快速模具制造技術(shù)發(fā)展及展望（二）
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| (發(fā)布日期：2007-3-27 13:14:01) 來(lái)源： |
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2）更適合于形狀復(fù)雜的、不規(guī)則零件的加工及模具制造。對(duì)于一些復(fù)雜形狀的產(chǎn)品，即使在今天，數(shù)控加工、電火花等各種新的加工方法不斷出現(xiàn)，但對(duì)于某些復(fù)雜的產(chǎn)品，仍然無(wú)能為力。而快速成形方法，任意復(fù)雜的形狀對(duì)它來(lái)說(shuō)不是難度。因?yàn)椋幕镜乃枷腩愃朴谖⒎e分，是從微小的層入手，逐漸累加而成。在現(xiàn)實(shí)的客觀世界，任何復(fù)雜的三維物體，都可以看成由無(wú)限多的二維平面疊加而成。傳統(tǒng)的制造方法，是從一個(gè)比我們所需要的產(chǎn)品體積大的毛坯，不斷的去除多余的材料，逐漸接近產(chǎn)品的過(guò)程。正是這又一突出的特點(diǎn)，使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程中，減少了因加工工藝對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的限制，更有利于充分發(fā)揮設(shè)計(jì)人員的想象力和創(chuàng)造力，為社會(huì)提供更豐富的產(chǎn)品。
3）大大的減少了材料的浪費(fèi)，節(jié)約了資源，并且對(duì)環(huán)境影響小。基于快速制模及快速成形的特點(diǎn)，材料的使用是需要多少，就使用多少，極大的減少了材料的浪費(fèi)。例如，去除加工，相當(dāng)一部分材料沒(méi)有使用就變成了廢料。而且，材料的去除過(guò)程，也必須消耗大量的能量。這對(duì)于日益緊張的資源問(wèn)題，走節(jié)約之路是必然的選擇。應(yīng)該說(shuō)，這條路是建立在新技術(shù)的基礎(chǔ)之上的。這也是衡量一個(gè)新技術(shù)是否有前景的重要指標(biāo)。
4）靈活性提高，適用于產(chǎn)品試制及小批量生產(chǎn)。例如，在開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品時(shí)，為了預(yù)先了解市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的反應(yīng)情況，往往先進(jìn)行小批量的試制。它的要求是時(shí)間短，成本低。如果使用傳統(tǒng)的方法，成本高，周期長(zhǎng)。所以，快速制模在小批量的生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。
5）減少了模具成形工件所需的時(shí)間，縮短了成形的循環(huán)周期，提高了模具生產(chǎn)效率。例如，在注塑模中，采用與工件共形的冷卻水道，使塑料快速、均勻的冷卻，縮短注射成形的循環(huán)時(shí)間，改善了工件的品質(zhì)。既然快速模具制造具有許多優(yōu)點(diǎn)，是不是傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)方法就“前景黯淡”了呢？答案是否定的。
因?yàn)樗�有許多不足，還需不斷的改善。它的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾方面：
1）模具的表面質(zhì)量、精度與傳統(tǒng)的方法還有一定差距。現(xiàn)在對(duì)產(chǎn)品的精度，表面質(zhì)量越來(lái)越苛刻。這意味著對(duì)模具的要求比以前更高了。眾所周知，模具的精度要比產(chǎn)品的精度高出2～3個(gè)級(jí)別。目前，大部分的快速制模方法由于它的支撐——快速原型制造的精度與希望的還有不少差距，所以，直接影響了模具的精度，表面質(zhì)量。
2）快速制模的模具現(xiàn)在主要局限于小件，對(duì)于較大尺寸的零件成形模還有待進(jìn)一步的提高相關(guān)技術(shù)水平。
3）模具的強(qiáng)度不高，模具的壽命還較低，一般只有幾十到上百件，目前還不能滿足大批量生產(chǎn)的需要。這使快速模具制造技術(shù)限制在產(chǎn)品的試制階段。例如硅橡膠模壽命只有30件，電弧金屬噴度復(fù)合模只有1000件。綜上所述，快速制模技術(shù)是有著廣泛前景的一門新技術(shù)，同時(shí)，也存在很多問(wèn)題，這也是它的巨大前景的反映。發(fā)展前景及展望對(duì)于一門新興的技術(shù)，評(píng)判它的前景,不是看它的缺點(diǎn)多不多，而是考察它對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力以及不斷改善創(chuàng)新的潛力。
