模具設(shè)計(jì)與加工關(guān)鍵技術(shù)研究

摘 要：本篇文章針對(duì)模具設(shè)計(jì)與加工的關(guān)鍵技術(shù)一題展開(kāi)了研究，其中包括運(yùn)用立體印刷方式來(lái)制模、利用層疊實(shí)體的方式來(lái)制模以及構(gòu)建計(jì)算機(jī)建模體系等等，在此基礎(chǔ)之上還提出了我國(guó)模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)在未來(lái)應(yīng)堅(jiān)持的發(fā)展方向，以期能夠?qū)ξ覈?guó)模具工業(yè)的良好發(fā)展獻(xiàn)上一分綿薄之力。

關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；模具加工；關(guān)鍵技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.003

1 前言

模具在制造業(yè)中有著不可低估的作用。但我國(guó)企業(yè)分散化嚴(yán)重，布局缺乏合理性，使我國(guó)模具制造工藝比較落后。自從進(jìn)入到改革開(kāi)放階段以來(lái)，我國(guó)的模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)就進(jìn)入到了飛速發(fā)展的階段中。然而，由于受到諸多客觀條件的限制，我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展速度仍然無(wú)法充分滿足模具技術(shù)的發(fā)展需求。模具是制造業(yè)中非常重要的一項(xiàng)工藝設(shè)計(jì)，模具的存在對(duì)中國(guó)制造業(yè)有著極大的影響，它推動(dòng)著制造業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。但是由于模具各個(gè)企業(yè)的分布散亂，并且加上我國(guó)的生產(chǎn)水平也并不高，因此導(dǎo)致我國(guó)模具的發(fā)展相對(duì)其他國(guó)家發(fā)展較慢。為了能夠盡快改進(jìn)這一現(xiàn)狀，我國(guó)應(yīng)當(dāng)將重心逐漸轉(zhuǎn)移到對(duì)模具工藝設(shè)計(jì)與制造的研究上，從根本上改善模具進(jìn)出口的發(fā)展弊端，盡快形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈條，縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的水平差距。

2 模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)的發(fā)展

我國(guó)的模具種類大致可被分為10大類，其中又包含著46個(gè)小類別，這些不同類型模具所采用的處理方法也都有所差距，需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)有針對(duì)性的選擇加工技術(shù)?？偟膩?lái)說(shuō)，模具加工是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，其中包括精密鑄造、金屬加工、電火花加工以及電化學(xué)加工等多項(xiàng)技術(shù)。此外，隨著科技發(fā)展速度的不斷加快，諸如數(shù)控加工技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)也已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了我國(guó)的模具設(shè)計(jì)與加工中。在工業(yè)產(chǎn)品愈發(fā)個(gè)性化的當(dāng)下，為了更好的滿足行業(yè)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的更新要求，我國(guó)的模具加工技術(shù)也要不斷的創(chuàng)新與改革，在保證模具制造質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步提升模具精度，降低模具價(jià)格。

3 模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

（1）運(yùn)用立體印刷方式來(lái)制模。早在上世紀(jì)的八十年代，一家來(lái)自于美國(guó)的制模企業(yè)面向市場(chǎng)推出了一個(gè)“立體印刷裝置”，這項(xiàng)新型裝置一經(jīng)推出以后就在整個(gè)行業(yè)中獲得了極大的反響，學(xué)術(shù)界將其稱之為激光立體造型技術(shù)與激光立體光刻技術(shù)。立體印刷制模技術(shù)在應(yīng)用之前需要先利用CAD軟件來(lái)將模型制作出來(lái)，而后在完成三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)，當(dāng)設(shè)計(jì)方案出來(lái)后，利用計(jì)算機(jī)切片軟件來(lái)將平面數(shù)據(jù)模型切割出來(lái)。通過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)操作后可以了解到，切片薄層的厚度與模型的制作精準(zhǔn)度呈現(xiàn)出反比狀態(tài)。簡(jiǎn)單一些解釋，切片薄層越薄，那么模型的精準(zhǔn)度會(huì)越高。此種方法雖然是一次技術(shù)上的成功革新，但是卻也存在著一定的問(wèn)題，如果切片薄層過(guò)薄，那么所需要花費(fèi)的制模時(shí)間就會(huì)成倍增加，因此在制作時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況和需求來(lái)進(jìn)行客觀考慮。

