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回顧以前，在加工用具有于沖制汽車外覆件的鋼制模具時，必須繪制詳盡的藍圖和具有按照沖件精確尺寸制造的主模型。可以說，模型是設計和制造模具的母型。 在用鑄造方法制造模具時，首先必須置備木�；蚱嚵慵臉蛹０凑找欢ū壤瞥傻哪Ｐ头Q之為靠模，常被用作仿形加工中的母型，或作為顯示銑床加工軌跡的輔助模型。作形銑床上的靠模指沿靠模輪廓形狀移動，銑刀則按照靠模指的移動對模具材料進行銑削加工，仿出所需的模具型腔�，F(xiàn)在的加工方法則發(fā)生了根本的變化。由客戶所提供的CAD數(shù)據(jù)生成銑刀的切削加工軌跡，自動加工出汽車覆蓋件的沖壓模具和進行塑料板材模壓成形的型腔模具。 雖然用這種新工藝能比以往加工方法更精確地加工出模具的兩對合面，但對于壓形還要進行試模，并對試樣進行測量。通常由CAD數(shù)據(jù)正確地加工出模具的主要型腔表面，然后由防止磨損墊塊和其它零件與主要型腔面相配合�，F(xiàn)在可將這種新技術的特征歸納為以下幾個方面。 一、不需要主模型和靠模 雖然不再使用主模型和靠模，但加工精度反而有了提高。例如，加工公差很嚴和主要型腔面磨削后需用手工拋光的模具時，用CAD數(shù)據(jù)加工比用主模型和靠模的效果好。其主要差別是對尺寸控制從根本上得到了改善。用傳統(tǒng)方法加工成形塑料件的型腔模具時，其加工公差將隨每天溫度不同而發(fā)生變化。 用于塑料板材模壓成形的模具雖然加工精度也很好，但對塑料板材的熱壓成形不像沖壓金屬板材那樣有回彈，所以由CAD數(shù)據(jù)精確控制加工以后，一般不需要試模。對于這種模具只要經(jīng)過常規(guī)的客戶驗證即可，一般不再需要遞交制件。 這主要是因為用CAD數(shù)據(jù)加工以對加工結果進行檢驗，對模具的型腔面還可以進行數(shù)學分析，從而保證了制造過程能極嚴格地按照原始設計數(shù)據(jù)實施。正是由于排除了模具制造過程中的手工操作，改善了模具精度和加工周期方面的競爭力。 為此應用CAD數(shù)據(jù)進行模具加工技術在大多數(shù)模具制造廠中得到了推廣�，F(xiàn)在由許多工廠的經(jīng)驗可證實，應用這種技術之后，雖然按CAM生成的刀具軌跡時間增加了14%，但用于拋光的時間卻減少了33%，總加工時間縮短了16.5%，模具的品質提高了12%。 現(xiàn)在，各種CAD/CAM軟件可以幫助工程師進行模具設計和生成CNC銑床的刀具軌跡。該系統(tǒng)還可以在屏幕上顯示3維彩色模型供設計模具和進行分析之用。還可以提供用于改進鑄造品質的有限元分析和模具的熱性能分析。實際上，任何客戶的數(shù)據(jù)庫都可以直接被用于輸入，或者通過轉換以后輸入。 目前，國內模具企業(yè)中已有相當多的廠家普及了計算機繪圖，并陸續(xù)引進了高檔CAD/CAE/CAM，UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等著名軟件在中國模具工業(yè)應用已相當廣泛。一些廠家還引進了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應用于塑料模、沖壓模和壓鑄模的設計中。近年來，我國自主開發(fā)CAD/CAE/CAM系統(tǒng)有很大發(fā)展。例如，華中理工大學模具技術國家重點實驗室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件，北京機電研究所開發(fā)的鍛模CAD/CAE/CAM軟件，北航華正軟件工程研究所開發(fā)CAXA軟件，吉林汽車覆蓋件成型技術所獨立研制的商品化覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件等在國內模具行業(yè)擁有不少的用戶。 二、快速成形/快速制模技術 快速成形/快速制模技術在我國得到重視和發(fā)展，許多研究機構致力于這方面的研究開發(fā)，并不斷取得新成果。