自1959年起,电火花成形加工机床开始应用于模具生产,用电火花成形方法加工凹模,卸料板型孔,使模具制造技术水平又有一个较大的提高。80年代以来模具制造技术的又一重大进展。快速成形制造技术是综合了机械工程、CAD、数控技术、激光技术和材料科学技术的一种全新的制造工艺。快速成形技术应用于模具制侦,使模具设计和制造更加快速、经济、实用,对于多品种、小批量产品的生产具有重要的意义。
工艺设计是优化配置工艺资源,合理编排工艺过程的一门艺术,是生产中的关键性工作。模具的特点决定了模具工业的快速发展,模具制造水平是衡量一个国家机械制造业水平的重要标志。我国已经具备制造大型、精密、复杂、长寿命模具的能力。如:硬质合金多工位级进模,步距精度
(1)车削加工:在车床上主要对回转面进行加工的方法。主要有:卧式车床,立式车床,转塔自动车床,数控车床 。(2)铣削加工:可以用来加工平面、沟槽、螺纹、齿轮及成形表面,特别是复杂的特形面。(3)曲面刨削的加工方法。(4)磨削加工:无心内圆磨削、行星式内圆磨削(工件不动,砂轮除了高速旋转外,砂轮轴还要围绕着固定中心作旋转运动以实现圆周进给)。(5)坐标镗床加工:是在坐标镗床上,利用精密坐标测量装置,对零件的孔及孔系进行高精度切削加工。
(1)模具钢的材料:(A)热加工工具钢,它能承受模铸、锻造和挤压时的相对高的温度。(B)冷加工工具钢,它用于下料和剪切、冷成形、冷挤压、冷锻和粉末加压成形。(C)塑料,一些塑料会产生腐蚀性副产品,例如PVC塑料。长时间的停工引起的冷凝、腐蚀性气体、酸、冷却/加热、水或储存条件等因素也会产生腐蚀。 在这些情况下,推荐使用不锈钢材料的模具钢。(2)模具尺寸:大尺寸模具常常使用预硬钢。 整体淬硬钢常常用于小尺寸模具。(3)模具使用次数:长期使用(>
1 000 000次)的模具应使用高硬度钢,其硬度为48-65 HRC。 中等长时间使用(100 000到1 000 000次)的模具应使用预硬钢,其硬度为30-45 HRC。 短时间使用(
为期六周的塑料模具设计制造实训在大家的依依不舍中落下了帷幕!想想这短暂的六周,让我们真正领略并学习到了模具设计与制造的流程,让我们大开眼界,起初,对于模具,我也是一只半解!通过此次实训,不仅让我看到了世界先进国家模具发展的快速和高质量高标准,也让我看到我国模具行业发展的现状以及存在的问题!引发、坚定了**后倍加努力钻研,开拓创新,投身模具行业的激情和信念!
前三周,塑料模设计。在设计之前,老师给我们详细讲解了塑料模具的结构和组成以及各个零部件的功能。让我们在脑海中产生一种塑料模具的框架,在设计的时候能够清晰明了!画图一直不是我的强项,以前学习的画图软件cad、ug的一些指令都已忘记的差不多了,猛地用起来,还真是很生硬!但是还好,在其他组员的帮助下,我又重新熟悉了软件的功能,慢慢尝试,用起来竟得心应手,不仅完成了任务而且回顾了从前的知识!这次设计中,在组长带领下,大家协手同心,分工明确,计算,画图……让我们感受到了团队协作的重要性,更增强了我们的集体誉感!
后三周,塑料模具制造。设计好的图纸在老师们的细心审阅下不断被修复,终于审阅过关!在加工的阶段,我看到了久违没碰的数控铣床直往后退,以前的手工编程早已忘却,但总是不想重拾起来!懒惰,惶恐不安一直笼罩我!看到周围同学乐此不疲,虚心请教,不断提高自己,我也克服心理障碍,翻阅编程书,又重新学习了解并掌握了数控铣床的基本操作流程……不仅是数控铣床,对于模具的其他加工工艺,线切割,车床,磨床等等我们都有涉及到,真正做到了大融合大贯通!看着最后设计好的模具安装成功,看着产品在出炉,我们真的是长长的舒了一口气,一身的疲惫都被抛到九霄云外……辛勤的付出换来了甜蜜的回报,值了!
这次实训中,真的很感谢季进军老师、王迪老师的辛勤讲解跟热情的帮助,让我们大家看到了无限的希望!老师们,您们辛苦啦!还要感谢组长张聪的英明领导,组员崔盼盼的殷切指导和点播,以及其他组员们的配合和热情的帮助!
目前我国的经济水平在改革开放以来取得了显著的进步,在机械制造领域也出现了很多新的发展潮流和动态,在此背景之下,社会对于制造业水平的重视程度有了显著的提高,人们对于模具制造技术也有着更高的要求,在这些需求的推动之下,我国的工业发展水平得以不断的提升。
伴随着CAD/CAE/CAM技术在模具行业的逐步推广与深化,并行工程、逆向工程,虚拟技术的大量采用,在理念上广泛地应用到模具快速制造技术当中,这些新技术的引入,使得人们在模具制造领域面临着必须紧跟时展步伐的要求。传统的家庭作坊式的低效率和高成本的模具加工制作已经成为历史。材料成型与控制工程的模具制造技术是机械制造行业的基础技术,在整个行业当中占有重要的地位,由此加深对于该领域的模具制造技术的理论研究与应用,是机械制造行业相关从业人员所要考虑的问题和思考的方向。
材料成型与控制工程主要研究的是如何改变材料的结构、提高材料的性能和改变表面形状,研究材料在热加工过程中受到其它相关工艺因素的影响,是综合材料到产品设计开发一直到产品成型的理论和方法,在现代制造业中占有举足轻重的地位。
材料成型及控制工程是研究热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状过程中的相关工艺因素对材料的影响,解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法;研究模具设计理论及方法,研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。
材料成型及控制工程专业是我国较多工科院校和职业技术类学校开设的重要专业。该专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具设计制造等专业知识,能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。该专业分为焊接成型及控制、铸造成型及控制、压力加工及控制、以及模具设计与制造等四个培养模块。鉴于模具在机械制造领域的广泛应用,使得模具制造技术已成为材料成型与控制工程技术中最为重要的技术部分。
