标题 | 快速模具制造技术的现状及其发展趋势研究 |
范文 | 张定 摘要:快速成型与制作出现时间较短,但应用范围较广,并且不断在应用过程中发展迅速。快速模具制造技术主要包括两种方法,即直接法与间接法。本文通过对这两种方法进行研究,进一步分析快速模具制造技术未来发展趋势。 关键词:快速模具制造技术;发展;现状;应用 快速成型与制造属于复合型技术,应用范围较广。该技术包括计算机控制技术,应用在制造行业中,促使制造业发展迅速。为有效提高制造企业经济效益,降低生产成本,采用快速模具制造技术,在提高企业竞争力的同时,进一步保证产品生产质量。由此可见,快速模具制造技术具有一定应用价值,未来发展前景广阔。 1 快速模具制造技术 快速模具制造(RP&M:Rapid Prototyping&Manufacturing)作为新型制造技术,对制造行业具有极大促进作用。该技术应用范围较为广泛,既能用于汽车制造业,又能生产家电器材。在汽车制造业快速模具制造技术使用最为常见,还可以应用在零件制作中。为保证快速模具制造技术的有效应用,制造金属模具能使制造效果显著。由此可见模具制造技术,能提高制造效率,创造企业价值。由于市场供应需求量变化较大,对产品生产提出更高要求,产品要具有多样化,才能符合现代市场发展。利用快速模具制造技术设计出更具有多样化的产品,才能有效提高企业市场竞争力。为保证企业能获得更大效益,金属模具制作方法逐渐增多,按照一定方法分类可以分为两种。一种是直接法,通过绘制模具,并利用相关技术计算数据,比如采用CAD技术,利用RP系统将制造生产需求模具制作。另一种是间接法,同样采用CAD技术绘制模具,在利用RP系统,但与直接法存在一定区别,具体表现在间接法利用实物模型构建金属模具。虽然两种方法存在差异性,但两种方法优劣势明显。在制造产品时,若采用直接法需要保证数据十分准确,才能保证最终绘制模具质量。为此针对直接法进一步研究,才能保证该方法能有效应用于制造行业。间接法技术应用较为成熟,已经被逐渐应用于制造行业。 2 快速模具制造技术的现状 2.1 间接制模法 间接制模法主要包括浸渗快速复制(keltool)、陶瓷复合(NCC,NickelCeramic Composite)。其中浸渗快速复制工艺主要利用SLA方法绘制原型,之后采用硅橡胶按照原型构建模具负型,并在模具负型中填充金属粉末,利用粘结剂加固,最后将模型复型放置高温条件下开展烧结工作,最终得到成型模具。模具复型在经过高温处理之后,表面硬度会加强,硬度在47~50HRC。虽然利用该方法能生产出大量产品,能有效提高模具生产效率,但由于该方法制作模具工艺复杂,制模时间较长,若企业需要在短时间交工,keltool方法无法满足企业实际需要。 NCC方法利用SLA方法将原型快速绘制,并将镍镀接在原型上,保证厚度在1~4mm,利用化学反应使镍层变化,并利用凝固陶瓷材料,最终得到模具。由于SLA方法具有较强精确度,NCC方法利用SLA工艺制作模具的准确性会提升。因此,在制造行业中利用NCC方法能有效提高零件制作质量,同时能缩短电镀工序时间,进而提高制造产品效率,还能减少废液污染现象。间接法制作模具在一定程度上能为企业获得更多经济收益,利用间接法制作模具能有效提高模具的耐磨性,为此间接法具有较为广阔的发展前景,虽然间接法优势较大,但由于在制作生产过程中多种因素限制造成模具最终形成的精确度不够。因此,快速模具制造技术发展过程中,对间接制作技术进行研究,进而提高模具制作精准性。 2.2 直接制模法 直接制模法具有较大发展优势,将其应用在产品制作中能有效提高产品最终精准度。主要原因是由于直接制模法利用RP系统,并结合CAD数据分析,将其作用在模具制作上。与间接制模法相比,直接制模法制作时间较短,在降低生产成本的同時进一步提高模具的精准度,制作出模具性能更佳。但由于国内技术限制造成直接制模法无法有效开展,直接制模法具有较大研究价值。国内利用较为成熟的直接制模法包含激光烧结法、三维打印法。主要利用堆积成型原理构建模型,在制作生产过程中会出现阶梯效应,会造成部分模具无法达到高精准的要求,为此直接制模法无法应用在企业大规模制造中,只能应用于金属部件制造中。 3 快速模具制造技术的未来发展趋势 模具制造方法的有效应用,能够进一步促使制造企业在市场竞争中占据一定地位,只有加快模具制造技术的发展进程,才能促使企业获得更多经济效益。虽然国内对加速模具制造技术的研究获得一些成果,模具制作方式也趋向于成熟,但模具制作技术的应用效果依然不明显。由于国内技术限制造成模具制造技术的应用范围无法扩大,在制造企业实际生产中主要应用直接制模法与间接制模法,虽然两种方法优点较多,但依然存在一定缺陷,比如间接制模法容易受到制造环境与制作材质的影响,造成模具的精确度较低。直接制模法综合应用性较强,但由于国内技术水平不高,无法保证在生产大规模产品时模具精准度,从而无法提高企业经济效益。由此来看,企业竞争力的提升与制造技术的发展存在一定联系。只有确保快速模具制造技术的有效应用,并加速研究制模新方法,实现低成本、高质量生产目标,才能促使模具制造技术发展速度加快。 4 结语 综上所述,要想保证制造企业能在制造市场中占据一定地位,需要不断研发模具制造新方法,并逐步扩大制造范围,在保证模具质量的同时进一步提高模具生产效率。通过加大对直接制模法与间接制模法的研究,推出一种综合性能较强的制作新方式,为制造企业未来发展提供一定条件。 参考文献: [1]张秀国.快速模具制造技术的现状及其发展趋势[J].科技与企业,2015(21):263. [2]杜涛.快速成形技术在复杂过渡模具设计中的应用[D].沈阳航空工业学院,2018. [3]冯小军.快速模具模塑成形的数值分析及过程智能控制系统的研究[D].同济大学,2016. [4]张海鸥.快速模具制造技术的现状及其发展趋势[J].模具技术,2016(06):8489. |
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