快速模具制造技術發展及展望（一）
|
| (發布日期：2007-3-27 13:11:54) 來源： |
![]() |
| |
制造業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。可見，工具的制造對人類的影響是極其巨大的。從某種程度上說，工具的先進水平決定著生產力的高低。社會的發展與變革，是伴隨著勞動工具的發展與變革。制造業是任何一個發達國家的基礎工業，是一個國家綜合國力的重要體現。而在制造業中，模具工業又是制造業的基礎，得到了各個國家的高度重視。
尤其在今天以知識為驅動的全球化經濟浪潮中，由于激烈的市場競爭，模具工業的內涵、深度和廣度都發生著深刻的變化，各種新的模具設計、制造加工方法不斷出現，推動著我們的社會不斷的向前發展。而快速模具制造（Rapid Tool）正是以其突出的優點，切中了傳統模具制造方法與市場要求的矛盾，獲得了巨大的發展，顯示了頑強的生命力和美好前景。快速模具制造背景快速模具制造之所以得到了各國高度的重視，應用也越來越廣，主要有兩個背景：一是市場需求提供了動力；二是技術的進步。
1）市場背景今天的企業，它所面對的市場已不再局限于國內的市場，而是面對一個全球化的市場，任何企業都在全球范圍內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品更新的速度大大的加快，產品的生命周期越來越短，產品的個性化越來越明顯。這就對產品的設計和制造周期提出了更高的要求。二是世界網絡化，競爭全球化。同一種產品，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品和服務。
2）技術背景各種技術的不斷進步，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，計算機技術也為模具工業帶來了革命性的變化，而且這場革命還在不斷的加速發展。快速模具制造技術正是有了計算機技術、激光技術以及新材料技術等相關技術，才得以不斷的進步。由此可見，今天的技術與市場不是分離的，而是緊密相聯的。所以，我們在進行技術創新與研究時，必須緊扣市場，以市場需求為導向，讓技術服務于市場，服務于我們的社會。
快速模具制造特點及現狀雖然快速成形技術問世不久，由于它本身巨大的優勢，給制造業帶來了巨大的效益，應用日益廣泛。最先進的發達國家如美國，英國，德國和日本等，都非常重視快速成形技術的研究與應用，取得了明顯的經濟效益，尤其在工業、醫學、軍事、汽車和航空航天等領域已經得到了廣泛的應用。傳統的模具制造，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顛覆了我們傳統的模具制造概念，是模具工業的一場革命。快速模具制造技術是以快速成形（Rapid Prototying&Manufacturing，簡稱RP&M）技術為支撐技術的不用任何附加的傳統模具或機加工。
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提供的模型，不是用傳統的去除加工方法，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，利用快速成形技術制得的快速原型，結合硅膠模、金屬冷噴涂、精密鑄造、電鑄、離心鑄造等方法生產模具；快速成形件也可以直接或間接制得EDM電極，用于電火花加生產模具；快速成形技術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鋁填充環氧樹脂模；③SLS直接燒結低碳鋼－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于母模上，再制作框架；
3）稱量所需的液態硅橡膠與固化劑；
4）用真空澆注機內部或外部的混合器，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，已經突破了常規的機械加工方法，融合了各種新技術，是非常有潛力的一種發展方向。
它具有以下特點：
1）模具的生產周期大大縮短，降低了成本。市場競爭愈來愈激烈，新產品推陳出新的速度越來越快，例如，十年前開發一輛新汽車的時間大約為60個月，而現在縮短到不到18個月。原來產品的開發周期用“年”作單位來表述，而現在長的用“月”，稍長一點用“周”，甚至許多模具的開發周期用“天”來描述。由此可見，這對傳統的模具設計方法的確構成了挑戰。而要解決這一問題，快速成形制造技術和快速模具制造技術為這一問題的有效解決提供了希望。這也正是這一技術被給予厚望的重要原因。由于以快速成形技術為基礎的快速模具制造技術，改變了傳統的“去除”方式的模具制造方法，直接由三維CAD產品設計到產品，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，一個產品由 CAD三維模型到一套軟模的制成，需要的時間不到一周。回過頭來，考察一下今天的手機市場，對于產品銷售周期不到半年的新產品來說，具有更重要的意義。
|
版權聲明：
凡本網注明來源為“中國電氣自動化網”的，版權均屬于中國電氣自動化網，轉載請注明“來源：中國電氣自動化網”。違反上述聲明者，本網將追究其相關法律責任。本網轉載自其它媒體的信息，不代表本網觀點和對其真實性負責，轉載均有出處,本網對轉載文章不存在侵權等法問題。 |
|
|
|
|
|
中國電子商務服務聯盟成員單位 瓊ICP備