機械模具設(shè)計工藝技術(shù)分析

時間:2022-07-09 09:33:48

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機械模具設(shè)計工藝技術(shù)分析

摘要:在社會經(jīng)濟、科技蓬勃發(fā)展的今天,機械設(shè)計制造業(yè)有了進一步發(fā)展,這也就使得機械模具設(shè)計工藝技術(shù)更加先進。此次研究先對機械模具設(shè)計、機械設(shè)計制造工藝的發(fā)展進行了闡述,而后分析了機械模具設(shè)計工藝技術(shù)的現(xiàn)狀,并對機械模具設(shè)計工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了相應(yīng)探討。

關(guān)鍵詞:機械模具;設(shè)計工藝;技術(shù)

一、前言

眾所周知,模具設(shè)計在機械裝備制造中具備顯著效用,可謂是不容或缺的一部分。當(dāng)前,機械模具設(shè)計工藝技術(shù)水平已變?yōu)樵u定制造業(yè)發(fā)展能力的重要指標(biāo)。就機械模具技術(shù)而言,囊括機械、化工、電子等眾多領(lǐng)域相關(guān)知識,對新科技的特征進行了有效展現(xiàn)。可以說,機械模具技術(shù)已與高新技術(shù)相融合,協(xié)調(diào)發(fā)展。而經(jīng)由模具生產(chǎn)所得的機械零件,不管是生產(chǎn)效率抑或精確度等,均是其他制造工藝難以匹及的高度。特別是在國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的背景下,國內(nèi)機械模具行業(yè)步入了高速發(fā)展期,模具設(shè)計、制造工藝技術(shù)水平得以提升,給機械裝備制造的發(fā)展給予了有力支撐。

二、機械模具設(shè)計概述

(一)機械設(shè)計。機械設(shè)計具體表示以運用要求為基礎(chǔ),針對機械運行原理、結(jié)構(gòu)、相關(guān)零件材料與形狀尺寸、潤滑方式等加以構(gòu)思,并進行有效分析與計算,把其變換成詳盡的描述,為機械制造給予依據(jù)的工作過程。其可謂是機械工程中的關(guān)鍵成分,可視為是機械生產(chǎn)的首個環(huán)節(jié),對機械性能具備決定性作用。機械設(shè)計加工制造方式較為多元,以往的方式即針對原有的機械構(gòu)件實施最為直觀、簡潔的加工處理,直至當(dāng)前演變形成了新型加工方式,即針對所有獨立單元實施加工處理,經(jīng)由單元和單元組合,構(gòu)建產(chǎn)生存在較好功能的產(chǎn)品。如此能對產(chǎn)品具有的靈活性、可塑性加以體現(xiàn)?,F(xiàn)如今,較多交通工具以及通訊設(shè)備具有的制造輔助件均是借助此方式構(gòu)建所得。(二)模具設(shè)計。就模具而言,即基于既定結(jié)構(gòu)形式,借助相應(yīng)手段讓材料成型的工業(yè)產(chǎn)品之一,還能對相應(yīng)形狀與尺寸要求的工業(yè)產(chǎn)品零部件的工業(yè)產(chǎn)品之一進行生產(chǎn)。譬如大型機械設(shè)備,飛機、汽車等;小型物品,茶杯等,它們均需借助模具成型。要知道,經(jīng)由模具生產(chǎn)制造的構(gòu)件對應(yīng)的精度、一致性抑或生產(chǎn)效率等,均是其他加工技術(shù)、方式難以比擬的??梢哉f,模具在相應(yīng)層面對產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟效益以及新產(chǎn)品開發(fā)水平具備決定性作用,因而其也被叫做“工業(yè)之母”。而就模具設(shè)計而言,即對企業(yè)模具實施數(shù)字化設(shè)計,囊括型腔模和冷沖模,也就是將以往的模具設(shè)計工藝技術(shù)為基礎(chǔ),對先進的數(shù)字化設(shè)計工具加以利用,改善模具設(shè)計效率與效果,縮減模具設(shè)計周期。

