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    模具设计与制趋势分析

      发布时间:2018-03-13 00:05

      模具设计的确是一个很好的专业,模具的应用非常广泛,我们衣食住行及工作有关的东西,包括文具、餐具、手机、电脑、电视、飞机、汽车等等的产品的生产,都离不开模具。随着产品种类的增长,对模具技术要求也越来越高。模具市场要求类型更多样化,这就推动了模具生产向着多类型、中小规模快速生产的方向转变,大大增加了模具厂家的压力。以下对模具设计与制造发展趋势分析。

      2017-2022年中国模具设计行业市场发展现状及投资前景预测报告表明,在生产活动中,大部分产品的生产都需要使用模具。尤其是在机械发动机制造中,模具是重要而特殊的工艺装备,其设计和制造占整个发动机设计制造周期的30%左右,对发动机的制造质量、生产周期、制造成本产生直接影响。由于机械发动机模具具有结构形状复杂、种类多、批量小、设计制造质量要求高等特点,其生产与制造一直是制约发动机制造周期的瓶颈之一。

      近些年,国际上一些领先的数控加工技术在不同程度上为环保能源、航天以及运输领域进行运用。在机械加工领域,模具生产制造的结构较为复杂,对于各个数据和精度的要求比较高,模具制造要选择硬度较高的原材料,还有就是整个模具制造和生产的时间和周期较短。由此可见,模具制造有其独特性,比一般的机械产品在技术加工方面有更高的要求和标准,在高标准严要求的基础上推动整个机械加工业的长足发展。

      (1)模具设计由经验设计阶段向理论计算和计算器辅助设计方向发展,CAD/CAM/CAE技术广泛用于制模业,使模具结构更趋科学合理,大大提高了模具加工模具加工精度,缩短了模具设计加工周期,减少了产品开发时间。

      (2)模具向高精度大型和超小型方向发展。10年前,精密模具的精度一般为5um,现在已达到2—3um,不久将上市1um的精密模具。随着零件微型化及精度要求的提高,有些模具的加工精度在1um以内,这就要求发展超精加工,减少钳工等手工操作量。

      (3)多功能复合模具将进一步发展。多色和多材质塑料成型模具也将有较快发展,这种模具缩短了产品的生产周期和装配周期,今后在不同领域将得到发展和应用。

      (4)随着热流道技术的发展,热流道模具在塑料模具中的比例将逐步提高。由于采用热流道技术的模具可以提高制件的生产率和质量,并能大幅度节约制件的原材料,因此,热流道技术在国外发展很快,已经十分普遍。

      (5)随着塑料成型工艺的不断改进与发展,气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。塑料件的精度分尺寸精度、几何精度和外观精度(即光泽、色调等)3种,为了能够达到这些精度,将继续研究高压注射成型工艺与模具以及注射压缩成型工艺与模具。在注射成型中,影响成型精度的最大因素是成型收缩,高压注射成型可减小树脂收缩率,增加塑料尺寸的稳定性。模具要求刚性好、耐压高,特别是精密模具的型腔应淬火,浇口密封性要好,模温应准确控制。气体辅助成型技术已比较成熟,它能改善塑件的内在和外观质量,具有注射压力低、制品变形小和易于成型壁厚差异较大的制品等优点,而且可以节约原料及提高制件生产率,从而大幅度降低成本。气辅模具在我国已出现,并取得良好效果。

      (6)模具标准件的应用将日益广泛。模具标准化及模具标准件的应用能极大的影响模具制造周期。使用模具标准件不仅能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低成本,因此,模具标准件的应用必将日益广泛,如塑料、冲压模胚、顶针、司筒、螺丝和弹簧等都与形成标准件。

      (7)快速经济模具的前景十分广阔。现在是多品种小批量生产的时代,21世纪这种生产方式占工业生产的比例将达75%以上。一方面是制品使用周期短,另一方面花样变化频繁,要求模具生产周期愈短愈好,因此,开发快速经济模具越来越引起人们重视。例如,研制各种超塑性材料来制作模具,用环氧(E)、聚酯(P)或其中填充金属(M),玻璃(G)等增强物制作简易模具,用E、P、P-M、E-G、E-G-M、P-G-M来制作模具,这些模具的主要特点是制造工艺简单、精度易控制、收缩率小、价格便宜、寿命较高,还可以用水泥和塑料制作汽车覆盖件模具,这类模具在美、日等国家已有应用,但还需要改进提高,扩大应用范围。中、低熔点合金模具、喷涂成型模具、电铸模、精铸模、层迭模、陶瓷吸塑模、环氧树脂模及光造型等快速经济模具将进一步发展,快换模架和快换凸模等也将日益发展。另外,将采用计算器控制和机械手操作的快速换模装置和快速试模装置技术也会得到发展和提高。

      (8) 随着车辆和电机等产品向轻量化发展,压铸模的比例将不断上升,同时对压铸模的寿命和复杂程度将提出越来越高的要求。

      (9) 随着以塑代钢、以塑代木的进一步发展,塑料模的比例将不断提高,同时,由于机械零件的复杂程度和精密的不断提高,对塑料模的要求也将越来越高。

      使用模具标准件不但能缩短模具制造周期,而且能提高模具质量和降低模具制造成本。因此,模具标准件的应用必将日益广泛。为此,首先要制定统一的国家标准,并严格按标准生产,其次是要逐步形成规模生产,提高标准件质量、降低成本再次要是进一步增加标准件规格品种,发展和完善联销网,保证供货速度。

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