塑膠射出-模具制造技術未來發展趨勢

　　具軟件功能的集成化要求軟件的塑膠射出功能模塊比較齊全，同時各功能模塊采用同一數據模型，以實現信息的綜合與共享，從而支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試、及生産的全過程，達到實現最佳效益的目的。如英國Delcam的系列化軟件就包括了曲面/實體幾何造型、複雜形體工程制圖、工業設計高級渲染、塑料模設計專家系統、複雜形體CAM、藝術造型及雕刻自動變成系統、逆向工程系統及複雜形體在線測量系統等。
　　
　　1。模具CAD/CAE，CAM正向集成化、三維畫、智能化和網絡化方向發展
　　
　　（1）模具軟件功能集成化
　　
　　模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時各功能模塊采用同一數據模型，以實現信息的綜合與共享，從而支持模具設計、制造、裝配、檢驗、測試、及生産的全過程，達到實現最佳效益的目的。如英國Delcam的系列化軟件就包括了曲面/實體幾何造型、複雜形體工程制圖、工業設計高級渲染、塑料模設計專家系統、複雜形體CAM、藝術造型及雕刻自動變成系統、逆向工程系統及複雜形體在線測量系統等。
　　
　　（2）模具設計、分析及制作的三維化
　　
　　傳統的二維模具結構設計已越來越不適應現代化生産和集成化技術要求。模具設計、分析、制作的三維化、無紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺來設計模具，所采用的三維數字化模型能方便地用于産品結構的CAE分析、模具課制作性評價和數控加工、成形過程模擬及信息的與共享。如Pro/ENGINEER、UG和CATIA等軟件具備參數化、基于特征、全相關等特點，從而使模具並行工程成爲可能。另外，Cimatran的Moldexpert，Delcam的Ps-mold及日立造船的Space-E/mold均是3D專業注塑模設計軟件，可進行交互式3D型腔、型芯射出代工設計、模架配置及典型結構設計。澳大利亞Moldflow的三維真實感流動模擬軟件MoldflowAdvisers已經受到用戶廣泛的好評和應用。國內有華中理工大學研制的同類型軟件HSC3D4。5F及工業大學的Z-mold軟件。面向制造、基于知識的智能化功能是衡量模具軟件先進性和實用性的重要標志之一。如Cimatron的注塑模專家軟件能根據脫模方向自動産生分型線和分型面，生成與制品相對應的型芯和型腔，實現模架零件的全相關，自動産生材料明細表和供NC加工的鑽孔價格，並能進行智能化加工參數設定、加工結果效驗等。
　　
　　（3）模具軟件應用的網絡化趨勢
　　
　　隨著模具在企業競爭、合作、生産和等方面的全球化、國際化，以及計算機軟硬件技術的迅速發展，網絡使得在模具行業應用虛擬設計、敏捷制造技術既有必要，也有可能。美國在其《21世紀制造企業戰略》中指出，到2006年要實現汽車工業敏捷生産/虛擬工程方案，使汽車開發周期從40個月縮短到4個月。
　　
　　2。模具檢測、加工設備向精密、高效和多功能方向發展
　　
　　（1）模具檢測設備的日益精密、高效
　　
　　精密、複雜、大型模具的發展，對檢測設備的要求越來越高。現在精密模具的精度已達2~3μm，目前國內廠家使用較多的是意大利、美國、日本等國的高精度三坐標測量機，並具有數字化掃描功能。如東風汽車模具廠不僅擁有意大利廠3250mm×3250mm三坐標測量機，還擁有數碼攝影光學掃描儀，率先在國內采用數碼攝影、光學掃描作爲空間三維信息的獲得手段，從而實現了從測量實物—建立數學模型—輸出工程圖紙—模具制造全過程，成功實現了逆向工程技術的開發和應用。這方面的設備還包括：英國雷尼紹第二代高速掃描儀（CYCLONSERIES2）可實現激光側頭和接觸式側頭優勢互補，激光掃描精度爲0。05mm，接觸式側頭掃描精度達0。02mm。另外德國GOM的ATIS便攜式掃描儀，日本的PIX-30、PIX-4台式掃描儀和英國泰勒?霍普森的TALYSCAN150多傳感三維掃描儀分別具有高速化、廉價化和功能複合化等特點。
　　
　　（2）數控電火花加工機床
　　
　　日本沙迪克采用直線電機伺服驅動的AQ325L、AQ550L。LSWEDM具有驅動反應快、傳動及定位精度高、熱變形小等優點。瑞士夏米爾的NCEDM具有P-E3自適應控制、PCE能量控制及自動編程專家系統。另外有些EDM還采用了混粉加工工藝、微精加工脈沖電源及模糊控制（FC）等技術。
　　
　　（3）高速銑削機床（HSM）
　　
　　銑削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速銑削具有工件溫升低、切削力小、加工平穩、加工質量好、加工效率高（爲普通銑削加工的5~10倍）及可加工硬材料＜60HRq等諸多優點。因而在模具加工中日益受到重視。瑞士克朗UCP710型五軸聯動加工中心，其機床定位精度可達8μm，自制的具有矢量閉環控制電主軸，最大轉速爲42000r/min。意大利RAMBAUDI的高速銑床，其加工範圍達2500mm×5000mm×1800mm，轉速達20500r/min，切削進給速度達20m/min。HSM一般主要用于大、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具、壓鑄模、大型塑料等曲面加工，其曲面加工精度可達0。01mm。
　　
　　3。快速經濟制模技術
　　
　　縮短産品開發周期是贏得市場競爭的有效手段之一。與傳統模具加工技術相比，快速經濟制模技術具有制模周期短、成本較低的特點，精度和壽命又能滿足生産需求，是綜合經濟效益比較顯著的面積制造技術，具體主要有以下一些技術。（1）快速原型制造技術（RPM）
　　
　　它包括激光立體光刻技術（SLA）；疊層輪廓制造技術（LOM；激光粉末選區燒結成形技術（SLS）；熔融沈積成形技術（FDM）；和尚未印刷成形技術（3D-P）等。
　　
　　（2）表面成形制模技術。
　　
　　它是指利用噴塗、電鑄和化學腐蝕等新的工藝模具製造方式形成型腔表面及精細花紋的一種工藝技術。
　　
　　（3）澆鑄成形制模技術。
　　
　　主要有秘錫合金制模技術、鋅基合金制模技術、樹脂複合成形面積技術及矽橡膠制模技術等。
　　
　　（4）冷擠壓及超塑成形制模技術。
　　
　　（5）無模多點成形技術。
　　
　　（6）KEVRON鋼帶沖裁落料制模技術。
　　
　　（7）模具毛坯快速制造技術。
　　
　　主要有幹砂實型鑄造、負壓實型鑄造、樹脂砂實型鑄造及失蠟精鑄等技術。
　　
　　（8）其他方面技術。
　　
　　如采用氮氣簧壓邊、卸料、快速換模技術、沖壓單元組合技術、刃口堆焊技術及實型鑄造沖模刃口鑲塊技術等。