快速模具制造技術發(fā)展及展望（二）
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| (發(fā)布日期：2007-3-27 13:14:01) 來源： |
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2）更適合于形狀復雜的、不規(guī)則零件的加工及模具制造。對于一些復雜形狀的產品，即使在今天，數(shù)控加工、電火花等各種新的加工方法不斷出現(xiàn)，但對于某些復雜的產品，仍然無能為力。而快速成形方法，任意復雜的形狀對它來說不是難度。因為，它的基本的思想類似于微積分，是從微小的層入手，逐漸累加而成。在現(xiàn)實的客觀世界，任何復雜的三維物體，都可以看成由無限多的二維平面疊加而成。傳統(tǒng)的制造方法，是從一個比我們所需要的產品體積大的毛坯，不斷的去除多余的材料，逐漸接近產品的過程。正是這又一突出的特點，使產品的設計過程中，減少了因加工工藝對產品設計的限制，更有利于充分發(fā)揮設計人員的想象力和創(chuàng)造力，為社會提供更豐富的產品。
3）大大的減少了材料的浪費，節(jié)約了資源，并且對環(huán)境影響小�；诳焖僦颇＜翱焖俪尚蔚奶攸c，材料的使用是需要多少，就使用多少，極大的減少了材料的浪費。例如，去除加工，相當一部分材料沒有使用就變成了廢料。而且，材料的去除過程，也必須消耗大量的能量。這對于日益緊張的資源問題，走節(jié)約之路是必然的選擇。應該說，這條路是建立在新技術的基礎之上的。這也是衡量一個新技術是否有前景的重要指標。
4）靈活性提高，適用于產品試制及小批量生產。例如，在開發(fā)新產品時，為了預先了解市場對產品的反應情況，往往先進行小批量的試制。它的要求是時間短，成本低。如果使用傳統(tǒng)的方法，成本高，周期長。所以，快速制模在小批量的生產中得到了廣泛的應用。
5）減少了模具成形工件所需的時間，縮短了成形的循環(huán)周期，提高了模具生產效率。例如，在注塑模中，采用與工件共形的冷卻水道，使塑料快速、均勻的冷卻，縮短注射成形的循環(huán)時間，改善了工件的品質。既然快速模具制造具有許多優(yōu)點，是不是傳統(tǒng)的模具生產方法就“前景黯淡”了呢？答案是否定的。
因為它還有許多不足，還需不斷的改善。它的缺點主要表現(xiàn)在以下幾方面：
1）模具的表面質量、精度與傳統(tǒng)的方法還有一定差距�，F(xiàn)在對產品的精度，表面質量越來越苛刻。這意味著對模具的要求比以前更高了。眾所周知，模具的精度要比產品的精度高出2～3個級別。目前，大部分的快速制模方法由于它的支撐——快速原型制造的精度與希望的還有不少差距，所以，直接影響了模具的精度，表面質量。
2）快速制模的模具現(xiàn)在主要局限于小件，對于較大尺寸的零件成形模還有待進一步的提高相關技術水平。
3）模具的強度不高，模具的壽命還較低，一般只有幾十到上百件，目前還不能滿足大批量生產的需要。這使快速模具制造技術限制在產品的試制階段。例如硅橡膠模壽命只有30件，電弧金屬噴度復合模只有1000件。綜上所述，快速制模技術是有著廣泛前景的一門新技術，同時，也存在很多問題，這也是它的巨大前景的反映。發(fā)展前景及展望對于一門新興的技術，評判它的前景,不是看它的缺點多不多，而是考察它對市場的適應能力以及不斷改善創(chuàng)新的潛力。
正是對這不足的不斷改善，才使快速模具制造技術呈現(xiàn)出勃勃的生機，應用范圍也不斷擴展。它未來的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1）應用于快速模具制造的手段將不斷增多。隨著新技術的進步，各個領域每天都在不斷的快速進步。而今天各個技術領域的一個突出特點是眾多領域的科學與技術知識的綜合。例如，快速制模技術一個重要的技術基礎就是CAD技術的進步，它還涉及到新材料技術，控制技術等。人們孜孜以求的目標是無模化的產品生產。毋庸質疑，快速模具制造是傳統(tǒng)制造向無模成形的一個過渡。將來無模制造一個可能的方法是生物基因控制的制造。
2）模具的性能將得到大大的改善與提高。眾所周知，模具一般工作在高溫、高壓、交變載荷的條件下，這就對模具的硬度、耐磨性、耐高溫性等提出了極高的要求。由于目前的快速制模技術在模具性能方面的不足，已經極大的限制了它的應用范圍�，F(xiàn)在常用的方法是熱處理，表面滲入合金等方法來提高模具的性能。另外，選用合適的材料也是一個重要的方向。因為材料技術的進步，新材料的發(fā)現(xiàn)，都促進著快速制模技術的進步。目前，利用快速模具制造技術制作的模具，一般模具壽命在幾十件到上百件左右。但是通過燒結鋼復合模，其產量達到250000件，達到了傳統(tǒng)加工方法制造的模具。這也是未來快速制模希望的曙光。
3）模具的精度將得到大的提高。這是模具生產過程中的一個重要指標。尤其是今天，對產品外觀提出了更高的要求。只有高精密的模具，才能生產出高品質的產品。這主要表現(xiàn)在模具的表面光潔度和模具的尺寸精度以及在惡劣的生產條件下精度的穩(wěn)定性。目前，利用快速工具鋼燒結－滲銅模技術，拋光后的表面粗糙度可以達到0.02～0.025mm。但是，需要進行人工拋光等后續(xù)工作。
4）快速制模技術應用范圍將越來越廣。現(xiàn)在，快速模具制造技術汽車，航空航天，信息，醫(yī)學工程等領域得到了廣泛的應用。值得一提的是，快速模具制造技術在醫(yī)學領域得到了極大的重視，例如，將這一技術用于假肢與移植物的制作，為有這方面需要的患者提供了很好的經濟解決方案。尤其將其與逆向工程相結合，可以根據(jù)病人的實際進行個性化的定制�，F(xiàn)在，國外從事這方面的公司，已經將人體的某些關節(jié)部位系列化，應用到實際生活中。例如，假如有病人有一只耳朵缺損，我們可以將病人的另一只耳朵進行掃描，再將數(shù)據(jù)進行鏡像，創(chuàng)作出缺損耳朵的模型，然后制作人工耳。這是非常具有潛力的領域，也為許多患者帶來了希望。總結綜上所述，快速模具制造技術是一門新興的技術，得到的廣泛重視，發(fā)展十分迅速。它吸引了許多有志于這一領域的人投身其中，推動著這一技術的不斷進步。我們完全有理由相信：這一領域拉開的序幕，將為模具制造業(yè)帶來了新的革命。 |
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