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模具(jù)工藝發(fā)展到(dào)現在已經是(shì)擁有一套非常完整的工藝鏈了,不管是在(zài)哪方麵都(dōu)趨於成熟。但是市場是(shì)不斷變化的,對(duì)產品的要求也(yě)是在不斷的變化,這也(yě)就促使(shǐ)模具加工技術也在不(bú)斷的改進中。未來模具加(jiā)工技術將朝著加快信息驅動、提高製造柔性、敏捷化製造及係統化(huà)集成的方向發展。具體表(biǎo)現在這些個方麵:
一、高速銑削:第三代製模技術
高速銑削加工不(bú)但具有加工速度高以及良好的(de)加工精度(dù)和表麵質量,而且與(yǔ)傳統的切削加工相比具有溫(wēn)升低(加工工件隻升高3 ℃),熱變形小,因(yīn)而適(shì)合於溫度和熱(rè)變形敏感材料(如鎂合金等) 加工;還由於切削力小,可適用於(yú)薄壁及(jí)剛性差的零件加(jiā)工;合理選用刀具和切削用量,可實(shí)現硬材料(HRC60)加工等一係列優點。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(de)敏捷(jié)化、智能化、集成化方(fāng)向發展,成為第三代製模技術。
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(dòng)化程度(dù)都已達到了相當高的水平,目(mù)前國外(wài)的新動向是(shì)進行電火花銑削加工技術(電火(huǒ)花創成加工技術 )
的研究開發(fā),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),因此不再需要製造複雜的成型電極,這顯然(rán)是電火花成形(xíng)加(jiā)工領(lǐng)域(yù)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(xīn)的(de)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係統,能與(yǔ)AutoCAD等通用的CAD 聯動,並(bìng)可進行在線精(jīng)度測量(liàng),以保證實現高精度加工。為了確認加工形狀有無異常或殘缺,CAM係統還可(kě)實現仿(fǎng)真(zhēn)加工。
三、新一代模具CAD/CAM軟件技術(shù)
目(mù)前,英、美、德(dé)等國及我國一些高等院校和(hé)科研院所開發的模具軟件,具有新一代模具(jù)CAD/CAM軟件的智能化、集成化、模具可(kě)製造性評價等特點。
新一代模具軟件應(yīng)建立在從模具設計實踐中歸納總結出(chū)的(de)大量知識上。這些知識經過了係統化和科學化的整(zhěng)理,以特定的形式存儲在工程知(zhī)識庫中並能方便地被模具所(suǒ)調用(yòng)。在智能化軟件的支持下,模具CAD不再(zài)是(shì)對傳統設計與計算方法的模仿,而是在先進設計理(lǐ)論的指(zhǐ)導下,充分運用本領域專家的豐富(fù)知識和成功經驗,其設計結果必然具有(yǒu)合理(lǐ)性和(hé)先進性。
新一代模具軟件以立體的(de)思想、直觀(guān)的感覺來設計(jì)模具結構,所生成的三維結構信息能方便(biàn)地用於模具可製造性評價和數控加工(gōng),這就(jiù)要求模具軟件在三維(wéi)參(cān)數化特征造(zào)型、成型過程模擬、數控加工過程仿真及信息交流和(hé)組織(zhī)與管理方麵達到相當完善的程度並有較高集成化水平。衡量軟件集成化程度的高低,不僅要(yào)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(guǎn)理與共享,以支持模具設計、製造、裝配、檢驗(yàn)、測試及投產的全(quán)過程。
模具(jù)可(kě)製造性評價功能在(zài)新一代模具軟件中的(de)作用十分(fèn)重要,既要對多方案進行篩選,又要對(duì)模具設計過程中的(de)合理性(xìng)和經濟性進行(háng)評估,並為(wéi)模具設計者提(tí)供修改依據。
在新一代模具軟件中,可製造性評價主要包括模具設計與製造費用(yòng)的估算、模具可裝配性評價、模具零件(jiàn)製造工藝性評(píng)價、模具結構及(jí)成形性能的評價等(děng)。新一代軟件還應有麵向裝配的(de)功能,因為模具的功能(néng)隻有通過其裝配結構才能體現出來。采用麵向裝配的設計方法後,模(mó)具裝配(pèi)不再是逐個(gè)零件的簡(jiǎn)單拚裝,其數據結構既(jì)能描述模具(jù)的(de)功能,又可定義模具零部件之間相互關係的裝配特征,實現零部件的關聯,因而能有效保證模具的質量。
四、先進的快速模具製造技術
1、激光快速成型技術(RPM)發展迅(xùn)速,我國已達到國際(jì)水平,並逐步實現商品化(huà)。世界上已經商業化的(de)快速成形工藝主要(yào)有 SLA(立體光刻)、LOM(分層分體(tǐ)製造
) 、SLS(選擇性激光燒結)、3D-P( 三維印(yìn)刷)。
清華大學最先引進了美國(guó)3D公司的SLA250(立體光刻或稱(chēng)光敏樹脂激光固化 )設備與技術並(bìng)進(jìn)行開發研究,經幾年努力,多次改進,完善、推出了“M-RPMS-型多功能快速原型製造係統”( 擁有分層實體製造 -SSM、熔(róng)融擠壓(yā)成(chéng)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係統(tǒng)( 國家專利 ),具有較好的性能價格比。
2、無(wú)模多點成形技術是用高度可調的衝頭群體代替傳統模具(jù)進行板材曲麵成(chéng)形的又一先進(jìn)製造技術(shù),無模多點成形係統以CAD/CAM/CAT 技術(shù)為主(zhǔ)要手段,快速經濟地實現三維曲麵的自動成(chéng)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,已自主設計並製造了具有(yǒu)國際領先水平的無模多(duō)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(yīng)用方麵均處領先地位,目前正(zhèng)向著推廣應用方麵發展
五、現場化的模具(jù)檢測技術
精密模具的發展,對測量的要求(qiú)越來越高。精密的三坐標測量機,長期以來受環境(jìng)的限製,很少在生產現場使用。新一代三座標測量(liàng)機基本上都具有溫度(dù)補償及采用抗振材料,改善(shàn)防塵(chén)措施,提高環境適應性和使用可(kě)靠性,使其能方(fāng)便地安裝在車間使用,以實(shí)現(xiàn)測量現場化的特點。
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