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塑料模具的新發(fā)展趨勢
近年來，全球制造業(yè)正以垂直整合的模式向中國及亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移，中國正成為世界制造業(yè)的重要基地。制造業(yè)模式的變化，必將產(chǎn)生對(duì)新技術(shù)的需求，也必將導(dǎo)致CAD技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的大面積應(yīng)用，正如10年前由于成本的大幅度下降，使得微機(jī)進(jìn)入千家萬戶改變我們的生活一樣，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的普及將在更大程度上改變制造業(yè)的模式。隨著中國加入WTO，逐漸成為世界制造業(yè)的重要基地，將要求我國的產(chǎn)品要有創(chuàng)新性，并且要有更高的質(zhì)量、更低的成本并在更快的時(shí)間內(nèi)提供給市場。作為產(chǎn)品制造的重要工藝裝備、國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)之一的模具工業(yè)將直接面對(duì)競爭的第一線，模具工業(yè)除其需要“高技藝”的從業(yè)人員外，還需要更多的“高技術(shù)”來保證。
3.1、協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)將成為模具設(shè)計(jì)的主要方向
制造業(yè)（塑膠異型材）垂直整合的模式使得世界范圍內(nèi)產(chǎn)品銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和模具制造分工更明確。為了縮短產(chǎn)品上市周期，使模具設(shè)計(jì)更充分理解產(chǎn)品設(shè)計(jì)的意圖，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，模具設(shè)計(jì)即同時(shí)開始，產(chǎn)品設(shè)計(jì)工程師和模具設(shè)計(jì)工程師需盡早進(jìn)入?yún)f(xié)同設(shè)計(jì)狀態(tài)。另外，模具制造廠家所需要的模具標(biāo)準(zhǔn)件一般都由模具標(biāo)準(zhǔn)廠家提供，最好在模具設(shè)計(jì)階段就參照各類標(biāo)準(zhǔn)，充分利用模具標(biāo)準(zhǔn)件廠家提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。由于在制造流程中各個(gè)環(huán)節(jié)所采用的CAD系統(tǒng)可能不一定相同，這就要求未來的CAD系統(tǒng)要具備協(xié)同的能力，對(duì)上下游的數(shù)據(jù)要能夠隨時(shí)交換，對(duì)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)彼此能夠處理，數(shù)據(jù)產(chǎn)生及處理也需要標(biāo)準(zhǔn)化。因?yàn)楫a(chǎn)品需要?jiǎng)?chuàng)新，因此，模具設(shè)計(jì)也需要能夠體現(xiàn)產(chǎn)品的創(chuàng)新，如在逆向工程中更重要的是對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的外觀進(jìn)行創(chuàng)新再設(shè)計(jì)。
3.2、協(xié)同創(chuàng)新設(shè)計(jì)將成為模具設(shè)計(jì)的主要方向
目前，模具制造廠已經(jīng)較廣泛地采用了數(shù)控加工。為了保證加工質(zhì)量、提高加工效率、改進(jìn)制造流程，有較多的模具制造廠開始使用多坐標(biāo)數(shù)控工、高速銑削加工及基于快速原型的模具制造等方法。由于制造設(shè)備的豐富，制造信息的增加，我們將看到，今后的制造信息將不僅僅是只提供數(shù)控編程加工的G代碼，更重要的是，從設(shè)計(jì)開始，將進(jìn)行制造過程的設(shè)計(jì)，即提供模具制造的工藝流程，不僅包含工藝表格、加工參數(shù)，還包括模具加工的卡具設(shè)計(jì)、加工的裝卡過程及各工序的G代碼，并且在各部分工序過程均有仿真，還可以在網(wǎng)絡(luò)上共享。CAM將充分利用網(wǎng)絡(luò)及仿真等技術(shù)，通過合理地規(guī)劃制造過程，有效地組合機(jī)床、刀具和人的經(jīng)驗(yàn)，使企業(yè)發(fā)揮更大的潛力，取得最大的效益。
3.3、激光技術(shù)的應(yīng)用日益受到重視
激光技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用主要是在快速成形與一些特殊模具的加工兩個(gè)方面。快速成形是根據(jù)CAD的數(shù)據(jù)，不借助任何機(jī)械加工工具，通過逐層增加材料的方法(如聚合、粘結(jié)、燒結(jié)等)快速制造出零件原型或零件實(shí)物，故也稱快速原形制造(縮寫為PRM)技術(shù)。快速成形技術(shù)主要有立體光固造型(SLA)，選擇性激光燒結(jié)(SLS)，分層實(shí)體制造(LOM)等。該技術(shù)將CAD技術(shù)、激光技術(shù)、CNC技術(shù)、材料加工和材料科學(xué)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，給模具制造業(yè)帶來了根本性的變革。與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)制造相比，它能比數(shù)控加工更快、更方便地設(shè)計(jì)并制造出各種復(fù)雜的原型，使模具的制造成本和生產(chǎn)周期減少1/2，明顯提高生產(chǎn)率。國內(nèi)的一些大型企業(yè)集團(tuán)，如海爾、春蘭和科龍等公司已經(jīng)應(yīng)用激光快速成形于新產(chǎn)品開發(fā)等方面，并取得顯著的經(jīng)濟(jì)效益。激光技術(shù)應(yīng)用于模具制造方面主要有激光切割、打孔及打標(biāo)、刻花與刻字等方面，如用于深孔、型孔、中空體以及復(fù)雜的冷卻水道加工等；在金剛石拉絲模和噴絲板本身的小孔加工中，傳統(tǒng)方法是在細(xì)鎢棒上粘金剛石粉進(jìn)行旋轉(zhuǎn)研磨打孔，加工時(shí)間長達(dá)lO~25 h，而若采用多脈沖激光打孔，幾分鐘即可完成。采用激光打標(biāo)、刻花和刻字，不僅速度快、成本低，而且克服了沖頭作用模具表面時(shí)常見的毛邊、尖銳的邊緣畸變。
3.4、模具CAD技術(shù)應(yīng)用的ASP模式,將成為發(fā)展方向
由于今天擠出模具行業(yè)實(shí)際上已經(jīng)成為高技術(shù)最密集的行業(yè)，任何企業(yè)要擁有全部最新出現(xiàn)的技術(shù)，成本將非常高，而且還要培養(yǎng)并且留住掌握這些技術(shù)的人才也會(huì)非常困難。因此，將出現(xiàn)模具CAD應(yīng)用的ASP模式，即產(chǎn)生各種專門技術(shù)的應(yīng)用服務(wù)單位，為模具企業(yè)提供技術(shù)服務(wù)，整個(gè)社會(huì)是一個(gè)大的模具制造企業(yè)，按照價(jià)值鏈和制造流程分工，將制造資源最優(yōu)發(fā)揮，應(yīng)用服務(wù)包括如逆向設(shè)計(jì)、快速原型制造、數(shù)控加工外包、模具設(shè)計(jì)、模具成型過程分析