近些年来我国的模具制造技术已经取得较大程度的进步。在取得进步的同时,塑料模具在我国的发展增长迅速,这主要是源于各行业对于塑料产品的大量需求。根据《2013-2017年中国模具制造行业细分产品产销需求与前景预测分析报告》的调查数据显示,目前我国的塑料模具在整个模具行业当中占据有1/3的比重。由于塑料具有传统金属所不具备的诸多优点,并且伴随着塑料材料和成型技术重大的技术突破,传统的材料在很多领域都被塑料所取代。根据预测,模具市场的整体变化趋势较为平稳,但是塑料模具的发展速度将会明显的优于其他模具,并在整个模具市场中占有的比例将会有所提升。在这一模具行业的变化趋势之下,模具制造技术适应变化的需求是其必然的选择。
模具作为“工业之母”,已成为工业生产最为重要的工艺装备,在工业生产各行业中起着举足轻重的重要作用。模具有塑料模、冲压模、铸造模和锻造模等模具分类,其中塑料模就有注塑模、吸塑模、挤塑模和吹塑模等不同的塑料模具类型。由于工业生产对模具制造及应用的迫切需求,促使很多的高等院校和职业技术类学校都普遍开设了模具制造及相关方面的专业,其中注塑模具往往是该类专业重点培养的专业方向,其实际的应用相当的广泛。
高位数控加工技术的关键是高速主轴及高速进给驱动系统机床,高速加工刀具系统以及基于CAD/CAM自动化数控编程。高位数控加工在模具当中被视为先进前沿技术的关键之一就是采用CAM/CAD集成制造和设计系统,能够进行图形交互的自动化数控编程,该方法具有精确度高,快速度,直观和使用简单的优点。
快速制模技术(快速原型制造技术RPM)诞生于20世纪80年代后期,是基于材料累加形成的一种高新制造技术,被很多人认为是20世纪在制造领域的革命性的突破。快速形成技术是把CAM、CAD、CNC、新材料和精密伺服驱动等技术集合在一起的先进技术。主要是依据计算机上形成的三维产品设计的模型,对其展开分层切片,得到各个截面的轮廓,在根据不同材料工艺和特性逐渐叠加形成,进而得到三维的实体物品。
模具制造技术有很多,大多数的先进技术都可以运用在模具制造当中,比如计算机技术在模具制造中的应用,而且将先进技术应用到模具制造领域中还在不断的发展当中。除了上述两种的先进模具制造技术之外,还有反求工程技术、模具虚拟制造技术、模具集成制造技术和模具柔性制造技术。当然随着技术的发展,模具制造技术的发展日新月异。
目前,有专家认为,未来模具制造技术采用可重构和可拓展的制造设备、供应链和系统,并能够实现独立制造。
目前,我国在经济领域取得了长足的进步,与此同时,行业之间竞争也变得越来越激烈。在此背景下,传统的理论和实践成果受到了极大的冲击,各大制造企业在经营和发展的过程中对材料成型领域愈加的重视,正是由于这样的趋势使得此类技术的发展水平得到明显的提升。在国际上的先进国家,材料成型行业发展都在朝着更加精确的方向发展。诸多对国民经济构成重大影响的产业如若要实现发展,就必须依靠这一技术。模具制造技术在其自身的发展过程中被应用到工业生产的方方面面,在面对当前全球化的经济背景之下,每个企业都在尽力想尽各种办法寻求能够跟上时展的步伐,这被视为企业的制造研发能力的一个重要反映,很多企业都在完善和发展材料成型加工技术。材料成型加工技术能否适应并符合当今时代的发展要求是一个重要的标志,如果其理论和研发不能够用于实践,其技术的研究和发展就失去原有的意义。只有在现实的基础之上寻求技术的突破和改进,才能够更好的将其运用在企业生产制造当中,从而更好的服务于企业的发展。
制作非金属材料以及其控制技术并非是一蹴而就的,在其当中有多种技术与方法,其中的一种就是注射成型。专门用于注射机器的加热和升温,使其内部预先保留的基础材料发生形态的改变,进而变成为液体形态,随后,用一种具有高压力性的材料做为辅助,使得溶化后的材料注入到模具塑形的整体型腔的里面,在等待一段时候之后内部的温度下降并冷却,就可以由此得到需要的相关的元器件。这样的一种看似麻烦的技术,实际在产量上具有较高的效率,并且还有快速生产的优点,比较适用于低人力消耗的自动化、机械化操作。注射成型的技术可以生产制作内部结构复炸的部件,对于大型的流水线 挤出成型技术
另外的一种方法就是通过物理的方法挤出成型,其中旋塞和螺杆在此起到极其重要的作用,旋塞的挤压效果与螺杆的切割效果体现在材料的形态固定上,并对其进过融化以及融合的过程,加以相应的压力穿过模具,在降温并冷却凝固之后,就可以获得所需要的零件。这一方式被称为挤出成型,其中独特的优点就是可以源源不断的提供生产的动力,生产的效率也要高于一般的模具制造技术。另外,最为重要的就是,该技术不仅仅在数量上可以满足,还能够在质量上得到保证,即保质保量的生产方法。如若企业在从事生产当中应用这一技术,能够实现较低的投资成本,实现较高的性价比。
除了上文中提到的挤出成型技术和注射成型技术以外,还有一种完全不同于这两种技术的手段来实现目的。是把所需要的基础材料放在密封完好的模具环境当中,在增强压力的过程当中,在用固体化的技术加以辅助,最终实现材料的完整成型。此种方法可以在一个工作流程下完成若干数量的零部件,生产出来的产成品的形态比较固定,能够有效的克服收缩性零部件的缺陷,并且可以克服元器件变形的通病,性能较为优异。尽管该方法具有很多的优点,但是这一方也有诸多的缺陷,生产的制作周期相对较长,即生产的效率偏低,由此也在一定的程度上阻碍了该方法在生产领域的广泛的应用。
机械制造产业是国民经济的支柱产业,其发展在国民经济中起到决定性的作用。材料成型与控制工程的模具制造技术是机械制造行业生存与发展的基础技术。在科技发展日新月异的今天,技术在不断的发展,科学技术被最大限度的加以利用并服务与人类的生活与工作。技术在生活与工作领域的表现与所扮演的角色很容易让人们能够明白其技术所起到的巨大做用。同样材料成型与工程控制的模型制造技术对于各个先进的技术积极引用是保持模具制造业发展的强大动力。
[1] 王劲锋,王祥.基于逆向工程与快速成型的轮胎花纹块模具制造技术 [J].装备制造技术,2014,(11).
[2] 张文华.材料成型与控制工程模具制造技术分析初探[J].黑龙江科技 信息,2015,(15).
[3] 史晓帆,吴梦陵,王鑫,等.材料成型及控制工程专业模具应用型人才培 养模式研究[J].中国冶金教育,2014,05.