清華大學、華中理工大學、西安交通大學和隆源自動成形系統(tǒng)公司等單位都自主研究開發(fā)了快速成形技術與設備，生產出分層物體(LOM)、立體光固化(SLA)、熔融沉積(FDM)和選擇性燒結(SLS)等類型的快速成形設備。這些設備已在國內應用于新產品開發(fā)、精密鑄造和快速制模等方面�？焖僦颇＜夹g也在國內多家單位開展研究，目前研究較多的有電弧噴涂成形模具技術和等離子噴涂制模技術。中、低熔點合金模和樹脂沖壓模制造技術已獲得成功應用，硅橡膠模也應用于新產品的開發(fā)中。 [NextPage]三、由三坐標測量機進行檢驗 用于配合CAD/CAM系統(tǒng)進行檢驗的三坐標測量機也與原來適合于傳統(tǒng)工加工模具的可移動式三坐標測量機不同�，F(xiàn)在所用的三坐標測量機都帶有自動化測量系統(tǒng)。 這種三坐標測量機在3250X2090X1370mm的測度空間中的任何一點的定位精度為0.015mm�？蓽y量沖模或塑料模的零件質量為40噸。為了使測量機保持其最高的測量精度，應將它放在與外界環(huán)境隔絕的獨立機房中，室溫應保持20℃。為了防止振動對測量帶來不良影響，應將測量機安裝在由氣墊支承的質量為100噸的混凝土底座上。 在加工時，三坐標測量機不僅可作為一種最終檢驗模具品質的工具，也應該作為一種對加工過程進行檢測的工具。即在加工過程中對各道工序加工后進行中途檢驗。例如對加工后模具的主要型腔面進行檢驗。特別是在拋光之前應對加工面作全面的檢驗，以便確定如何更精確地達到加工面所需的幾何形狀。 在對模具進行檢驗時，需以較密的流線通過零件的各處。每一副模具需檢驗兩次。一次在沖壓加工之前，另一次在沖壓加工以后。應用理論計算厚度對上、下模型腔的對合狀況進行測量，以掌握實現(xiàn)CAD設計數(shù)據(jù)精度的實際狀況。 四、塑料板材模壓成形模具的特點 用于對塑料板材進行模壓成形的模具，與沖壓金屬板材的模具不同，它沒有材料回彈的問題。所以加工這種模具時不需要去調整模具的對合狀況，而是眼于塑件需使用表面的狀況。即以使用表面的表面精度和形狀精度為重點。 五、對加工過程的管理 應用上述系統(tǒng)的網(wǎng)絡通常小型計算器和個人計算器終端所組成。一種有效管理系統(tǒng)（EffectiveManagementSystem－EMS）軟件可對加工過程進行跟蹤管理。如掌握加工進度，零件流轉狀況，外購件的采購狀況，收貨狀況和加工品質等。這種管理系統(tǒng)還包括材料清單、計劃和控制，庫存物品管理，標準鑄件，材料履歷，總生產時間表，所需材料計劃，訂貨和銷售歷史，到貨數(shù)量，操作人員履歷，對車間的控制狀況，計劃時間，品質評估，標準加工路線，所需生產能力計劃，勞動力成本，外購計劃及到貨狀況，請購單，外購件歷史和可交付數(shù)量等。應用這種軟件則可以選擇適當?shù)耐赓徫锲窌r機和節(jié)省勞動力。 使所有加工狀況信息完全進庫存管理，從而生成完善的材料清單。然后按照加工路線進行有條不紊地加工。該系統(tǒng)還逐日提供操作人員加工工時和機床運轉時間的數(shù)據(jù)，以及停工待料的時間。這樣不僅可以減少機床空耗的時間，還可以計算出實際生產成本，從而達到降低生產成本的目的。 六、其他相關技術 近年來，國內一些鋼鐵企業(yè)相繼引進和裝備了一些先進的工藝設備，使模具鋼的品種規(guī)格和質量都有較大的改善。在模具制造中已較廣泛地采用新的鋼材，如冷作模具鋼D2、D3、A1、A2、LD、65Nb等；熱作模具鋼H10、H13、H21、4Cr5MoVSi、45Cr2NiMoVSi等；塑料模具鋼P20、3Cr2Mo、PMS、SMI、SMII等。這些模具材料的應用在提高質量和使用壽命方面取得了較好的效果.國內一些單位對多種模具拋光方法開展研究，并開發(fā)出專用拋光工具和機械�；y蝕刻技術和工藝水平提高較快，在模具飾紋的制作中廣泛應用。高速銑削加工是近年來發(fā)展很快的模具加工技術。國內已有一些公司引進了高速銑床，并開始應用。國內機床廠陸續(xù)開發(fā)出一些準高速的銑床，并正開發(fā)高速加工機床。但是，高速銑削的應用面在國內尚不廣泛。 |
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