模具技术的发展方向是什么（模具技术的发展方向有哪些）

【编者按】现代模具制造技术正朝着加速信息化驱动、提高制造柔性、敏捷制造和系统集成方向发展。具体体现在模具的CAD/CAM技术、模具的激光快速成型技术、模具的精密成形技术、模具的超精密加工技术、有限元法和边界元法的运用在模具设计中要进行流动、冷却和传热过程。发展了动态仿真技术、模具CIMS技术、模具DNM技术和数控技术等先进制造技术。

模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分。现代模具制造技术正朝着加速信息化驱动、提高制造柔性、敏捷制造和系统集成方向发展。具体体现在模具的CAD/CAM技术、模具的激光快速成型技术、模具的精密成形技术、模具的超精密加工技术、有限元法和边界元法的运用在模具设计中要进行流动、冷却和传热过程。发展了动态仿真技术、模具CIMS技术、模具DNM技术和数控技术等先进制造技术。

1、高速铣削：第三代成型技术

高速铣削不仅加工速度高、加工精度和表面质量好，而且与传统切削加工相比温升低（工件仅升高3）、热变形小，因此适合温度和热变形。敏感材料加工（如镁合金等）；又因切削力小，可适合加工薄壁、刚性差的零件；合理选择刀具和切削量，可以实现加工硬质材料（HRC60）等一系列优点。高速铣削加工技术仍然是目前的热门话题。它已向更高的敏捷性、智能化、集成化方向发展，成为第三代成型技术。

2、电火花铣削及“绿色”产品技术

从国外电动机床来看，它们在性能、工艺指标、智能化、自动化等方面都达到了很高的水平。目前国外的新趋势是电火花铣削技术（EDM technology）。研发，这是一项替代传统使用成型电极加工模具型腔的新技术。它使用高速旋转的简单管状电极进行三维或二维轮廓加工（如数控铣削），因此不需要制造。复杂形状的电极，这显然是电火花加工领域的一大发展。

近日，日本三菱公司推出的EDSCAN8E放电加工机床，取得了新的进展。本机可自动补偿电极损耗。在Windows 95上为本机开发的专用CAM系统，可与AutoCAD等通用CAD联动，进行在线精密测量，保证高精度加工。为了确认加工形状是否存在异常或缺陷，CAM系统还可以实现模拟加工。

随着电火花加工技术的进步，人们对电火花加工的安全和防护技术越来越重视，很多电火花加工机床都考虑了安全防护技术。目前，欧共体已规定没有“CE”标志的机床不能进入欧共体市场。与此同时，国际市场也越来越重视安全防护技术的要求。

目前电火花加工机床的主要问题是辐射骚扰，因为它对安全和环保影响较大。随着国际市场对“绿色”产品越来越重视，作为模具加工的主导设备，“绿色”产品技术将是未来必须解决的难题。

3、新一代模具CAD/CAM软件技术

目前，英国、美国、德国等国家以及我国一些大学、科研院所开发的模具软件具有新一代模具CAD/CAM的智能化、集成化和模具可制造性评价等特点。软件。新一代模具软件应以模具设计实践中总结的大量知识为基础。这些知识已经被系统、科学地组织起来，以特定的形式存储在工程知识库中，并且可以方便地被模具调用。在智能软件的支持下，模具CAD不再是对传统设计和计算方法的模仿，而是在先进设计理论的指导下，充分利用本领域专家的丰富知识和成功经验，设计结果必须讲道理。性质和进步。

新一代模具软件以三维思维和直观感受设计模具结构。生成的三维结构信息可以轻松用于模具可制造性评估和数控加工。这就需要模具软件来进行三维参数化特征建模和成型。工艺仿真、数控加工过程仿真及信息交换、组织管理已达到相当完善的水平，具有较高的集成度。衡量软件集成程度，不仅要看功能模块是否齐全，还要看这些功能模块是否共享相同的数据模型，统一形成全局的动态数据库，实现信息的综合管理和共享。支持模具设计。制造、装配、检验、测试、生产的全过程。