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BMC材料又称为团状模塑料,该材料的电气性能、机械性能、耐热性以及耐化学腐蚀性等性能优良,易于加工,且其制品无论是机械性能还是电化学性能都较好,因而受到用户的喜爱,广泛应用于各个领域。BMC模具作为BMC制品加工生产的重要模具,其制作及维修也变得越来越重要。
1.1.导向。为了确保型腔以及型芯之间的闭合精度,避免发生错位,在BMC模具的动模侧应该选择圆锥导柱,而不是圆柱导柱。
1.2.顶出。BMC材料的成形收缩率非常小,因而为了确保制品在不发生变形以及破损的情况下成功脱模,应该在模具的动定模两边均设置顶出装置。
1.3.浇口。因BMC具有较好的流动性,通常选择低压成形。其浇口的大小以及形状是由制品的来确定的,通常情况下选用侧浇口以及扇形浇口,且最好选用大浇口。为减少大浇口对成型产品外形的影响,模具通常采用自切水口结构将浇口切断。
1.4.排气。BMC材料是由不饱和聚酯树脂等物质组合而成的,因而在模腔中成形时会发生化学反应并且会有气体产生,所以模具要设有排气槽。通常情况下排气槽设在分型面上,以避免发生填充不良以及熔缝等现象。另外,模具的拼缝以及顶杠的配合间隙等也可以用来排气。
2.1.分型面设计。为了保证制品在确保加工精度和强度的前提条件下能够顺利脱模,在对模具进行分型面的选择时应注意将分型面尽可能设在模具的下模,使得顶出机构尽量简单,以方便制品的推出;便于对飞边的清除,避免飞边对制品精度的影响;模具的制造以及零件的加工简单易行;确保制品的强度能够满足要求。分型面的设计是制品能否顺利脱模的关键因素,因此在模具设计的初级阶段应该分型设计并做出设计图纸。
2.2.加工精度要求。对于模具的加工精度的衡量标准主要有三个,包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。对于BMC模具,加工精度主要对尺寸公差以及表面粗糙度有要求,尺寸公差包括外形尺寸及模腔尺寸。一般情况下会根据实际制品的精度要求来确定模具的表面加工精度。
2.3.圆角设计。由于一般在制品的尖角处应力比较集中,受到力的作用是容易发生开裂,所以在模具的设计中应注意避免尖角的产生。圆角的设计不仅可以避免模具使用过程中由于应力而造成的开裂,而且能够增强制品的强度。
2.4.表面处理的选择。对于模具的表面加以适当处理,可以提升其耐磨性以及耐蚀性。常见的表面处理方式包括镀铬及渗氮等。前者可使得模具表面的金属光泽更持久,避免被酸化,且还会使其具有较高的耐磨性和耐热性;后者可处理温度不太高,且对于模具的形变影响较小,对于模具表面的硬度以及耐磨性都有很大的提升。
2.5.模具加热孔分布。模具的加热孔与型腔的距离应适当,大约控制在40到80毫米之间,且应该呈两端密中间稀的趋势,与模具随形分布。
2.6.侧抽机构。侧面抽芯会在一定程度上影响制品的质量,所以应尽量避免,若必须使用,则使用的抽芯要尽可能短。通常包括手动和气动两种,前者结构简单但是效率较低,后者适用于大型模具。
RPBMC定子关键控制项目包括装BB盖的两止口与铁心内圆同轴度、止口内圆尺寸、止口内圆圆度、铁心内圆尺寸以及铁心内圆圆度等。与这些控制尺寸相关的BMC成型模具零件有上模安装板组件(如图1)、下模安装板组件(如图2)、模体、型芯、下模镶件以及上模镶件等。这些模具零件不仅对BMC定子铁心内圆尺寸和形状有着直接的影响,同时也是BB盖安装位尺寸及形状和位置精度的重要影响因素。
对以上零件的控制,主要目的是通过控制模具零件尺寸及位置精度及模具装配零件尺寸及位置精度,达到模具最终装配后,上下止口与铁心内圆的同轴度的要求。
在对上模安装板组件与下模安装板组件进行装配的过程当中,最佳的控制方案为:将图1的上模安装板组件3、4、9、11孔中装好锥形导套,并且将图2下模安装板组件3、4、9、11孔中装好锥形导柱,然后将上模安装板组件和下模安装板组件靠四对锥形导柱、导套定位牢固。为确定锥形导柱导套是否定位可靠,可在导柱上喷红丹油,合模后检查导套上红丹油接触痕迹。若四柱上都有红丹油及压痕出现,则说明锥形导柱以及导套的定位是可靠的,否则应该拆除后重新安装,再次检验,若还不合格,则需要检查所安装的锥形导柱及导套是否合格,继续检验,直至达到要求为止。按以上检验合格后重新合模并保持上下模合紧,再同一次装夹中,将图1及图2中A、B、C、D、E、F孔及G、H、J、K孔加工到设计尺寸。这样才能保证上下模A、B、C、D、E、F孔及G、H、J、K孔位置度误差最小。
除上述的最佳控制方案外,还有一套备选方案,就是将图1所示的上模安装板组件和图2所示的下模安装板组件,分别用精度加工机床(如坐标镗床、坐标磨床)将3、4、9、11孔,A、B、C、D、E、F孔及G、H、J、K孔加工到设计尺寸。
将图1中的上模安装板组件和图2中的下模安装板组件中的3、4、9、11孔,A、B、C、D、E、F孔及G、H、J、K孔加工完后,应该按照图1、图2指定的测量基准分别测量A、B、C、D、E、F孔及G、H、J、K孔坐标位置。需要注意的是,要注意保证上、下模安装板组件中的坐标偏移值小于0.02毫米,该测量数据将会作为模具验收所必须要提交的资料之一。
将型芯、下模镶件以及上模镶件加工完成后,对于所加工的零件在图纸上所标注的公差的尺寸和所有标注的形位公差,全部都要进行测量。要求所测量的这些数据必须全部合格,且同批次相同零件圆柱的尺寸一致性要保证在0.005毫米以内。这些测量数据同样是为模具验收所必须要提交的资料之一。
