操作加机械化普通通用机床与工具阶段数字控制阶段计算机化阶段和信息网络技术体化阶段。
模具设计技术的发展方向模具设计长期以来依靠人的经验和机械制图来完成。
自从二十世纪八十年代中国发展模具计算机辅助设计技术以来,这项技术已获得认可,并且得到来快的发展。
九十年代开始发展的模具计算机辅助工程分析技术,现在也为许多企业应用,它对缩短模具制造周期及提高模具质量有显着的作用。
些工业发达国家的模具企业应用技术,已从二维设计发展到三维设计,三维设计已达以上。
中国大部分企业还停留在二维设计的水平上,能进行三维设计的企业还不到。
软件在国外应用已较普遍,国内应用还比较少,用于预测零件成形过程中可能发生缺陷的水平还比较低。
模具设计技术及和软件,今后应提高在下列几方面的水平模具设计资料库和知识库系统模具工程规划及方案设计模具材料和标准件的合理选用模具刚性强度流道及冷却通路的设计塑料模具塑料成形过程的各种模拟分析注塑成形,包括塑料充模保压冷却翘曲收缩纤维取向等模拟分析热传导和冷却过程的分析凝固及结构应力分析等。
计算浇注系统及模腔的压力场温度场速度场剪切应变速率场和剪切应力场的分布并分析其结果,是非常复杂和费时的。
这模拟技术已从中面流技术发展到双面流技术,不久即可发展到既正确又快速的实体流技术,产生满足塑料件虚拟制造要求的三维注塑流动模拟软件压模金属成形过程的模拟起皱及破裂分析应力应变和回弹分析等压铸模压铸件成形流动模拟热传导及凝固分析等锻模锻件成形过程模拟及金属流动和充填分析等提高设计和分析软件的快速性智能化和集成化水平,并强化它们的功能,以适应模具的不断发展。
除了模具技术之外,模具工艺设计也非常重要。
计算机辅助工艺设计技术已开始在中国模具企业中应用。
由於大部分模具都是单件生产,其工艺规程有别於批量生产的产品,因此应用技术难度较大,也难以有适合各类模具和不同模具企业的软件。
为了较好地应用技术,模具企业必须做好开发和研究。
虽然技术应用和推广的难度比和为高,但也必须重视这发展方向。
基于知识的工程技术是面向现代设计决策自动化的重要工具,已成为促进工程设计智能化的重要途径,近年来受到重视,将对模具的智能优化设计产生重要的影响。
模具加工技术的发展方向中国的模具分为大类小类。
不同类型的模具有不同的加工方法,同类模具也可以用不同加工技术去完成。
模具加工的工作主要集中在模具型面加工表面加工和装配,加工方法主要有精密铸造金属切削加工电火花加工电化学加工激光及其他高能波束加工,以及集两种以上加工方法为体的复合加工等。
数控和计算机技术的不断发展,使它们在许多模具加工方法中得到来广泛的应用。
在工业产品品种多样化及个性化日益明显,产品更新换代来快,市场竞争来激烈的情况下,用户要求模具制造交货期短精度高质量好价格低,带动模具加工技术向以下几方面发展。
高速铣削技术近年来中国模具制造业些骨干重点企业,先後引进高速铣床和高速加工中心,它们已在模具加工中发挥了很好的作用。
当前国外高速加工机床主轴的最高转速已超过,快速进给速度可达,加速度可达,换刀时间可提高到。
这样可大幅度提高加工效率,并可获得的加工表面粗糙度,可切削以上的高硬度材料,给电火花成形加工带来挑战。
随主轴转速的提高,机床结构及其所配置的系统及关键部件和零配件刀具等都必须配合,令机床造价大为提高。
中国进口的高速加工机床主轴最高转速在短期内仍将以为主,少数会达到左右。
虽然向更高转速发展是必然方向,但目前最主要的还是推广应用。
高速加工是切削加工工艺的革命性变革,从技术发展角度看,高速铣削正与超精密加工硬切削加工相结合,开辟了以铣代磨的领域,并大大地减轻了模具的研抛工作量,缩短了模具制造周期,在中国模具企业的应用将会来多。
并联机床,又称虚拟轴机床,和激光轴铣床的诞生,及开放式数控系统的应用更为高速加工增添光彩。
电火花加工技术电火花加工虽然已受到高速铣削的严峻挑战,但是技术的些固有特性和独特的优点,是高速铣削所不能完全替代,例如模具的复杂型面深窄小型腔尖角窄缝沟漕深坑等处的加工。
虽然高速铣削也能满足上述部分加工要求,但成本比高得多。
较之铣削加工,更易实现自动化。
复杂精密小型腔及微细型腔和去除刀痕完成尖角窄缝沟漕深坑加工及花纹加工等,将是今後应用的重点。
为了在模具加工中进步发挥其独特的作用,以下是今後的发展方向不断提高的效率自动化程度和加工的表面完整性设备的精密化和大型化设备的加工稳定性容易操作及优良的性能价格比满足不同要求的高效节能及反电解等新型脉电源的研发,电源波形检测及其处理和控制技术的发展高性能综合技术专家系统的研发及智能化技术的不断发展和自适应控制模糊控制多轴联动控制电极自动交换双线自动切换防电解作用及放电能量分配等技术的进步发展混粉加工等镜面光亮加工技术的发展微细技术的发展,包括三维微细轮廓的数控电火花铣削加工和微细电火花磨削及微细电火花加工技术等中人工智能技术的运用走丝系统和穿丝技术的改进等电火花铣削加工技术及机床和加工中心包括成型机和线切割机将得到发展作为可持续发展战略,绿色新技术是未来重要发展趋势。
快速原型制造和快速制模技术模具未来的最大竞争因素,是如何快速地制造出用户所需的模具。
技术可直接或间接用於。
金属模具快速制造技术的目标,是直接制造可用於工业化生产的高精度耐久金属硬模。
间接法制模的关键技术是开发短流程工艺减少精度损失低成本的层积和表面光整技术的集成。
技术与技术的结合,将是传统快速制模技术如中低熔点合金铸造喷涂电铸精铸层橡胶浇固等进步发展的方向。
技术与陶瓷型精密铸造相结合,为模具型腔精铸成形提供了新途径。
应用技术,从模具的概念设计到制造完成,仅为传统加工方法所需时间的和成本的左右,具有广阔的发展前景。
要进步提高技术的竞争力,需要开发数据和加工数据生成更容易高精度尺寸及材料限制小的直接快速制造金属模具的方法。
超精密加工微细加工和复合加工技术随模具向精密化和大型化方向发展,超精密加工微细加工和集电化学超声波激光等技术於体的复合加工将得到发展。
目前超精密加工已稳定地达到亚微米级,纳米精度的超精密加工技术也被应用到生产。
电加工电化学加工束流加工等多种加工技术,已成为微细加工技术的重要组成部分,国外更有用波长仅纳米的辐射波制造出的纳米级塑料模具。
在台机床上使激光铣削和高速铣削相结合,已使模具加工技术得到新发展。
先进表面处理技术模具热处理和表面处理,是能否充分发挥模具材料性能的关键。
真空热处理深冷处理包括和技术的气相沉积等离子渗入等离子喷涂及表面处理技术类钻石薄膜覆盖技术高耐磨高精度处理技术不沾粘表面处理等技术已在模具制造中应用,并呈现良好的发展前景。
模具表面激光热处理焊接强化和修复等技术及其他模具表面强化和修复技术,也将受到进步重视。
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