三、機械設(shè)計制造工藝的發(fā)展

數(shù)百年前,還不具備專門進行模具設(shè)計的職業(yè),他們通常被叫做工匠亦或百工,具體是進行石器的打磨,因而當(dāng)時被叫做石器時代。當(dāng)時的制造業(yè)未獲取較好發(fā)展,不但精確性不足,且安全、適應(yīng)性普遍低下,功能與造型均處在初期。直至新時代,社會不斷進步,生產(chǎn)技術(shù)得以優(yōu)化,機械設(shè)計制造開始將精度與安全置于首位,以此改善產(chǎn)品質(zhì)量與性能。21世紀,社會較之以往具有翻天覆地的變化,各大領(lǐng)域均開始加速發(fā)展,市場接近飽和,這便對模型加工制造出具了新要求,以往的模型生產(chǎn)已與時不符,需以先進的模具設(shè)計、模型生產(chǎn)為主。在此形勢下,各大畛域均開始引入、應(yīng)用先進技術(shù),對高端模具加以設(shè)計、制造,望以此為企業(yè)或行業(yè)發(fā)展予以支撐。如此也就表明,要想國家整體發(fā)展水平得以提升,便需注重先進模具設(shè)計、模型生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化利用。特別是模具設(shè)計人員,不但需充分了解相應(yīng)軟件知識,也應(yīng)享有實踐操作能力,僅有如此方可設(shè)計、制造出更多優(yōu)秀的產(chǎn)品。21世紀以來,社會大眾的生活水平、質(zhì)量有了明顯改善,以往那些只能實現(xiàn)大眾單一需求的產(chǎn)品已開始被市場淘汰,僅有創(chuàng)新方可不斷發(fā)展,這也就對模具設(shè)計人員出具了較高要求。對此,模具設(shè)計人員需在具備較好理論、實踐能力的同時,前往各區(qū)域模具生產(chǎn)場地,對新技術(shù)進行調(diào)研,并與同業(yè)人士積極交流,從而改進自身不足,以此對機械模具設(shè)計工藝技術(shù)水平加以提升,促進機械制造業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