当模具交付之后,还需要对上模及下模进行测量。测量方法为:用三坐标仪测量,以四个测量基准找出测量原点和测量方向,分别测量A、B、C、D、E、F、G、H、J、K、L、M(A、C、E、H、K、M为止口位,B、D、F、G、J、L为型芯安装孔)坐标位置和尺寸。要保证上下模安装板组件中的坐标偏移值小于0.03毫米,而型芯与上下模镶件的间隙配合间隙要介于0.01毫米与0.02毫米之间。这些测量数据将会作为模具入厂的档案进行保存。
模具入厂后,需要在模具不放置铁心情况下,全部用BMC材料制作出全部型腔的定子(放置线夹且线夹中放置好验证用电源线,用于防止漏料)。测量各个型腔定子尺寸满足图纸要求,且必须保证以铁心处轴心线为基准,止口与其同轴度小于0.05mm(加严到图纸要求尺寸的60%)。
按首件取样要求安排首检。用检验芯棒和百分表来检验同轴度。用磁铁来锁住芯棒,使其不会窜动,而只能旋转;让芯棒处于旋转状态,然后用百分表来检验芯棒的跳动,要求其测量值要小于0.005毫米;以定子的内孔与芯棒紧配和,以模拟转子旋转,打一边的止口跳动;定子与芯棒不动,再一次以模拟转子旋转打另一边的止口跳动。在测量两边止口时,在芯棒与铁心配合紧密的情况下,允许两次安装,分别测量。
通过上文所介绍的方法,作者单位对一套49PG BMC模具进行维修控制,维修完成后,用不放铁心的BMC定子对模具加以检验,铁心处与装BB盖止口同轴度已控制在0.05毫米以内,完全达到控制要求。
[2]黄家康.我国SMC/BMC产业现状和发展前景.第十四届玻璃钢/复合材料学术年会.2001
[4]陈锋,顾钧扬,黄凤来.BMC注射成型工艺及模具设计[J].模具工业.1998(05)
随着人类对环境的重视程度的不断提升,绿色制造己经成为全球的关注热点和关注焦点。绿色制造的发展主要呈现出以下趋势:
(1)绿色制造呈现了全球化的趋势。在范围上,绿色制造己经不是某一个国家或者是某一个民族自己的事情,而是成为了全人类的事情。随着我国人类对自然环境的不断重视,绿色制造的独有优势体现的十分明显。
(2)绿色制造呈现社会化趋势。在社会生产的各个环节中,绿色制造都在发挥积极的作用,无论是在农业生产中、工业生产中乃至是社会生活中都体现了绿色制造的作用,绿色制造的社会化趋势明显。
(3)绿色制造智能化趋势。当今的绿色制造己经不再局限于意识领域,在实际的生产领域也体现出来,我国针对绿色制造己经做出了一定技术上的努力,使绿色制造受到了科学技术的援助,带动了绿色制造的不断发展。
(4)绿色制造广泛化趋势。随着绿色制造影响的不断扩大,在社会的各个方面都在提倡绿色制造,绿色制造呈现了广泛的发展空间和作用空间。
从目前来看,绿色制造所特指的无非就是环境因素,将绿色制造与模具设计结合起来,需要积极的发挥环境因素的影响作用,以此来推动模具设计理念的发展。从目前来,要想最大限度的发挥绿色制造在模具设计理念中的作用,需要模具设计理念在以下方面进行优化:
一直以来,我国模具设计理念仅仅将模具的质量和功能作为首要考量的因素,其忽视了模具产品对环境的影响,更没有将模具的回收再利用体现在模具设计中来。那么基于绿色制造角度下的模具设计理念的更新首先就要打破传统模具理念的束缚,充分的考量环境因素对于模具设计的影响,从而带动模素,切实的做到绿色成产。
绿色制造首先要考虑到的因素就是是否“有用”,其次是是否“能用”,最后是是否能够“回收再用”,“有用―能用―再用”是绿色制造理念的核心和宗旨,归纳起来,所谓绿色制造就需要制造的产品和过程都是具有可行性的。那么,以此为基础,模具设计理念也要突出可行性,比如说在用料的选择上,需要考量到产品所需要的材料是否有害于环境,是否能够在废弃之后做到回收再利用等多重因素。可以说基于绿色制造指导下的模具设计理念的创新充分的体现了考量因素的综合性,将可行性作为模具设计理念的最终达成目标。
无论是在模具的设计理念的形成时期,还是在模具设计理念的实际操作和应用时期都需要体现规范性的特点,只有在规范性的约束下才能保证模具设计的工程避免浪费。比如说在采购材料的时候,要严格的按照模具的用料说明书来采集,在不同种类却具有相同效果的材料选择的时候,要以环境因素为基础,避免因为用料选择失误而导致环境的污染。模具设计理念的规范化使模具的设计过程呈现出一种标准化的态势,这样既能保证模具设计理念的可行性,也可以避免不必要的浪费,并综合的体现环境因素,最终达到绿色制造的效果。
在模具设计理念形成的过程中,不仅仅要结合环境因素进行切实的考量,更需要以环境因素为基础进行长远的打算,要对模具设计理念的长远性进行分析,使其作用的范围得到扩展,并能够在市场经济环境中取得良好的作用效果。
所谓模具设计理念体现综合性是指在绿色制造的指导下,模具设计理念需要结合实际生产的全过程,将设计与生产结合起来,突出的展现模具设计理念的实际操作性。比如说模具设计理念要根据制造环境的不同而进行不同程度的改革,针对一些污染较为严重,噪音相对较大的模具生产要尽量避免噪音危害;在包装的设计上要突出包装的环保,切忌将一些有害于自然环境的包装大规模的使用于模具设计中。
总之,在绿色制造的推动下,需要新型的模具设计理念,其需要既具备一定的市场因素,产品本身因素,更需要具备一定的环境因素,将对环境的损害作为一个重要的考量因素,以此来推进模具设计理念的创新和发展。
[1]李小明.基于绿色设计理念下的模具设计与制造[J].湖南农机,2012.
