外文翻译--浅谈注塑模具先进制造关键技术的发展.doc

浅谈注塑模具先进制造关键技术的发展1.模具制造技术的发展方向当前模具制造的发展方向主要表现为以下五个方面。1.1一般的机加工方法发展至采用光机电相结合的数控电火花成形、数控电火花线切割以及各种特殊加工相结合，例如电铸成形、粉末冶金成形、精密铸造成形、激光加工等。从而可以加工出复杂的型腔和型芯，以及保证较高的加工精度要求。目前慢走丝线切割和电火花放电加工精度要求。目前慢走丝线切割和电火花放电加工精度可达到15m，加工表面粗糙度可达到Ra0004m，基本上达到了精面要求。1.2先进的技术支持条件模具的服务对象主要是电器、汽车厂家，产品的更新换代快，而且模具的设计已经从二维发展为三维，实现了可视化设计，不但可以立体、直观地再现尚未加工出的模具体，真正实现了CADCAM一体化，而且三维设计解决了二维设计难干解决的一些问题，诸如：干涉检查、模拟装配等。1.3模具快速制造技术当前快速制造有三个发展方向：分别是基于并行工程的注塑模具快速制造、基于快速原型技术的注塑模具快速制造和高速切削技术。1.3.1基于并行工程的注塑模具快速制造生产方式是以注塑模具的标准化设计为基础的，它主要体现为经营管理、模具设计为基础的，它主要体现为经营管理、模具设计和模具制造的三个体系的标准fE。为了实现标准化，需要解决三项关键技术：一是统一数据库和文件传输格式；二是充分利用和开发Internet和Intranet，实现信息的集成和数据资源的共享；三是解决生产的组织、协调和专业分工，确定各个部门和层次的项目分解和利益分配的基准和算法。1.3.2基于快速原型技术的注塑模具快速制造直接从CAD模型生产工模具被认为是一种可以减少新产品成本和开发周期的重要的方法，近些年来，这种将CAD技术、快速成型(RP)和快速工模具制造(RT)等高新技术相结合，已经对传统的注塑模具的制造产生了重大的冲击。CAD技术的应用在很大程度上代替了实物的评估和试验，减少了新产品研制过程中的迭代次数，从而加快了新产品的开发速度。1.3.3高速切削技术(HighSpeedMachining)的应用高速切削技术制造模具，具有切削效率高，可明显缩短机动加工时间，加工精度高，表质量好，因此可大大缩短机械后加工、人后加工和取样检验辅助工时等许多优点。在某注塑模的高速铣削中，材料硬度为5658HRC，原来采用电火花加工(EDM)，每个零件需时90min，采用直径为l2mm球头铣刀，主轴转速l500rmin、工作台进给l500rmin进行高速加工，加工每个零件只需5min，工效提高了l8倍。今后，电火花成形加工应该主要针对一些尖角、窄槽、深小孔和过于复杂的型腔表面的精密加工。高速成切削加工在发达国家的模具制造业中已经处于主流地位，据统计，目前有85左右的模具电火花形加工工序已被高速加工所取代。但是由于高速切削的一次性设备投资比较大，在国内，高速成切削与电火花加工还会在较长时间内并存。模具的高速切削中对高速切削机床有下列技术要求：主轴转速高，功率大；机床的刚度好；主轴转动和工作台直线运动都要有极高的加速度。由于高速切削时产生的切削热和刀具的磨损比普通速度切削高很多，因此，高速刀具的配置十分重要，主要表现为：刀具材料应硬度高、强度高耐磨性好，韧度高抗冲击能力强，热稳定和化学稳定性好；必须精心选择刀具结构和精度、切削刀的几何参数，刀具与机床的连接方式广泛采用锥部与主轴端面同时接触的HSK空心刀柄，锥度为l：l0，以确保高速运转刀具的安全和轴向加工精度。型腔的粗加工半精加工和精加工一般采用球头铣刀，其直径应小于模具型腔曲面的最小曲率半径；而模具零件的平面的粗、精加工则可采用带转位刀片的端铣刀。1.4发展新的塑料模具材料及模具表面技术主要是发展易加工、抛光性好的材料，预硬易切削钢(一般2835HRC之间)、耐蚀钢硬质合金钢以及时效硬化型钢、冷挤压成型钢。表面工程可以弥补模具材料的不足，降低模具材料的研发及加工的费用。近年来迅速发展起来的激光表面强化技术、物理气相沉淀技术(PVD)、化学气相沉淀技术(CVD)、热喷涂技术等新的表面技术，而传统的表面技术(如热扩散、电镀)tg有很大的完善与发展，如电镀技术已经发展到复合电镀技术。1.5基于信息注塑模具的制造新模式与注塑模具制造活动有关的信息包括产品的信息和制造信息。现代制造过程可以看作是原材料或毛坯所含的信息量的增值过程，信息流驱动将成为制造业的主流。它包括两个层面：一是通过企业内部的局域网，完成模具报价、人员的安排、制品原始数据、模具加工工艺、质量检测、试模具与交付等任务；二是通过企业外部的互联网完成企业与用户、与外协企业之间的信息交换，这种制造方式必须通过动态联盟(VirtualOrganization)这种新的生产模式来实现的。动态联盟分三层：紧密层、合作关系层和松散层。2新兴特殊注射成型技术对模具制造的发展要求注射成型技术作为塑料加工成型方法中最重要的方法之一，已经得到相当广泛的应用。据统计，注塑制品约占整个塑料制品的2030，而在工程塑料中有80以上的制品是采用注塑成型加工的。但随着塑料制品应用的日益广泛，不同的领域对塑料制品的精度、功能成本等方面提出了很多更高的要求，因此在传统注塑成型技术的基础上，又发展了许多特殊的新兴注塑成型技术，如低压注射成型、熔芯射击成型、装配注射成型、磁场定向注射成型、单色多模注射成型、气体辅助注射成型、薄壳注射成型技术等。因些必须改变注塑模具的设计和制造体系，才能够满足成型要求。