郝建玲 周旭

摘要：近年來，我國塑料模具業(yè)發(fā)展相當快，目前，塑料模具在整個模具行業(yè)中約占30%左右，而在整個塑料模具市場以注塑模具需求量最大。隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展，許多企業(yè)開始追求提高產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率，縮短設(shè)計周期及制造周期，降低生產(chǎn)成本，最大限度地提高模具制造業(yè)的應(yīng)變能力等目標。

關(guān)鍵詞：模具設(shè)計; 注塑模具;注塑材料;注塑機;

引言

新興的模具CAD 技術(shù)很大程度上實現(xiàn)了企業(yè)的愿望。近年來，CAD 技術(shù)的應(yīng)用越來越普遍和深入， 大大縮短了模具設(shè)計周期， 提高了制模質(zhì)量和復(fù)雜模具的制造能力[1]。 打印機是計算機重要的文字、圖形圖象輸出設(shè)備，是中國計算機外部設(shè)備市場上最普及、最活躍，也是競爭最為劇烈的計算機產(chǎn)品之一。

一.模具設(shè)計在制造中的應(yīng)用

近年，由于打印機在SOHO（小型辦公和家庭辦公）應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大;同時，打印機自身也在技術(shù)上的集成化、網(wǎng)絡(luò)化，以及打印速度、質(zhì)量的不斷提高和發(fā)展使其擁有穩(wěn)定增長且又不斷擴大的市場。 作為打印機重要組成部分之一—打印機殼體，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計及質(zhì)量也式非常重要的[2-3]。目前，主要采用注射成型的方法得到打印機殼體，用這種方法生產(chǎn)的優(yōu)點是：成型周期短，能一次成型外形復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，對各種塑料的適應(yīng)性強，生產(chǎn)效率高。

二. 國內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

經(jīng)過多年努力，我國已發(fā)展成為模具生產(chǎn)和使用大國。目前世界上超過40%的模具產(chǎn)品都是在中國制造，世界幾大頂尖IT、數(shù)碼產(chǎn)品都是由中國代工，在模具制造領(lǐng)域中國的水平已經(jīng)與國際接軌伴隨著制造業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品零件微型化和精密度要求的提高，對模具加工精度的要求也越來越高。有些模具的加工精度要求在1μm以內(nèi)，這就要求發(fā)展超精加工。用于汽車、飛機、精密機械的微米級精密加工;用于磁盤、磁鼓制造的亞微米級（0.01μm）精密加工;用于超精密電子器件的毫微米級（0.001μm）精密加工[5]。 模具成型零件日漸大型化和零件的高生產(chǎn)率要求一模多腔，幾噸到幾十噸的模具非常普遍，一模幾百腔，甚至上千腔。因此要求機床工作臺面能承受大重量，這就要求設(shè)備必須具有大承重和高剛性的特性，還必須有足夠大的臺面尺寸和工作行程與之相適應(yīng)。另外，模具型腔多為復(fù)雜的空間六曲面及溝槽所構(gòu)成，且許多模具具有深孔腔，這就要求機床具有多軸聯(lián)動及良好的深孔腔綜合。