模具的可制造性评价功能在新一代模具软件中发挥着非常重要的作用。它不仅筛选多种方案，还能评价模具设计过程的合理性和经济性，为模具设计者提供修改依据。

在新一代模具软件中，可制造性评价主要包括模具设计和制造成本的估算、模具装配性评价、模具零件制造工艺评价、模具结构和成形性能评价等。新一代软件还应具有装配性面向功能，因为模具的功能只能通过其装配结构来体现。采用面向装配的设计方法后，模具装配不再是零件一个一个的简单组装。其数据结构不仅可以描述模具的功能，还可以定义模具零件之间相互关系的装配特征，实现零件的关联。因此可以有效保证模具的质量。

4、先进的快速模具制造技术

(1)激光快速成型技术(RPM)发展迅速。我国已达到国际水平，正在逐步实现商业化。目前国际上已经商业化的快速成型工艺主要有SLA（立体光刻）、LOM（分层分割制造）、SLS（选择性激光烧结）、3D-P（三维打印）等。

清华大学率先引进美国3D公司SLA250（立体光刻或光敏树脂激光固化）设备和技术并进行开发研究。经过几年的努力和多次改进，完善并推出了“M-RPMS型多用途“功能快速成型制造系统”（分层物理制造-SSM、熔融挤出成型-MEM），是全球唯一拥有我国自主知识产权的拥有两种快速成型工艺（国家专利）的系统，具有良好的性价比。

(2)无模多点成形技术是利用高度可调的冲头组代替传统模具进行板面成形的又一先进制造技术。无模多点成型系统以CAD/CAM/CAT技术为主要手段。快速、经济地实现三维曲面的自动成型。吉林工业大学承担了无模成形相关的国家重点科技攻关项目，自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形装备。

与美国麻省理工学院、日本东京大学、日本东京工业大学相比，我国这项技术在理论研究和实际应用方面均处于领先地位，目前正朝着推广和应用。 3、树脂冲压模具首次成功应用于国产汽车的试制。一汽模具制造有限公司为新型小红旗轿车改装试制设计制造了12套树脂模具。这12套模具为行李箱、引擎盖、前后左右翼子板等大型复杂内外覆盖件的拉深模具，其主要特点是模具表面以主模型为基础加工而成。 CAD/CAM，采用瑞士汽巴精制高强度树脂成型。凸凹模间隙采用进口专用蜡片精确控制。该模具尺寸精度高，制造周期可缩短二分之一至三分之二，可节省制造成本约1000万元（12套模具）。为我国汽车试制和小批量生产开辟了一条新途径，这在国内尚属首创。瑞士汽巴精炼公司的专家认为，其在20世纪90年代就可以达到国际水平。

5、现场模具检查技术

随着精密模具的发展，对测量的要求越来越高。精密三维坐标测量机长期以来受到环境限制，很少在生产现场使用。新一代三坐标测量机基本都具有温度补偿并采用抗振材料，完善防尘措施，提高环境适应性和可靠性，使其可以方便地在车间安装使用，实现现场测量。

6、镜面抛光模具表面工程技术

模具抛光技术是模具表面工程的重要组成部分，也是模具制造过程中重要的后处理工序。目前，国内模具抛光至Ra0.05m的抛光设备、磨料及工艺基本能满足需要，但镜面抛光设备、磨料磨具及抛光至Ra0.025m的工艺尚处于探索阶段。随着镜面注塑模具在生产中的大规模应用，模具抛光技术已成为模具生产中的关键问题。由于国内抛光技术和材料存在一定问题，傻瓜相机镜头注塑模具、CD、VCD光盘及工具等透明度要求较高的注塑模具很大一部分仍依赖进口。罗百辉指出，模具表面抛光不仅受抛光设备和工艺技术的影响，还受到模具材料镜面度的影响。这一点还没有引起足够的重视。换句话说，抛光本身受到模具材料的限制。例如，采用45#碳钢作为注塑模具时，当抛光至Ra0.2m时，肉眼可见明显的缺陷。继续抛光只能增加亮度，但粗糙度是无望的。因此，目前我国在镜面模具的生产中，常采用进口模具材料，如瑞典的ASSAB 136、日本的大同PD555等，可以达到满意的镜面光洁度。

镜面模具材料不仅是化学成分的问题，更重要的是在冶炼时需要采用真空脱气、氩气保护铸锭、立式连铸连轧、柔性锻造等一系列先进工艺，因此镜面模具钢内部缺陷少，具有杂质颗粒细、分散程度高、金属晶粒细、均匀性好等一系列优点，满足抛光至镜面模具钢的要求。

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