另外，随着微机电系统的产业生命线的进展，微细型注塑模具设计与制造技术的研究近年来得到了人们的重视，随着MEMs产业化的进程，微注塑成型技术有着巨大的潜力和发展空间。微型注塑成型通常用于医疗、电信、计算机、电气等领域，医疗和电子器械越来越小型化，因此对人们希望制件可以做得越来越小。微型注塑成型有许多优点，如工模具的成本可以更低，而且原料的成本也大大的降低，研究适合微型注塑模具和微型注塑机的成型理论和制造方法，寻找和研制适合微型塑料制件生产的塑料原料，以及开发相应的检测仪器设备，已经成为目前国内外的研究热点。3结语先进制造技术对注塑模具制造产生了重大的影响，反过来，注塑成型新技术的产生与发展也对制造技术不断提出了新的要求。将信息技术与现代管理技术应用于制造全过程，未来注塑模制造将是以计算机辅助技术为主导技术，以信息流畅作为首要备件的有极强应变能力与竞争力的技术。TheDevelopmentOfMoldManufacturingTechnology1Thedirectionofdevelopmentofmoldmanufacturingtechnology.Thecurrentdirectionofdevelopmentofmoldmanufacturingmainlyforthefollowingfiveaspects.1.1GeneralmachiningmethodElectricalandopticaldevelopmentofthecombinationofCNCEDM,CNCEDMwirecutting,aswellasthecombinationofavarietyofspecialprocessing,forexample,Electroformingshape,powderforming,precisioncastingforming,laserprocessing.Sothatwecanprocessthecomplexcavityandcore,aswellastoensureahigherprecision.Atpresent,walkingWirecuttingandEDMprecision.Atpresent,walkingWirecuttingandEDMprecisionofupto1.5m,surfaceroughnesscanbeachievedRa0.004m,basicallymettherequirementsofthesmartside.1.2AdvancedtechnologytosupporttheconditionsDieclientsaremainlyelectricalappliances,automobilemanufacturers,productupgradingsoon,andmolddesignhasbeendevelopedintoathree-dimensionalfromtwo-dimensional,therealizationofavisualdesign,notonlythree-dimensional,visualprocessingandreproductionofthemoldhasnotbeenspecific,realizetheCAD/CAMintegration,designandthree-dimensionaldesignofatwo-dimensionalhardtostemsomeoftheissues,suchas:interferencechecking,simulationassembly.1.3RapidToolingManufacturingTechnologyRapidManufacturinghasthreecurrentdirectionofdevelopment:concurrentengineering,respectively,isbasedontherapidmanufacturingofinjectionmolds,rapidprototypingtechnologybasedontherapidmanufactureofinjectionmoldsandhigh-speedcuttingtechnology.1.3.1ConcurrentEngineeringBasedonRapidManufacturingofinjectionmoldproductionStandardizationisbasedonthedesignofinjectionmoldbasedmainlyreflectedintheoperationandmanagement,basedonmolddesign,whichisreflectedintheoperationandmanagement,molddesignandmoldmanufacturingstandardsforthethreesystemsfE.Inordertoachievestandardization,theneedtoaddressthethreekeytechnologies:First,aunifieddatabaseandfiletransferformat；Second,thefulluseanddevelopmentofInternetandIntranet,theintegrationofinformationresourcesanddatasharing；