三.國外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

（一）目前，英，美，德等國及我國一些高等院校和科研院所開發(fā)的模具軟件，具有新一代模具 CAD/CAM 軟件的智能化，集成化，模具可制造性評價等特點 . 新一代模具軟件應(yīng)建立在從模具設(shè)計實踐中歸納總結(jié)出的大量知識上.這些知識經(jīng)過了系統(tǒng)化和科學化 的整理， 以特定的形式存儲在工程知識庫中并能方便地被模具所調(diào)用. 在智能化軟件的支持下， 模具CAD不再是對傳統(tǒng)設(shè)計與計算方法的模仿，而是在先進設(shè)計理論的指導(dǎo)下，充分運用本領(lǐng)域?qū)＜业呢S富知識 和成功經(jīng)驗，其設(shè)計結(jié)果必然具有合理性和先進性. 新一代模具軟件以立體的思想，直觀的感覺來設(shè)計模具結(jié)構(gòu)，所生成的三維結(jié)構(gòu)信息能方便地用于模具 可制造性評價和數(shù)控加工，這就要求模具軟件在三維參數(shù)化特征造型，成型過程模擬，數(shù)控加工過程仿 真及信息交流和組織與管理方面達到相當完善的程度并有較高集成化水平.衡量軟件集成化程度的高低， 不僅要看功能模塊是否齊全，而且要看這些功能模塊是否共用同一數(shù)據(jù)模型，是否以統(tǒng)一的方式形成全局動態(tài)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)信息的綜合管理與共享，以支持模具設(shè)計、制造、裝配、檢驗、測試及投產(chǎn)的全過程.激光快速成型技術(shù)（RPM）發(fā)展訊速，我國已達到國際水平，并逐步實現(xiàn)商品化.世界上已經(jīng)商業(yè)化的 快速成形工藝主要有 SLA（立體光刻），LOM（分層分體制造），SLS（選擇性激光燒結(jié)），3D-P（三維印刷）[6-7]. 清華大學最先引進了美國3D公司的 SLA250（立體光刻或稱光敏樹脂激光固化）設(shè)備與技術(shù)并進行開發(fā)研究， 經(jīng)幾年努力， 多次改進， 完善， 推出了"M-RPMS-型多功能快速原型制造系統(tǒng)"（擁有分層實體制造-SSM， 熔融擠壓成型-MEM），這是我國自主知識產(chǎn)權(quán)的世界唯一擁有兩種快速成形工藝的系統(tǒng)（國家專利），具有較好的性能價格比.

（二）無模多點成形技術(shù)是用高度可調(diào)的沖頭群體代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具進行板材曲面成形的又一先進制造技術(shù)，無 模多點成形系統(tǒng)以 CAD/CAM/CAT 技術(shù)為主要手段，快速經(jīng)濟地實現(xiàn)三維曲面的自動成形.吉林工大承 擔了有關(guān)無模成形的國家重點科技攻關(guān)項目，已自主設(shè)計并制造了具有國際領(lǐng)先水平的無模多點成形設(shè) 備. 我國這項技術(shù)與美國的麻省理工學院，日本東京大學，日本東京工業(yè)大學相比，在理論研究和實際應(yīng)用 方面均處領(lǐng)先地位，目前正向著推廣應(yīng)用方面發(fā)展.

（三）樹脂沖壓模具首次在國產(chǎn)轎車的試制中得到成功應(yīng)用.一汽模具制造有限公司設(shè)計制造了12套樹脂模具用于全新小紅旗轎車的改型試制，這12套模 具分別是行李箱，發(fā)動機罩，前后左右翼子板等大型復(fù)雜內(nèi)外覆蓋件的拉延模具，其主要特點是模具型 面以 CAD/CAM 加工的主模型為基準，采用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形，凸凹模間隙采用進口 專用蠟片準確控制，模具的尺寸精度高，制造周期可縮短二分之一至三分之二，制造費用可節(jié)省1000萬元左右（12套模具）.為我國轎車試制和小批量生產(chǎn)開辟了一條新途徑，屬國內(nèi)首創(chuàng).瑞士汽巴精化有關(guān)專家認為可達90年代國際水平. 五，現(xiàn)場化的模具檢測技術(shù) 精密模具的發(fā)展，對測量的要求越來越高. 精密的三坐標測量機，長期以來受環(huán)境的限制，很少在生產(chǎn) 現(xiàn)場使用.新一代三座標測量機基本上都具有溫度補償及采用抗振材料，改善防塵措施，提高環(huán)境適應(yīng)性和使用可靠性，使其能方便地安裝在車間使用，以實現(xiàn)測量現(xiàn)場化的特點。

四.結(jié)束語

在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM 技術(shù);充分運用如autoCAD，機械制圖[8-9]，機械原理[10]等知識;并在未來制造中實現(xiàn)模塊化、集成化、高效化、精密化以及虛擬技術(shù)將得到發(fā)展。

參考文獻

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[8]王先逵.機械制造工藝學[M].機械工業(yè)出版社，2020.

[9]傅水根.機械制造工藝基礎(chǔ)[M].清華大學出版社，2020.

[10]孫桓，李繼慶.機械原理教程[M].西北工業(yè)大學出版社，2020.

作者簡介：郝建玲（1983.07.27）女，漢，籍貫：遼寧沈陽，本科學歷，研究方向--工模具設(shè)計與制造。