（2）利用層疊實(shí)體的方式來(lái)制模。截止到目前為止，層疊實(shí)體制模方式在我國(guó)的應(yīng)用時(shí)間較短，因此仍然存在著很多不夠完善的地方。層疊實(shí)體制模最初是由美國(guó)的海利斯公司所養(yǎng)出來(lái)的，其具有著制作成本低、制模速度快等優(yōu)勢(shì)，但是在具體的應(yīng)用過(guò)程中卻還是存在著一些弊端，例如材料的利用率較低、薄壁模具的彈性與延展性較差等等。然而，隨餐此種制模工藝存在著較多技術(shù)上的缺陷，但是相比較其優(yōu)勢(shì)來(lái)看，仍然非常值得科研學(xué)者去深入研究和改進(jìn)。

（3）構(gòu)建計(jì)算機(jī)建模體系。在RT技術(shù)當(dāng)中，計(jì)算機(jī)建模是不可或缺的一項(xiàng)重要組成部分和應(yīng)用步驟。目前，最為常用的計(jì)算機(jī)建模軟件為CAD，為了便于理解，筆者以LOM法為例來(lái)加以介紹。首先，設(shè)計(jì)者要將Solid Works界面打開(kāi)，將所需要設(shè)計(jì)的零件草圖調(diào)取出來(lái)，按照步驟來(lái)進(jìn)行編輯；其次，選出基準(zhǔn)面，對(duì)零件草圖進(jìn)行繪制；最后，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)的結(jié)構(gòu)與特征，將實(shí)體造型與特征造型巧妙的結(jié)合到一起，將模型圖繪制出來(lái)。需要注意的是，當(dāng)模型建立完成以后，設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)實(shí)際要求來(lái)選擇材質(zhì)，對(duì)貼圖線進(jìn)行交互渲染。

4 模具設(shè)計(jì)與加工的發(fā)展方向

通過(guò)對(duì)上文中的介紹可知，模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)正在朝向成熟化與現(xiàn)代化的方向所發(fā)展，在未來(lái)的發(fā)展歷程中，如果想要讓我國(guó)的模具設(shè)計(jì)與加工水平可以早日與發(fā)達(dá)國(guó)家平齊，就必須要將目標(biāo)鎖定到對(duì)超精細(xì)加工與微細(xì)加工符合技術(shù)的研究上。

在我國(guó)的模具技術(shù)不斷朝精密化與大型化方向發(fā)展的當(dāng)下，各種微細(xì)加工與超精加工技術(shù)如同雨后春筍一般的層出不窮，在這一過(guò)程當(dāng)中，很多模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了納米級(jí)的水平，從而被廣泛的應(yīng)用到了各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中。此外，隨著國(guó)家政府對(duì)模具設(shè)計(jì)與加工研究投入力度的持續(xù)加大，我國(guó)的一些模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)已經(jīng)被其他國(guó)家所引進(jìn)并應(yīng)用，這不僅奠定了我國(guó)模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)在國(guó)際中的高度地位，而且還為我國(guó)制造行業(yè)的快速發(fā)展創(chuàng)造出了更多的便利和更大的空間。尤其是在最近幾年來(lái)，中國(guó)制造在世界領(lǐng)域中名聲大噪，很多來(lái)自于中國(guó)的工具在國(guó)際舞臺(tái)中獲得了廣泛應(yīng)用和一致好評(píng)，這些優(yōu)秀成果不僅讓奠定了我國(guó)在設(shè)計(jì)中強(qiáng)國(guó)、大國(guó)的穩(wěn)固地位，而且還為認(rèn)為文化的進(jìn)步做出了非常大的貢獻(xiàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，一直以來(lái)，由于受到了諸多外界因素的影響，我國(guó)的模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)在發(fā)展歷程中遇到了很多的瓶頸與問(wèn)題。如果想要更好的改進(jìn)現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，就必須要更加努力的學(xué)習(xí)，虛心接受來(lái)自于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)理念和技術(shù)，綜合我國(guó)國(guó)情和制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，找出適合自己的正確發(fā)展方向，整合一切可用資源來(lái)提升我國(guó)模具工業(yè)的整體水平。因此，模具的重要性不可小覷，為此應(yīng)該重視模具的發(fā)展，讓模具跟上國(guó)際的腳步，慢慢的形成一個(gè)完善的工藝，為我國(guó)的制造業(yè)添加光彩。

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作者簡(jiǎn)介：韓佳（1984-），男，陜西戶縣人，學(xué)士，講師，研究方向：材料成型及控制工程。