模具設(shè)計(jì)與加工關(guān)鍵技術(shù)探究

張世強(qiáng)

摘要：本文按照模具設(shè)計(jì)與加工關(guān)鍵基礎(chǔ)進(jìn)行初步探究，其中主要對(duì)三方面內(nèi)容進(jìn)行論證，分別為立體印刷方式、層疊實(shí)體與構(gòu)建體系模型，并且以此作為基礎(chǔ)條件，對(duì)我國模具設(shè)計(jì)與加工關(guān)鍵技術(shù)今后發(fā)展趨勢進(jìn)行了解，希望能夠?qū)ξ覈＞吖I(yè)領(lǐng)域發(fā)展提出針對(duì)性意見。

關(guān)鍵詞：模具設(shè)計(jì)；模具加工；關(guān)鍵技術(shù)

模具設(shè)計(jì)在制造業(yè)行業(yè)發(fā)展具有關(guān)鍵作用。但是由于我國制造行業(yè)尚未規(guī)范化發(fā)展，制造業(yè)整體布局缺乏合理性，進(jìn)而造成我國模具制造工藝水平相對(duì)低下。在我國改革開放之后，我國模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)進(jìn)入快速發(fā)展階段。而因?yàn)槎喾N客觀條件約束，造成我國制造業(yè)在發(fā)展過程中并且滿足模具技術(shù)實(shí)際發(fā)展需求。模具設(shè)計(jì)是制造業(yè)內(nèi)主要工藝設(shè)計(jì)形式，模具整體設(shè)計(jì)質(zhì)量對(duì)我國制造業(yè)發(fā)展起到關(guān)鍵性影響，其有效推動(dòng)我國制造業(yè)發(fā)展建設(shè)。因?yàn)槲覈F(xiàn)階段模具設(shè)計(jì)企業(yè)尚未形成規(guī)范體系，同時(shí)由于我國生產(chǎn)力水平較低，進(jìn)而造成我國模具發(fā)展速度落后與其他國家。為了能夠盡快轉(zhuǎn)變我國模具設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，我國制造業(yè)應(yīng)該逐步提升對(duì)模具設(shè)計(jì)及加工技術(shù)關(guān)注度，真正優(yōu)化我國模具設(shè)計(jì)存在的弊端。

1 模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)發(fā)展

整體來說，模具設(shè)計(jì)一共被劃分10大類，其中還涉及到的46個(gè)小類別，不同類別模具設(shè)計(jì)所應(yīng)用的處理方法也存在較大差別，這就需要按照實(shí)際情況選擇針對(duì)性加工技術(shù)。簡而言之，模具設(shè)計(jì)實(shí)際上是一項(xiàng)繁瑣工作，其涉及到金屬加工、電火花加工等技術(shù)類別。除此之外，科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)控加工技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸在模具設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用。在模具設(shè)計(jì)個(gè)性化條件下，為了能夠縮短模具產(chǎn)品更新周期，需要積極推動(dòng)模具加工技術(shù)改革，在保證模具設(shè)計(jì)條件之下，逐步提升模具設(shè)計(jì)精確度，有效降低模具設(shè)計(jì)價(jià)格。

2 模具設(shè)計(jì)與關(guān)鍵加工技術(shù)

2.1 借助立體印刷方式制模

在上世紀(jì)八十年代之后，美國一家制造企業(yè)研發(fā)出世界第一臺(tái)立體印刷裝置。立體印刷裝置在推出之后，在制造行業(yè)內(nèi)取得了顯著影響，研究人員將該技術(shù)稱之為激光立體造型技術(shù)與激光立體光刻技術(shù)。借助立體印刷方式來制模，需要先借助CAD軟件對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后借助三維實(shí)體造型技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在模具設(shè)計(jì)方案確定完畢之后，借助計(jì)算機(jī)切片軟件對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行切割。借助多次實(shí)驗(yàn)操作可以認(rèn)識(shí)到，模型設(shè)計(jì)精度與切片薄層厚度之間呈現(xiàn)反比例關(guān)聯(lián)。換句話說，切片薄層在越薄情況下，數(shù)據(jù)模型精準(zhǔn)度也就越高。立體印刷方式制模雖然在技術(shù)層面上說是一次創(chuàng)新，但是在實(shí)際應(yīng)用上還存在一定不足。一旦切片薄層越薄，這樣也就表示數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)制造周期會(huì)顯著增加。所以，模具在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，需要按照實(shí)際情況，合理協(xié)調(diào)薄片厚度與模型精度之間關(guān)聯(lián)。

