復合材料模具設計制造工藝的探討

重慶工業職業技術學院 柏洪武

1 前言

復合材料現如今被廣泛應用于航空領域，而且其設計制造在逐漸向數字化設計制造轉變。國內對于復合材料的研究起步比較晚，到目前為止仍處于初級階段，再加上對復合材料及模具的數字設計制造技術不是很重視，所以對于復合材料模具的研究仍然處于比較尷尬的階段，我們需要扭轉這個局面。創新是一個民族發展的不竭動力，對于復合材料亦是如此，我們要重視復合材料模具的數字設計制造技術，它能夠有效地控制復合材料的質量標準，提高模具的加工精確度。

2 簡述復合材料成型模具

復合材料一般在制造過程中呈現出很大的靈活性，而其模具成型的種類有很多種，比如：手工成型的、噴涂成型的等等，這是與其對應的結構與材質相照應的。不同的結構類型的復合材料模具所需要特別注意的問題也是不一樣的，比如纏繞成型的模具需要注意芯模的選擇問題；金屬框架式模具則要注意尺寸精確度、表面質量問題以及結構支撐力度等問題，這些問題直接關系著復合材料的生產質量，所以我們尤其要重視這些問題。社會新的發展催生新的技術革新，所以順應時代的發展，復合材料模具的數字設計制造技術應運而生。接下來我們來詳細探析復合材料模具的數字設計制造技術，希望對復合材料的生產有所幫助。

3 復合材料成型模具數字化設計制造

復合材料模具若想要向數字化設計制造發展就必須借助于精密的儀器，這些儀器通常有這些特點：自動化、數字化程度高。新的數字化制造應用到生產中勢必會提高復合材料模具的生產效率，并且能夠更加精確地控制模具的質量水平。

3.1 數控加工技術

復合材料模具的生產一般都是利用數控加工技術制造的，不同結構的模具及不同材質的模具都需要借助數控加工技術進行生產制作，數控加工技術能夠有效地保證生產產品的精確度與質量標準。社會在不斷發展與進步，數控加工技術亦是如此，新的高速數控銑削技術在生產復合材料模具的操作中運用，能夠有效提高生產效率，并能有效做好產品的質量控制，所以數字化程度的加深絕對是一件美事。

3.2 先進表面處理技術

表面的技術處理是模具生產質量把控的重要環節之一，因為這關系著模具表層的成分及組織，它是模具性能的直接衡量指標，直接決定了模具的硬度、耐磨度及耐腐蝕性等，所以模具的表面處理必須受到足夠的重視。現如今從生產上存在的表面處理技術概況來講主要有以下幾種：化學法、表層覆層法及激光法等。然而激光法就是目前數字化發展的典型代表，此方法現在被廣泛應用在復合材料模具的生產加工中，發揮著重要的作用，它能夠有效地處理模具表面存在的問題，實現規范模具標準，大大延長模具使用壽命。

3.3 解決模具加工生產所面臨的問題

復合材料模具的生產加工環節必然會面臨一些問題，比如在結構焊接過程中會出現殘余變形和殘余應力等問題，這個就必須采取合理的工藝措施并且選擇科學的設計方案來預防問題的產生；加工精度和表面質量是比較關鍵也是技術難度系數比較高的環節，這個環節極易出現質量問題，這是由于多方面的因素共同導致的，所以在這個環節的每一步操作我們都需要謹慎，必要的話我們可以借用數字化檢測設備對此環節進行嚴格的檢測，預防問題的發生，提高產品質量。由于復合材料構件的不同類型及不同材質在生產過程中會產生不同的熱膨脹系數，這也是會影響復合材料模具成型的質量因素，所以我們在挑選材料時，盡可能選擇熱膨脹系數相近的材料，這樣可以有效地防止由于熱膨脹系數不同而產生的質量問題。

4 結語

現如今復合材料的廣泛應用要求我們必須提高及改善復合材料模具設計制作工藝，因為模具的質量直接決定了復合材料的質量，而且能夠大大提高復合材料的生產效率以及降低生產成本，并在此基礎上還能達到更加完美的質量，所以我們必須大力提倡并推進復合材料模具的數字化設計制造技術，這是復合材料模具設計制造工藝的發展趨勢，是順應時代發展潮流的。提高生產效率，降低生產成本是每個企業所追求的目標，而數字化設計制造技術是實現企業效益的技術基礎，所以復合材料模具的數字化設計制造工藝應該被積極推廣應用。

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