模具现代制造技术

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1、应用技术研究模具现代制造技术李晓平 【文章摘要】该文分析了我国模具制造技术与国外的差距、模具现代制造技术的发展方向，集中介绍了模具现代制造技术中的核心技术：模具CAD/CAM、快速模具制造RT。对模具CAD/CAM、快速模具制造RT发展趋势进行了展望。【关键词】模具现代制造技术模具CAD/CAM快速模具制造RT1作者简介：李晓平女机械工程系讲师应用技术研究在现代机械制造业中，模具工业已成为国民经济中一个非常重要的行业，许多新产品的开发和生产，在很大程度上依赖于模具制造技术，特别是在汽车、轻工、电子和航天等行业中尤显重要。模具制造

2、能力的强弱和模具制造水平的高低，已经成为衡量一个国家机械制造技术水平的重要标志之一，直接影响着国民经济中许多部门的发展。模具是现代制造技术的重要装备，其水平标志着一个国家或企业的制造水平和生产能力。今后一段时期内，我国五大支柱产业的产品质量、批量化成本和包括产业更新在内的技术进步的关键是模具。现在全球模具总产值早已超过传统机械工业——机床与工具类产值的总和。一、我国模具制造技术与国外的差距目前国内与国外的模具规模及水平都存在着较大差距，其精度、寿命、复杂程度、生产周期等有代表性的指标要差一至数倍，全国1700多个模具生产单位中，

3、能列出具代表性产品的不足10%。二○○五年全球模具市场贸易额约700亿美元，国内模具产值也可达290亿元(约合35亿美元)，但国内需求约占世界模具总量的7%，这将制约加入世贸后我国制造业在市场上的竞争能力。二、模具现代制造技术（一）模具现代制造技术的发展方向模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分。如模具的CAD/CAM技术，模具的激光快速成型技术，模具的精密成形技术，模具的超精密加工技术，模具在设计中采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程的动态模拟技术，模具的CIMS技术，已在开发的模具DNM技术以及数控

4、技术等，几乎覆盖了所有现代制造技术。现代模具制造技术朝着加快信息驱动、提高制造柔性、敏捷化制造及系统化集成的方向发展。现代工业的发展，对模具技术的要求越来越高。综观现代模具技术，正向如下的方向发展：　1、高精度。现代模具的精度要求比传统的模具精度至少要高一个数量级。　　2、长寿命。现代模具的寿命比传统模具的寿命要高出5～10倍。如现代模具一般均可达到500万次以上，最高可达6亿次之多。　3、高生产率。由于采用多工位的级进模、多能模、多腔注塑模和层叠注塑模等先进模具，可以极大地提高生产率，从而带来显著的经济效益。如用四工位的注塑模

5、生产塑料汽水瓶，每小时可生产8000件以上。　　4、结构复杂。随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的模具制造方法，不仅成本高、生产率低，而且很难保证模具的质量要求。（二）模具现代制造技术中的核心技术：CAD/CAM、RT1、模具CAD/CAM3应用技术研究模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分别发展的基础上发展起来的，它是计算机技术在模具生产中综合应用的一个新的飞跃。　　采用单独的CAD和CAM技术设计生产模具，就其整个生产过程来看，与传统模具

6、设计生产过程没有什么本质变化，仍然分成两个环节—设计与制造，且二者之间有着明显的分界，图纸是它们之间传递信息的最重要的手段。　　模具CAD/CAM则是把CAD和CAM紧密地联系起来，实现设计制造一体化，其实质是设计与制造的综合计算机化。在CAD/CAM系统中，产品的几何模型是关于产品的最基本核心数据，并作为整个设计、计算、分析过程中最原始的数据。其结果可运用数据库和网络技术将其存储和直接传送到生产制造环节的各有关方面，从而实现设计制造的一体化。这时，图纸不再是设计与制造环节的分界线，也不再是制造过程的唯一依据，在系统中传递的是整

7、个设计、计算、分析后所获得的大量信息。目前，模具CAD/CAM技术仍然是在不断发展中的技术，其发展的最高阶段是计算机集成制造系统（CIMS），其目标是模具制造的全盘自动化，这就要求有较长时间的研究开发和巨额的资金投入。人们相信，随着CAD/CAM技术的不断发展和完善，必将在机械制造业中发挥巨大的作用，为社会带来不可估量的经济效益。2、快速模具制造RT　　快速模具制造是快速原型RP在模具制造行业中的成功应用。　　模具CAD/CAM技术与模具RT技术的流程对比如图所示。模具CAD/CAM与RT流程对比图　　通过对比可以清楚地看出，模

8、具RT比CAD/CAM的工艺流程减少了多个中间环节，因而可以大大地缩短模具的设计制造周期，提高劳动生产率。把精密铸造、中间软模过渡法以及电火花加工、金属喷涂、研磨等先进模具制造技术与RP结合起来，就可以快速地制造出各种简易模具和钢（铁）模具来。与CNC加工方法相