目前我国制造行业中,机械模具的实际应用可有效的提高生产效率,因此其已成为现阶段制造业的研究热点,其中模具成型阶段的模具设计对整个机械制造效率影响较大,所以模具设计需参考相关国家标准和国外先进技术水平。同时我国的机械制造模具设计采用的技术种类繁多并各具优缺点,可用于不同用途的机械制造。因此对我国机械制造模具成型设计进行研究分析具有重要意义。
目前我国的模具设计与制造领域还处于向世界先进水平的学习阶段,自主创新程度不足。与国际先进水平相比,我国整体模具工业水平差距较大,尤其模具加工在线测量和质量管理差距超过15年,具体为模具使用寿命低以及生产周期长,特别是一些精度要求高的模具,其寿命不到国外先进水平的40%[1]。而目前我国模具设计发展较快,不仅模具的设计水平较高,同时模具设计总量已达到一定规模。与一些发达国家的模具设计相比,我国模具的设计水平还具有较大的发展空间。特别是大型、精密的模具的实际设计应用比例较低,不到其他发达国家的50%,这主要是由于我国制造行业的研发能力、精密加工设备、人员专业素质和创新意识的不足造成的。这也使得我国的模具设计和制造领域差异性发展,中低档模具出现供过于求的现象,而大型、精密的高技术模具则主要依靠进口。因此我国的模具设计和制造领域的发展必须依靠模具成型技术、设备加工精度和产品质量的不断提高。
机械制造模具成型设计是机械加工业的重要技术环节之一,其设计的好坏直接关系到模具成型质量,因此应该进行严格的设计研究和分析。设计人员接受模具成型设计任务书后,应对设计图纸和模具的原材料进行严格检查,需对这些材料标注具体性质信息。同时也需对机械制造模具的技术要求进行仔细的技术分析,使得生产出的模具的相关参数符合设计要求,进而保证利用模具生产产品可达到企业加工和设计要求。还需对模具尺寸进行精细计算,确保加工零件的尺寸和技术参数满足模具成型设计任务书的具体要求。对于机械制造模具成型设计步骤,本文以注射模具设计为例进行具体说明。
注射模具设计是机械制造领域中比重较大的一类模具成型设计,其具体设计应考虑:首先是塑料材质选择,其是否符合设计任务书的要求以及冷却过程的收及补问题。其次是模具浇口和分型面的具体类型和参数,同时也需考虑模具制造过程的冷却或加热对模具的性能影响。最后是根据模具尺寸合理选用注射机,注射机选型应考虑注射机的最大注射量、锁模力以及模具尺寸等参数,保证模具结构和零件形状简单实用,整个模具的精度、表面粗糙度和刚度符合设计任务书的要求,便于模具制造和加工[2]。
塑件分析的两个重要考虑因素是塑件设计要求和塑件生产批量。确定塑件设计要求时,应根据塑件制品零件图、成型工艺的实用性和经济性进行设计,要明确塑件性质、形状要求、尺寸精度和表面粗糙度等相关技术参数,如塑件的相关技术参数需变动时,应与产品设计人员进行商讨变动可能性。塑件生产批量对塑件生产成本影响较大,对其进行分析时,首先应明确塑件的生产批量,根据其选择合适的模具,如生产批量较小,可考虑使用简单模具,降低生产成本。而生产批量较大时,在保证塑件质量的前提下,尽量缩短生产周期,提高生产效率,可考虑使用一模多腔或高速自动化生产模式,同时也应严格要求模具推出或脱模机构的控制使用。除了上述两种重要考虑因素外,塑件分析过程应计算塑件的体积、质量和模具型腔数量,为接下来的注塑机选用做好前期准备工作。
根据塑件分析对塑件的体积和质量计算确定模具的结构,再进行注塑机型号的选用,明确其与模具设计相关的技术参数。这些技术参数主要包括注塑机最大注塑量,注塑压力大小,安装螺孔位置,注塑机模板面积、定位圈和喷嘴等相关构件尺寸,进而保证注塑机型号可以满足实际模具设计需求。
完成注塑机型号的选用后,可进行模具设计计算项目,明确具体技术参数,如凹凸模尺寸计算,型腔壁厚和底板厚度的确定,以及模具加热、冷却系统的选型和设计。
模具成型结构设计应主要明确以下相关参数,首先是塑件成型位置以及各分型面的实际应用。其次是模具型腔数量、型腔排列的选择。再次是模具相关零件、顶出机构以及排气方式等相关设计。最后是根据模具总体尺寸选择适当的模架,目前模架型号已标准化制造,可根据实际要求直接购买。通过上述参数的确定,进而绘制完成的模具成型结构图。
模具成型相关图纸绘制主要包括绘制模具总装图和零件工作图,其绘制过程应严格参照机械制图国家标准和相应的行业规范,其绘制原则与常规机械图画法基本一致,需明确模具成型的形状和浇口位置。同时制模具总装图的俯视图中,可去除定模部分,只保留相应动模部分。模具总装图应包括模具外形尺寸,装配尺寸、极限尺寸以及技术条件等,并编写相应的零件明细表。
机械设计和辅助加工制造技术的大量应用,有效提高机械设计制造的研发效率,促进现代制造业的研究开发工作,我国模具成型设计发展得益于计算机CAD/CAM辅助设计的发展应用。该技术可通过计算机进行模具成型模拟设计,进而有效提高设计效率。同时该技术可以与数字、数控等技术联用,既可进行开发设计过程中各种信息的定量表达、存储和控制,实现模具成型设计全局优化运算,也可通过数字建模和仿真模拟和动态分析优化设计思路和要求,同时其可有效降低模具成型设计和改造成本,缩短模具成型设计时间,提高模具成型设计效率。目前计算机CAD/CAM辅助设计软件的开发利用,实现模具软件应用的集成化、网格化发展。如Power Solution CAD/CAM集成化系统,其可完成几何建模、工业设计和制图、仿真分析、数控编程、测量分析等多种功能设计,同时该系统的各功能模块相对独立,也可使用数据接口与其他系统联用运行,体现该系统的开放性和兼容性。
传统的模具成设计是二维设计过程,其已不适应现代制造行业的发展要求。而采用模具成型三维化设计软件可以立体直观的设计模具,设计出的三维数字化模型便于产品结构的CAE分析、模具性能评估以及加工成型过程模拟。如Pro / E和CATIA等软件的使用,可进行模具并行工程设计。专业3D注塑模设计软件,可实现3D型腔、型芯结构、模架配置及结构设计优化。如Moldflow Advisers三维线D Quickfill、HSC 3D4.5F、Z-mold等软件实际设计应用效果良好。
机械制造模具成型设计过程中,对模具的加工精度和强度有严格的技术要求,而常规的模具设计制造技术满足不了这些要求,使得模具成型设计的实用性降低,同时也浪费相应的设计成本,因此需要采用先进制造技术满足技术要求。目前可采用的先进制造技术主要包括以下3种:首先是电火花加工技术,该技术是利用火花放电产生的瞬间高温蚀去金属进行模具的加工成型。该技术分为电火花穿孔成型加工和电火花线切割加工两种,电火花穿孔成型应用在型腔加工环节,而电火花线切割加工主要用于注射模、压铸模和热锻模等模具型腔成型作业[3]。其次是高速切削加工技术,该技术主要利用高速切削对高硬度、耐磨损模具材料进行加工处理。与传统模具设计与制造相比,高速切削加工技术可有效提高模具加工效率,保障模具制造质量。万博max体育注册最后是快速模具制造技术,该技术是快速成型技术(RPM)与常规模具制造技术的有效结合,其可以大量缩短模具设计开发时间,有效提高生产效率,节约生产成本,已成为模具设计与制造的重要技术方法。其主要包括基于RPM原型的精密铸造模具、喷涂法、熔模铸造以及直接制造金属模具等具体技术方法。
通过本文对模具设计与制造的研究现状以及机械制造模具成型设计的阐述分析来看,与国际先进水平相比,我国机械制造模具成型设计水平差距较大,需增加模具成型设计与制造领域的研究力度,采用新设计软件和先进模具制造技术,确保机械制造模具设计和制造向大型化、高精度、环保以及技术含量高的方向发展。
[1]佛德红.关于模具制造技术的分析[J].城市建设理论研究(电子版),2013(19).