四、機械模具設(shè)計工藝技術(shù)的現(xiàn)狀

(一)設(shè)計和制造技術(shù)一體化發(fā)展。就機械模具的設(shè)計來看,計算機這一輔助設(shè)備獲取了極為寬泛的運用。機械模具由剛開始的設(shè)計至后續(xù)制造達成了一體化。此生產(chǎn)模式不但對模具設(shè)計過程進行了優(yōu)化改良,也達成了生產(chǎn)方式自動化的目的。在針對機械模具構(gòu)建模型并進行數(shù)控加工期間,對三維設(shè)計具有的優(yōu)勢特征得到了有效發(fā)揮,不但改善了機械模具設(shè)計效率,也賦予了模具設(shè)計極強的合理性。具體做法為,針對機械零件實施形態(tài)仿真設(shè)計期間,對數(shù)字模擬方式進行利用,以此探尋最佳模具機構(gòu)與制造方案。在對大規(guī)模機械模具進行鍛造定型以及塑件成型期間,不管是其大小抑或精確性等均不會對模擬成型產(chǎn)生較大干擾。(二)基于大規(guī)模、繁雜機械模具的新技術(shù)出現(xiàn)。為契合機械制造業(yè)發(fā)展所提實際需要,專門應(yīng)對大規(guī)模且繁雜機械模具的設(shè)計工藝技術(shù)持續(xù)涌現(xiàn),縮減了模具研發(fā)周期,工藝技術(shù)水平、制造精度得以提升。就設(shè)計而言,模擬仿真已變?yōu)橹髁骷夹g(shù)。經(jīng)由模擬分析技術(shù),能預(yù)先知曉覆蓋件于塑型期間可能滋生的問題,經(jīng)由分析達成改進工藝的目的,對所有參數(shù)合理調(diào)整,從而有效處理問題。就三維模具設(shè)計而言,其在大規(guī)模機械模具設(shè)計制造中獲取了寬泛運用,可由多個維度入手監(jiān)察模具結(jié)構(gòu),確保其合理有效。(三)高速銑削工藝的利用。該工藝技術(shù)是機械模具設(shè)計工藝技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù),當(dāng)前獲取了寬泛運用,其特征即高速加工期間,材料溫度上升速度慢,道具具有的切削力不大,因熱能所致的變形概率不大,模具表層材料具有的殘留應(yīng)力小等。(四)注射模中新技術(shù)的利用。就注射模而言,新技術(shù)持續(xù)被利用。如熱流道技術(shù)位于注塑行業(yè)獲取了寬泛運用,其運行原理即經(jīng)由元器件給模具提供熱度,確保塑料熔融形態(tài),以此進行高品質(zhì)成型塑件的制造,從而縮減原材損耗并節(jié)約資源。同時,注射成型中還對氣體輔助注射新技術(shù)進行了利用,其運行原理即將氮氣為輔助注射對象,優(yōu)勢即注射期間不具備較大壓力,能對熔體較好的流動性進行維持,所得產(chǎn)品不會輕易變形,且翹曲率校,外形質(zhì)量好。(五)微細成型工藝的利用。納米技術(shù)位于微細成型中被寬泛運用,其原理即對物質(zhì)反應(yīng)大小、傳輸速度等進行控制,以此進行技術(shù)創(chuàng)新,且可以對其特殊性能加以體現(xiàn)。納米工藝的運用具體可從納米模具變?yōu)樯a(chǎn)工具所體現(xiàn)。(六)反求工程技術(shù)。反求工程也被叫做逆向工程。在新產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計與生產(chǎn)期間,此工程存在顯著效用。此工程設(shè)計方式以及工作原理較之以往而言存在巨大差異,其先需對加工對象實施數(shù)據(jù)采集與處理,借助CDA造型對加工對象對應(yīng)的幾何模型進行獲取,而后經(jīng)由對幾何模型進行數(shù)據(jù)分析,基于需求對數(shù)據(jù)合理調(diào)整,最終落實模具外形設(shè)計,并通過CAM編程,對模具加工處理。(七)模具設(shè)計制造開始信息化、智能化發(fā)展。機械模具設(shè)計制造業(yè)當(dāng)前已開始了信息、智能化發(fā)展。當(dāng)前,較多機械模具設(shè)計制造企業(yè)經(jīng)由信息化平臺的構(gòu)建以強化其管理能力,并對項目進程加以監(jiān)控,達成對模具設(shè)計工藝技術(shù)的實時管理,能大幅改善機械模具設(shè)計效率與質(zhì)量。

五、機械模具設(shè)計工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢

具體體現(xiàn)為如下幾點:第一,機械模具設(shè)計工藝技術(shù)今后將有目的地提升信息化與智能化水平,促使機械模具設(shè)計更為規(guī)范化。同時,會對三維設(shè)計等進行寬泛運用,加快構(gòu)建信息化平臺。第二,將CAM、CAPP等技術(shù)當(dāng)做前提,對機械模具設(shè)計工藝技術(shù)與實際制造技術(shù)的融合加以深化,對設(shè)計的智能化程度加以提升,有望實現(xiàn)機械模具設(shè)計的自動化。第三,信息化平臺的構(gòu)建將為機械模具設(shè)計制造企業(yè)間的信息與技術(shù)交流予以支撐,為機械模具設(shè)計工藝技術(shù)的不斷改良、優(yōu)化大有裨益。第四,將對超高速、精度的機械模具設(shè)計工藝技術(shù)進行探究,確保模具設(shè)計和加工的精確值限定在0.001mm以下,以此具有鏡面加工水平。

六、結(jié)束語

概括而言,在國內(nèi)機械模具技術(shù)獲取較好發(fā)展的同時,機械模具設(shè)計工藝技術(shù)水平也有了顯著提升。此次研究先對機械模具設(shè)計、機械設(shè)計制造工藝的發(fā)展進行了闡述,而后分析了機械模具設(shè)計工藝技術(shù)的現(xiàn)狀,并對機械模具設(shè)計工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢進行了相應(yīng)探討,望以此為國內(nèi)機械模具設(shè)計工藝技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展予以參考。

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作者:藺代永 單位:長沙學(xué)院