浅析模具先进制造技术进展

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目前现代机械制造行业当中，模具工业已是国民经济中-个非常有影响的行业，很多新产品的生产或开发，大多依赖于模具制造行业，例如在轻工、汽车、航天以及电子等行业中更加重要。模具行业发展的重点是模具技术的发展，模具技术又涉及很多学科的交叉。模具作为-种技术密集型和高附加值的产品，技术水平已是衡量-个国家制造业水平的重要指标之-。

世界各国都非常重视模具技术的研发，鼓励发展模具行业，积极运用先进设备及技术，不断提升模具制造水平，已经获得了非常明显的经济效益。美国作为世界经济大国，其模具工业也领先世界，早在20世纪 90年代末，美国模具行业有 13200多个企业，从业人员有 19万多人，模具总产值达72.54亿美元；Et本模具工业是从 1 960年发展起来的，开始模具总产值仅有104亿日元，到2000年总产值已超过43000万亿日元，在短短的40余年内增加了470多倍，这也是日本经济能迅速发展的重要因素之-。总之研究和发展模具技术，提升模具科技水平，对于促进国民经济的发展有着非常重要的意义。

1 CAD/CAE/CAM 计算机模拟、辅助设计、制造-体化CAD/CAE/CAM-体化集成技术是现代模具制造中最合理最先进的生产方式。利用原始计算机文件或图纸资料输入电脑，运用 CAD/CAE做设计并进行模拟实验，得到需要的计算机文件，在设计当中，系统能进行图纸编辑。设计完成之后的模具零部件可用电脑系统的实体成型功能进行显示，方便查看设计的正确性和可能需要进行改进处理。如果设计中存在错误可重新修改设计。运用 CAD/CAE/CAM技术是改进传统模具生产方式的重要措施，能大大减少模具设计与制造周期，缩减生产成本，提升产品质量。它使技术人员能借助于计算机对产品、模具结构、成形 (型)工艺、数控加工及成本等进行优化与设计。

使用计算机辅助工程、辅助设计与制造系统，按设计好的模具零件分别编制该零件的数控加工程序是从设计到制造的-个必然过程，该过程都是从CAD/CAE/CAM系统内进行的，其加工程序直接由联机电缆输入加工机台，在编制程序时可利用系统中的加工模拟功能，将零件刀柄、夹具、刀具，平台及刀具移动路径、速度等显示出来，以检查程序编制的正确性。在CAD/CAE/CAM系统内编制和模拟加工程序可以充分了解发现的问题，在加工前将整套加工程序作好修改工作，对于准确、高效的加工模具零件有着非常重要的意义。

2 先进设备在模具制造中的运用现代模具制造的发展趋势，就是机械加工代替人工加工，- 36-特别是现在多轴联动机床、数控模具雕刻机、数控车床、数控精密磨床、电火花加工机床、三坐标测量机、扫描仪等现代设备在企业中的普遍使用，而且这些设备大部分所用的程序基本上都是应用 cAD/CAE/cAM系统产生的，操作人员按照规定的程序装夹工件，配备刀具和操作，设备就能自动地完成加工活动，并将理想的模具零件制造出来或为下-加工工序完成要求的工作。

3 模具钢的发展方向结合我国模具材料生产和强化技术中存在的问题，我国模具材料技术的发展及应用要加强如下几个方面：积极开发，引进新品种模具钢；积极推广应用模具材料热处理新工艺、新技术及模具表面强化新工艺、新技术；建立先进的模具材料生产线、完善的科研试制基地和情报中心，形成生产、研发、供货、使用-体化的渠道；逐步完善模具材料系列，高度重视模具的科学选材；充分挖掘模具材料的潜力，增长模具的使用寿命。

4 逆向工程逆向工程即先对制件进行扫描生成多种格式的 CAD数据文件，然后在CAD/CAE/CAM软件中进行改型设计，这种技术是现代模具制造中-种新兴的模具制造技术。美国雷姆尔公司专门为模具开发生产制造的扫描系统，能够成功地应用于模具制造的逆向工程中，其不但可以提高数控机床的性能，增加数控机床的功能，还可以提升数控机床的效率。雷姆尔公司的高速扫描机产品已被国内多家知名企业使用的生产中去。

5 快速原型法和快速制模技术快速原型制造技术是20世纪 9O年代后期发展起来的-种高新制造技术，它将激光加工技术、现代计算机技术及新材料技术集于-体，其原理是对三维CAD电子模型进行分层切片处理，得到-系列的二维截面轮廓，然后用激光束或其它方法固化、切割或烧结某种状态材料，得到-层层的产品截面并逐步叠加成三维实体。此法摒弃了传统机械加工的去除加工法，采用全新的增长加工法，将复杂的三维加工分解成简单的二维加工的组合。现在这-新技术在工业发达国家中已被应用于汽车制造、医疗器械、航空航天以及家电等行业中，其中汽车制造业中应用所占的比例最大。随着近年来该技术的快速发展，出现了-个新领域-快速模具制造 此法采用快速原型法技术间接或直接制造模具，大大提升了新产品的研制速度，节约了新产品试制和模具制造的费用。

(下转第38页 )科学之友 Friend of Science Amateurs 2013年06月千 制 装 中国蒿 (感6官)：嘲4-6 .1a 北京：中国农业出版社， 干品无论是在感官品质方面， 还是在复水性方面几乎能接近 j天J禾帆 刀 I司忍目 也 J l 鲜暮 萎 喜 品霎 砉嘉蚕 ：言 晕褒 zU f41邓红，王嘘.不同干燥方法对苹果片品质的影响u].食品 味、 外观等效果良好，营养价值损失较少；电热干燥法干燥后 .I叶 .1 不门 小鼍 蚕 萎苎 ；嫠 科技 2徐0春7.食(2品)：检8验4-工8初级 M 匕京：机械工业出版社， 盘中摊放稍有不均匀时就会影响干制品的色泽、外观及含水量； L)j1 强 但 、 lJ 小： 自然 皂保证苜蓿原有的品质。 2UU5[1李2)波：等91.-不9同2.干燥方法对豆腐渣功能性质的影响u.河南 献正涮 些苗曹菇苎蒜占 露士亚止馅差娃 科技掣 品8。 64 - 6. -肫 矽 列 叠 永祥，，李 紫花苜蓿营养成分及主要生物学特 寸叉于阮于报 吣 (编辑：尤俊丽) 性I1.草业科学， 2003(10)：39-40. Effect of Different Drying Methods on The Quality of Alfalfa(上接第35页 )4.5 效果完成激振后所有焊缝 uT探伤均合格，外型尺寸偏差小于士l mm，该构件已用在整机上较长时间未发现任何质量问题。

5 结束语振动时效跟热时效-样，均能较大幅度地降低残余应力的最大绝对值，减小残余应力的值，残余应力的分布也更趋于均化分布，从而增强了材料的强度、提高了工件的尺寸及精度稳定性。通过对实际大型工件的实际测试证明，对于大型焊接件来说，采用振动时效进行处理是可行的，仍然能获得降低、均化残余应力，以及稳定几何尺寸、精度的效果。