正是對(duì)這不足的不斷改善，才使快速模具制造技術(shù)呈現(xiàn)出勃勃的生機(jī)，應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)展。它未來(lái)的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1）應(yīng)用于快速模具制造的手段將不斷增多。隨著新技術(shù)的進(jìn)步，各個(gè)領(lǐng)域每天都在不斷的快速進(jìn)步。而今天各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)突出特點(diǎn)是眾多領(lǐng)域的科學(xué)與技術(shù)知識(shí)的綜合。例如，快速制模技術(shù)一個(gè)重要的技術(shù)基礎(chǔ)就是CAD技術(shù)的進(jìn)步，它還涉及到新材料技術(shù)，控制技術(shù)等。人們孜孜以求的目標(biāo)是無(wú)模化的產(chǎn)品生產(chǎn)。毋庸質(zhì)疑，快速模具制造是傳統(tǒng)制造向無(wú)模成形的一個(gè)過(guò)渡。將來(lái)無(wú)模制造一個(gè)可能的方法是生物基因控制的制造。
2）模具的性能將得到大大的改善與提高。眾所周知，模具一般工作在高溫、高壓、交變載荷的條件下，這就對(duì)模具的硬度、耐磨性、耐高溫性等提出了極高的要求。由于目前的快速制模技術(shù)在模具性能方面的不足，已經(jīng)極大的限制了它的應(yīng)用范圍。現(xiàn)在常用的方法是熱處理，表面滲入合金等方法來(lái)提高模具的性能。另外，選用合適的材料也是一個(gè)重要的方向。因?yàn)椴牧霞夹g(shù)的進(jìn)步，新材料的發(fā)現(xiàn)，都促進(jìn)著快速制模技術(shù)的進(jìn)步。目前，利用快速模具制造技術(shù)制作的模具，一般模具壽命在幾十件到上百件左右。但是通過(guò)燒結(jié)鋼復(fù)合模，其產(chǎn)量達(dá)到250000件，達(dá)到了傳統(tǒng)加工方法制造的模具。這也是未來(lái)快速制模希望的曙光。
3）模具的精度將得到大的提高。這是模具生產(chǎn)過(guò)程中的一個(gè)重要指標(biāo)。尤其是今天，對(duì)產(chǎn)品外觀提出了更高的要求。只有高精密的模具，才能生產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品。這主要表現(xiàn)在模具的表面光潔度和模具的尺寸精度以及在惡劣的生產(chǎn)條件下精度的穩(wěn)定性。目前，利用快速工具鋼燒結(jié)－滲銅模技術(shù)，拋光后的表面粗糙度可以達(dá)到0.02～0.025mm。但是，需要進(jìn)行人工拋光等后續(xù)工作。
4）快速制模技術(shù)應(yīng)用范圍將越來(lái)越廣。現(xiàn)在，快速模具制造技術(shù)汽車，航空航天，信息，醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。值得一提的是，快速模具制造技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了極大的重視，例如，將這一技術(shù)用于假肢與移植物的制作，為有這方面需要的患者提供了很好的經(jīng)濟(jì)解決方案。尤其將其與逆向工程相結(jié)合，可以根據(jù)病人的實(shí)際進(jìn)行個(gè)性化的定制。現(xiàn)在，國(guó)外從事這方面的公司，已經(jīng)將人體的某些關(guān)節(jié)部位系列化，應(yīng)用到實(shí)際生活中。例如，假如有病人有一只耳朵缺損，我們可以將病人的另一只耳朵進(jìn)行掃描，再將數(shù)據(jù)進(jìn)行鏡像，創(chuàng)作出缺損耳朵的模型，然后制作人工耳。這是非常具有潛力的領(lǐng)域，也為許多患者帶來(lái)了希望。總結(jié)綜上所述，快速模具制造技術(shù)是一門新興的技術(shù)，得到的廣泛重視，發(fā)展十分迅速。它吸引了許多有志于這一領(lǐng)域的人投身其中，推動(dòng)著這一技術(shù)的不斷進(jìn)步。我們完全有理由相信：這一領(lǐng)域拉開(kāi)的序幕，將為模具制造業(yè)帶來(lái)了新的革命。 |
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