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焦点技术:金属喷涂快速制造注塑模
2006年7月6日 10:1  来源:中国工业设备网

  传统制造业的战略是规模效益第一,二十世纪八十年代提出价格和质量第一,九十年代以来,已发展为市场响应第一。在制造业日趋国际化的状况下,缩短产品开发周期和减少开发新产品投资风险,成为企业赖以生存的关键。近年来,制造业市场的制造战略重点正在发生从成本与质量到时间与响应的重大转移。快速将多样化的产品推向市场是制造商把握市场先机而求生存的重要保障,快速响应制造已成为国际研究的热点,应运而生的快速成形/快速制模/快速制造技术为企业提高竞争力提供了一种先进的手段。该技术是基于材料累加成形的一种高新制造技术,被认为是20世纪制造领域的一次革命性突破,可制造注塑模、压铸模、冲压模等各类精密复杂模具,目前已广范应用于汽车、航空航天、船舶、家电、工业设计、医疗、建筑、工艺品制作以及儿童玩具等领域,并且随着这一技术本身的不断发展和完善,其应用范围将不断拓广。        

  在汽车、家电制造业中,模具成形零件占到了制造工时的50%~70%。模具制造是制约我国汽车、家电、轻工等行业发展的瓶颈和关键,随着快速成型软硬件设备与快速成型材料的不断发展和完善,快速原型件的强度和精度得到不断的提高,快速成型技术已经逐渐地深入到快速模具制造领域,基于快速成型方法制造各类简易经济快速模具已成为RP&M应用的热点问题。 

  一、模具快速制造 

  虽然快速成形技术问世时间不长,但由于它对制造业带来的巨大效益使得这一技术的应用日益广泛,特别是给模具的设计与制造带来了一次飞跃。快速原型技术可精确制作模具的型心和型腔,也可直接用于注射过程制作塑料样件,以便发现和纠正出现的错误。由于快速原型制造这一新技术的应用,使模具的设计与制造逐步趋向于数字化、快速化,使模具制造在缩短周期,降低成本的进程中,大大前进了一步。      

  快速制模技术大都是依据快速成型制作的实体模型即样模(母模)采用拷贝方式(如金属喷涂、电镀、复合材料浇注、精铸等)来快速制造模具主要工作零件(凸、凹模或模腔、模芯)的,其制造周期一般为传统的数控切削方法的1/5~1/10,而成本却仅为其1/3~1/5。         

  根据模具材料、生产成本、RP原型的材料、生产批量、模具的精度要求已开发出多种多样的工艺方法。目前的快速制模方法大致有间接制模法和直接制模法,基于RP快速制造模具的方法多为间接制模法。依据材质不同,间接制模法生产出来的模具有软模、桥模和硬模。软模(soft tooling)通常指的是硅橡胶模具。用SLA、FDM、LOM或SLS等技术制作的原型,再翻成硅橡胶模具后,向模中灌注双组份的聚氨酯,固化后即得到所需的零件。桥模(bridge tooling)通常指的是可直接进行注塑生产的环氧树脂模具。采用环氧树脂模具与传统注塑模具相比,成本只有传统方法的几分之一,生产周期也大大减少。模具寿命不及钢模,但比硅胶模高,可达1000~5000件,可满足中小批量生产的需要。硬模(hard tooling)通常指的就是钢质模具,即用间接方式制造金属模具和用快速成形直接加工金属模具。     

  快速制模技术制模周期短、工艺简单、易于推广、制模成本低、精度和寿命能满足某种特定的功能需要,综合经济效益良好,是一种快捷、方便、实用的模具制造技术,特别适用于新产品开发试制、工艺验证和功能验证以及多品种小批量生产。 

  企业间的竞争日益加剧,产品开发周期要求越来越短,为快速制模技术提供了发展机遇和发展空间。随着工业化生产的发展,快速制模技术越来越受到产品开发商和模具界广泛重视,对其研究正方兴未艾,新的技术成果不断涌现,呈现出生机勃勃的发展趋势,有着强大的生命力。 

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