2.2 借助層疊實(shí)體方式制模

層疊實(shí)體方式是由美國海利斯公司所提出，其在實(shí)際應(yīng)用上具有低成本、快捷制模等優(yōu)勢。但是由于層疊實(shí)體方式在我國模具設(shè)計(jì)上應(yīng)用時(shí)間較短，進(jìn)而其在實(shí)際應(yīng)用上還存在一定不足。例如，模具材料利用率十分低下。材料延展性能低下等。但是隨著層疊實(shí)體方式問題逐漸暴露出來，與其所具備的優(yōu)勢相比較，其還具有深入分析研究空間，有待研究人員進(jìn)行深入剖析。

2.3 借助計(jì)算機(jī)建模體系

在模具設(shè)計(jì)全部加工技術(shù)內(nèi)，計(jì)算機(jī)建模是整個(gè)模具設(shè)計(jì)流程內(nèi)關(guān)鍵部分與流程。現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)建模體系最常應(yīng)用的軟件為CAD。為了能夠?qū)τ?jì)算機(jī)建模體系深入了解，筆者借助LOM法進(jìn)行案例研究。計(jì)算機(jī)建模體系具體流程為：筆者首先需要打開SolidWorks界面，提取模具設(shè)計(jì)所需零件草圖，然后按照編輯流程開展編輯；其次，確定基準(zhǔn)面，對(duì)模具零件進(jìn)行草圖繪制；最后，按照模具設(shè)計(jì)目標(biāo)與任務(wù)，加強(qiáng)特征造型與實(shí)體造型之間結(jié)合，進(jìn)行模具繪制工作。需要特別注意的是，模具在設(shè)計(jì)完畢之后，設(shè)計(jì)人員需要按照實(shí)際情況確定模具材質(zhì)，加強(qiáng)貼圖線進(jìn)行渲染。

3 模具設(shè)計(jì)與加工關(guān)鍵技術(shù)今后發(fā)展趨勢

按照上文分析研究結(jié)果顯示可知，模具設(shè)計(jì)與加工關(guān)鍵技術(shù)正在向現(xiàn)代化與成熟化方向轉(zhuǎn)變。其在今后發(fā)展歷程內(nèi)，想要提升我國模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)水平，就必須提升對(duì)其精細(xì)度加工及有關(guān)技術(shù)關(guān)注度上。

隨著我國模具設(shè)計(jì)與加工關(guān)鍵技術(shù)向大型化與精密化方向轉(zhuǎn)變，精細(xì)加工技術(shù)快速更新?lián)Q代，在這個(gè)階段內(nèi)，大部分模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)已經(jīng)基本上達(dá)到納米等級(jí)，進(jìn)而在各領(lǐng)域發(fā)展建設(shè)內(nèi)廣泛應(yīng)用。除此之外，政府部門對(duì)模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)扶持力度不斷增加，這也就為我國制造行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造出更加廣闊空間。

4 結(jié)論

綜上所述，模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)在發(fā)展過程中，一直都受到了眾多因素影響，我國模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)在發(fā)展中遇到了較多困境。想要轉(zhuǎn)變模具設(shè)計(jì)與加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，推動(dòng)模具設(shè)計(jì)可持續(xù)發(fā)展，就必須接受西方模具設(shè)計(jì)理念，提升模具設(shè)計(jì)資源利用率。

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