器械越来越小型化，因此对人们希望制件可以做得越来越小。微型注塑成型有许多优点，如工模具的成本可以更低，而且原料的成本也大大的降低，研究适合微型注塑模具和微型注塑机的成型理论和制造方法，寻找和研制适合微型塑料制件 生产的塑料原料，以及开发相应的检测仪器设备，已经成为目前国内外的研究热点。 3 结语 先进制造技术对注塑模具制造产生了重大的影响，反过来，注塑成型新技术的产生与发展也对制造技术不断提出了新的要求。将信息技术与现代管理技术应用于制造全过程，未来注塑模制造将是以计算机辅助技术为主导技术，以信息流畅作为首要备件的有极强应变能力与竞争力的技术。 f of of of of of DM as as of a of So we as as to a At DM At DM of up .5 m, be m, of to a of a of of a to of of is on of on of of is on of in on is in In to to a of of to of of of AD of is to be a of in AD of a AD to a of a of up of it as in a 6 58of 0a of to of l 8 In DM be at a of is of in in to at 5% of DM by to of in in DM a a as a of of is so of of as be of of be of in at SK l: to of of be of of be of of of 8 35 of as as up of to & D in of of as tg a of as to a A of or be as a of in of It s of is to of be to of of to be a of 2 of to as a of of a of to 0% 30%, in 0% of a of at of of of a so in a of as be to in to In as of s in s as of of is in it is be as of to of of of a at 3 of a on of of to of be on as of
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