模具制造专业实习教学是衔接模具制造专业学生与企业一线生产的重要桥梁。推动实习教学改革有利于完善模具制造专业的人才培养模式,也有利于为市场提供更加实用的专业型人才。因此,我们应该全面分析现有的实习教学,从学生的受教育需求与市场的发展趋势出发,着手推动实习教学改革。
在各大院校,模具制造专业实习教学的新理念已经开始出现,逐渐意识到传统教学的诸多弊端,并对模具制造专业进行不同程度的实习教学改革。但是,诸多教育者只在头脑中转变了教学理念,却没有将这一整套新理念运用于具体的实习教学过程中,以致于教师的教与学生的学的关系仍然没有发生本质的改变。这种现象出现的原因主要有三个:第一,各院校在理解国家的教育改革方针政策时,没有真正做到心领神会,以致于头脑中一套教学方案,而实际行动中又是另一套教学方案;第二,教师长期形成的教学风格影响了实习教学改革新理念的推广;第三,传统教学理念根深蒂固,容易在现有教育体制下死灰复燃,从而影响新理念的贯彻与落实。
根据教学新理念,模具制造专业实习教学的主要目标应该包括三个方面,即模具制造知识、模具制造技能与学习态度。现阶段,许多实习指导教师都开始重视学生的模具制造技能上,将实习教学的重点集中在塑料模具设计、冲压模具设计、模具CAD技术与模具制造工艺上。但是,因教师的双师化程度较低,对模具企业的具体流程不熟悉,以致于实习教学很难起到提高学生模具设计与制造能力的作用。另外,许多教师忽视了将模具设计与制造理论同实践的结合,以致于学生模具设计与制造技能无法获得长远发展。
一方面,许多学校将实习教学定义为将学生带入实训室,让学生熟悉模具设备,从而完全脱离教材,并了解企业的相关工艺流程。这种做法不仅曲解了实习教学的真正内涵,将实习教学等同于体验学习,而且还压抑了学生的积极性与主动性,以致于其模具设计与制造技能难以达到企业水准。另一方面,在实训室,大部分教师只将前人的研究过程与研究成果演示一遍,让学生观看,这种做法没有真正发挥实习教学的优势,只将实习教学作为课堂理论教学的局部延伸。
大部分教师在模具制造实习教学过程中,仍然采用“教师演示、学生观摩”的模式,而且教师每年做的演示都是一模一样,完全没有根据最新工艺做出调整和改变。同时,学生分组练习也往往处于失控状态,完全没有教师的引导,以致于学生的学习与教师的教存在严重脱节。另外,学校的教学评价机制不健全,虽然开始意识到总结性评价与形成性评价的重要性,也开始将实践评估纳入到学生的发展体系中,但是,在具体操作过程中,教师很难用一个标准对学生的学习过程与学习结果进行合理评定,以致于教学评估还处于无序状态。
我们应该明确人才培养目标,完善模具设计与制造专业实习教学体系。具体说来,我们可以从三个方面入手:第一,组成以专业教师、模具专家与模具厂家为主的专业实习指导委员会,使其参与学生的专业指导,提高实训水平;第二,组织专业教师学习兄弟院校的优秀经验,并深入模具制造工厂参与考察与实践,从而全面了解社会对模具制造专业学生的市场需求及能力要求,为实习教学奠定基础;第三,深入理解模具制造专业的人才培养目标,认清社会形势,加强模具设计与制造的一体化人才培养,从而为企业与社会提供专业扎实、技能过硬、职业道德健全的应用型人才。
一方面,加大实习课程的比重,突出模具制造专业的实用性与专业性,将理论学习与实践实习有机融合起来,将实习内容划分为普通机械加工模块、数控编程加工模块、模具特种加工模块、模具装配调整模块等,推动模块化教学。另一方面,发挥模具实训中心、实验室的作用,将基本技能训练、专业技能训练、综合能力训练结合起来,既注重理论知识的把握与理解,有突出实践技能的提高。例如,教师可以将普通机械加工的铣、磨、钻、车、刨分解开来,也可以将模具特种加工的线切割、电火花分割出来,让学生充分了解模具零件的具体制作与模具产品的具体组成,从而实现学生学习与企业工作“零距离”。
教师的综合素质直接决定着模具制造专业实习教学改革的成败,良好的教师队伍往往具备较高的理论素养、模具专业能力及企业实践能力,能对学生的专业学习进行有效指导。因此,各院校应该加强双师型教师队伍建设,让专业教师参与企业建设,使其在一线得到锻炼,从而更好地看待模具专业的发展与人才培养模式。
良好的教学评估机制是诊断教学的重要方式。在实习教学过程中,教师应该既重视对学生学习过程的评价,又重视学生学习结果的评价,还突出对学生原有知识水平与实践技能进行诊断。因此,我们应该建立健全良性的教学评估机制,以全新的视角看待模具设计与制造专业实习教学,在演示教学、现场教学的过程中提升学生分析问题、解决问题的能力。
模具制造专业实习教学改革是一个不断演进的过程。在这个过程中,我们需要转变陈旧的教学理念,明确教育教学目标,丰富模具制造的实习内容,促使实习教学方法更加人性化和实践化,进而推动整个模具设计与制造专业的发展。
[1]火寿平,韩绍才,孔德璀.课程理实一体化教学改革研究――以模具设计与制造专业为例[J].云南电大学报,2012(12):78-79.
[3]涂承刚.中职模具制造专业实习教学改革方案初探[J].漯河职业技术学院学报,2011(3):47-48.
[4]赵俊德.如何提高模具专业实习教学质量[J],2012(9):33-34.
近20年来,制造业市场环境发生了重大的变化,用户需求的多样化与个性化及国际市场的一体化,使得制造商面临更为激烈的竞争。为此,制造业在不断探求能够快速响应市场的生产模式和技术策略,如并行工程、敏捷制造、高速切削和快速成形等。以RP为技术支撑的快速模具制造也正是为了加快新产品开发周期,早日向市场推出适销对路的、按客户意图定制的多品种、小批量产品而发展起来的新型制造技术。应用RP技术制造快速模具,在最终生产模具之前进行新产品试制或小批量生产,可大大提高产品开发的一次成功率,有效地缩短开发时间和节约开发费用。
快速原型技术是20世纪80年代后期发展起来的一种高新制造技术,它将现代计算机技术、激光加工技术及新材料技术集于一体,其原理是根据对三维CAD电子模型进行分层切片处理,得到一系列二维截面轮廓,然后用激光束或其它方法切割、固化或烧结某种状态材料,得到一层层的产品截面并逐步叠加成三维实体。RP技术摒弃了传统机械加工的“去除”加工法,而采用全新的“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。
快速原型技术成形机理和工艺控制与传统成形(如去除成形或受迫成形)方式有很大差别,主要表现在:
(1)RP加工不是一般意义上的模具或刀具,而是利用光、热、电等物理手段实现材料的转移或堆积;
(2)原型是通过堆积不断增大,其力学性能不但取决于成型材料本身,而且与成型中所施加的能量大小及施加方式有密切关系,故在成型工艺控制方面,需要对多个坐标进行精确的动态控制;
(3)在离散、堆积类型的RP中,单元体制造中能量是主动供给的,需要准确地预测与控制,对成形中的能量形式、强度、分布、供给方式以及变化等进行有效地控制,从而经由单元体的制造而完成成型。
快速成型机的控制系统只有接受三维CAD实体模型后,才能进行数据格式转换和分层切片处理。因此,必须先在计算机上用CAD软件构建产品的三维实体模型;或将已有产品的二维工程图样转换成三维CAD模型;或采用反求技术得到三维CAD模型。然后对三维CAD实体模型进行处理。快速原型过程一般都包括CAD模型建立、前处理、原型制作和后处理等4个步骤,其工艺流程如图1所示。
快速成型技术在模具制造领域的应用主要是制作一般产品从模具设计到验收需要相当长的一段时间,模具完成后通常都要进行试模修模,其时间要占整个制模时间的20%~30%,使模具制作周期加长、成本加大。对于小批量的生产,模具的费用占的比重很大。因此,短周期、小批量零件制造的最好方法就是利用快速成形技术制造模具。利用快速成形技术制造快速模具可分为直接模具制造与间接模具制造两大类,已有20多种RT工艺在工业生产实际中得到应用,正在接受市场的考验。
(1)直接制模法基于RP技术的快速直接制模法是将模具CAD的结果由RP系统直接制造成型。该法既不需用RP系统制作样件,也不依赖传统的模具制造工艺,对金属模具制造而言尤为快捷,是一种极具开发前景的制模方法。直接制造的快速模具尺寸精度高、结构精巧、制造速度快,并且设计灵活,万博max体育注册例如流道系统、冷却或加热管路的布置可以更为合理。直接制模材料大多是专用的金属粉末或高、低熔点金属粉末的混合物,也可使用专门的树脂。
在直接制模法尚不成熟的情况下,具有竞争力的快速制模技术主要是间接制模法。间接制模法是利用RP技术制造产品零件原型,以原型作为母模、模芯或制模工具,再与传统的制模工艺相结合,制造出所需模具。依据材质不同,间接制模法生产出来的模具一般分为软质模具和硬质模具2大类。利用SLS法直接制造金属模具采用该工艺制模,所选用的成型材料一般为涂有聚合物粘接剂的金属粉末,在快速成型机上烧结成形,获得模具原型,由于在烧结过程中材料的收缩率较高,从而难以得到高强度模具,因此经SI另法得到的原型模具必须渗人低熔点金属(如铜)以形成具有较高致密度的模具,这种模具一般用作生产吹塑件的模具,或工作温度低、受力小的注射模具和压铸模。
(1)喷涂法快速制模。利用RP技术生产出快速原型,将金属(工具钢或合金钢)雾化喷涂到原型表面,生成1~2mm左右的金属硬层,再在金属层外面填充金属珠粒或环氧树脂进行支撑,提高其强度,然后将原型取出即可得到一个精密的模具。采用这种方法制模,成本低,生产周期短,一般用作注射模具。
(2)LOM法制作金属模具技术。在所有的RP工艺中,尤以LOM工艺最为适宜制作实体原型。在大型原型方面,它具有其他RP工艺无法比拟的优势。其工艺过程是以陶瓷、树脂砂型和金属箔为原型基体材料,按CAD层加工信息,用加热辊和激光束逐层加热加压粘贴和切割原型材料,形成逐层轮廊,最终形成模具原型。该工艺可快速制作铝、铜、钢和钢合金等模具零件。
(3)铸造法快速制模。这种方法是利用各种RP工艺生产快速原型,以此原型作模型,通过铸造方法翻制金属模具。原型可采用SIA或SI一法生产的塑料原型,也可用FDM或SI法生产的蜡原型。采用的铸造方法有:熔模铸造、石膏型铸造、消失模铸造以及树脂砂铸造等。采用这种方法制作的模具较以上两种方法,其强度有明显的提高,因此可用于快速批量生产铝、铜、钢质等模具铸件,尤其适于制作大型零件和厚壁零件。
快速原型技术(简称RP)是随信息技术、激光技术和新材料技术发展而出现的一门新型制造技术,它解决了传统模具制造中出现了诸多复杂问题,实现了最终产品和零件的快速制造。虽然RP技术在成本控制和开发周期方面具有较大优势,但由于该技术形成和发展的时间不是很长(大约30余年),加工制造出来的产品难免会在精度、强度、耐用性等方面存在缺陷或瑕疵,此外,该技术不适合大型模具的快速成型,是制约RP技术的推广应用的根本原因之一。国内外学者和专家正在不断尝试采用新方法,试图冲破目前技术所存在的局限性,相信不久的将来,RP技术必定会成为制造技术的主流。在国际市场竞争激烈的今天,面对新产品开发能力疲软的国内环境,笔者认为唯有通过思想观念上的不断更新和技术上的不断突破,才能使我国的加工制造业在国际竞争中立于不败之地。
[1]袁根华. RE与RP技术在模具行业中的应用[J].模具制造,2011(10).
[2]张勇,卢秉恒.采用RP技术的玻璃模具的快速制造[J].现代制造工程,2012(08).
[3]张汪年,邓宁,鞠银燕.快速成型技术及其在模具制造中的应用[J].九江学院学报(自然科学版),2010(03).
随着社会科技的飞速发展,在模具的制造过程中,采用绿色工艺正成为一种潮流趋势,不仅能够提升经济效益,缩短生产周期,同时又能减少环境污染损耗,充分合理利用资源,因此,绿色制造技术更是被当成模具制造业的首选工艺而日益被重用。我们可以看出,当今制造业发展的能否可持续性,同样也给日常生活带来影响,绿色制造技术的发展将低碳、节能与环保糅合在一起,真正实现了高科技,高质量,少污染,低成本、高利润的目标,既满足了企业发展之需,同时也给社会带来经济和环境双丰收。模具在绿色制造技术的应用与发展主要体现在以下几个方面:
绿色制造技术在应用的最初是对模具的设计上,如何进行合理的设计,是开始使用绿色技术的根源。
首先,要注重对材料的选择,材料的绿色性能,对于产品本身来说是否是绿色无公害来说是根本所在。绿色模具是建立在绿色材料基础之上的。低耗能、低成本、低污染的绿色材料不仅在加工过程中可以减少污染,同时也可循环利用,易于回收和重复使用,例如,采用不锈钢材料进行加工,就可起到防腐、防锈的功能。其次,模具的设计必须具备耐用性。模具的使用寿命是决定模具是否为绿色的重要表现形式。选择合适的模具造型,最大限度的提升模具使用寿命可以采取多种方式。例如,选择恰当的模面位置,利用有效的锻造制造设备,采用一模多用的形式等等,都可以提高模具的使用寿命,避免模具在使用过程中过度损耗和经过挤压出现变形的情况。与此同时,模具的易于拆洗和零件的更换,更是延长模具使用周期的有效保障。当模具零件出现破损和损害时,及时的找到可更换的零件,并进行有效的重组,是延长模具使用寿命的有效手段。同样,拆洗方便、易于更换零件也是尽量减少污染,加大重复使用率的首选方法。
其次,模具要具有较高的可回收性。这是在模具设计之初就应该充分考虑到的问题。产品的使用、回收、再利用,是绿色技术发展的重点所在,如何实现产品的有效回收和再利用,是最大限度的提高经济效益的手段之一。因此,在设计过程中规避有毒有害的材料,提高使用节能环保材料是非常重要的。例如,铜、铅等对环境有较大污染的材料在使用过程中要尽量避免,避免使用与现有标准循环再回收过程中不相兼容的材料,多使用无需特殊工具的连接件,设计时尽可能允许使用现有的一些可重复利用的零部件等。
再次,模具的设计要符合标准化、规范化的要求。模具的专业化生产是提高模具质量、缩短模具制造周期、降低成本的关键。模具设计向标准化、规范化、系列化方向发展,便于采用和购买模许多规格的标准模架及其它标准件,而这些模架及标准件又可由专门的厂家、企业通过社会化分工进行生产,从而使有限的资源得到优化配置。另外,模具各结构单元的规范化、标准化,可使生产其的夹具数量大为减少,从而节约资源,并且加快了设计速度,缩短了设计周期,方便加工管理。
最后,绿色制造技术的并行工程。绿色并行工程是绿色模具设计和开发的新模式,它的核心是并行一体化设计,强调产品设计及其销售、维护和其他过程同时进行,即在设计之初就要考虑整个产品的使用寿命,以及从设计理念形成到产品报废处理的所有环节和要素,如质量、成本、用户要求、环境影响、资源消耗状况等。因此,涉及产品整个使用周期的各个部分的小组成员要协同工作。对于模具设计,不但需要模具设计小组成员之间进行讨论,协调产品的设计任务,而且其他部门如工艺、制造、质量等小组也要参与产品的设计工作,对产品设计方案提出修改意见等,从而使得整个模具设计工作一次成功。
模具的设计在模具绿色制造技术的应用过程中扮演着举足轻重的位置,如何最大限度的发挥绿色制造技术在模具制造中的作用,从设计抓起,从基础抓起。
模具的绿色技术在今天看来主要包括两种形式,第一,快速原型制造技术,快速原型制造技术是一项集计算机、激光、数控及精密传动等技术于一体的先进制造技术,其在原理上突破了传统加工技术采用材料“去除”的原则,而采用材料“逐层堆积”的原理,能根据产品的CAD数据,快速地制造出具有一定结构和功能的原型甚至产品,由此可有效地加快新产品的开发速度。而以RP&M原型作母模来翻制模具的快速模具制造技术,进一步发挥了快速成型技术的优越性,在短期内迅速推出满足用户需求的产品,大幅度降低新产品开发研制的成本和投资风险,缩短了新产品研制和投放市场的周期,在小批量、多品种、改型快的现代模具制造模式下具有强劲的发展势头。第二,虚拟制造技术,虚拟制造技术是对制造过程中的各个环节,包括产品的设计、加工、装配,乃至企业的生产组织管理与调度进行统一建模,形成一个可运行的虚拟制造环境,以专门的虚拟软件技术为支撑,借助高性能的硬件,在虚拟制造环境中生成数字化产品,实现产品设计、性能分析、工艺决策、制造装配和质量检验,从而缩短模具产品的设计与制造周期,降低开模的开发成本,提高快速响应市场变化的能力。
在模具的使用过程中,由于其使用的经常性,要时常对模具进行适当的修模工序。因此,同模具绿色设计过程一样,修理维护模具的过程也需要进行绿色处理。比如,在进行模具的尺寸修护时,尽可能进行人工专门的修护,少用或不用机器维护;少用或不用有侵蚀性的溶液对模具进行表面处理,如盐酸或甲醇等;在维护模具表面硬度方面,尽可能减少热处理工序等等。与此同时,模具在长期使用过程中,必然会出现淘汰和废弃的产品,如何减少资源浪费和降低环境负担,回收并进行再利用就必然成为模具绿色制造技术的重中之重。而如何有效的开展模具的回收在利用,已经成为困扰制造行业的一个大问题。我们在之前的内容中讨论过,要想实现资源的回收再利用,首先在材料的选择上就要注重选取可循环利用的材料进行加工,这样,在面对模具受损,就可以通过简单的更换零件和合理适当的清洗便可进行重复使用,因此,绿色技术的应用,是一个循环良性的发展,因此,坚持绿色制造技术的开端化,对于实现绿色技术的终端化是及其重要的,作用也是及其明显的。
绿色设计与绿色制造技术将成为本世纪机械行业的主要发展方向,也是改善工业环境的重要途径。当前,产品和工艺设计与材料选择系统的集成、用户需求与产品使用的集成、绿色制造系统的信息集成、绿色制造的过程集成等集成技术的研究已成为重要研究内容。绿色并行工程是现代绿色产品设计和开发的新模式。因此,加强模具绿色制造技术的应用,是功在当代利在千秋的。在社会主义市场经济飞速发展时期,发展低碳环保的绿色技术,是社会发展所需,也是民生发展之根本。
[1]余小鲁.绿色制造技术在模具中的应用[J].工程技术研究(人力资源管理),2009(6).
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