1 模具設計的研究現狀

1.1 模具加工方法的現狀

1）實(shí)體層面模具加工方法。在現代模具加工過(guò)程中通常運用的方式是電火花。電火花加工作用在儀器工具和產(chǎn)品中間通過(guò)持續的形成脈沖式的放電現象，在局部形成瞬間的極高溫度將蝕除去。它的作用原理主要是形成電火花，形成局部高溫發(fā)生電蝕反應進(jìn)行對金屬的切割，制造產(chǎn)品合適的大小與規模。

2）軟件層面的模具加工方法。整體使用CAD／CAM／CAE計算機程序實(shí)現模型設計。其它模型設計方式還包括：有快速模型設計技術(shù)、虛擬模型設計技術(shù)、反（逆）求工程技術(shù)、有限元仿真及模型設計等。快速模型設計技術(shù)（RPM）被稱(chēng)為是在數控（NC）制造方式過(guò)后嶄新的技術(shù)革命，或將成為模具生產(chǎn)的熱點(diǎn)和主要的發(fā)展趨勢 。除了表面建模方式外，還存在澆鑄建模方式、冷擠壓及超塑性成形建模等多種方式， 目前也在快速的進(jìn)行技術(shù)的更新與完善。逆向工程方式是先對要加生產(chǎn)的物品進(jìn)行數據掃描，轉換成多種樣式的CAD數據，再放入CAD／CAE／CAM等其它分析工具中完成產(chǎn)品的改造設計，該種方式是目前模具制造中最常見(jiàn)現代工具的應用。

1.2 模具種類(lèi)的設計方式

1）沖裁模的設計。第一步要完成對沖裁件的數據分析，最大地節約材料、簡(jiǎn)化生產(chǎn)方式、使模具生產(chǎn)更加快捷、模具使用時(shí)間加長(cháng)、操作程序簡(jiǎn)單，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量；第二步需要依照對產(chǎn)品分析設計加工方案，主要是保證沖裁的組合方式與加工的順序，最后一步進(jìn)行數據的計算，包括排版技術(shù)、使用壓力的范圍、壓力面積的標準等等。2）橡膠硫化模具的設計。硫化模的通常需要三道程序：①設計前的準備。主要包括了設計的大致內容、朔件材料的主要性能測試、成型標準的規定等。②結構的設計。其中包含了對型腔數量、多樣的尺寸結構與脫模方法、設計整體結構草圖等。③圖案的審核。主要是對橡膠件尺寸和規模進(jìn)行檢查、對運用的硫化機機械完成審核、對模具結構的審核及對圖樣的審核。

2 現代模具設計與制造業(yè)的發(fā)展趨勢

2.1 生產(chǎn)的專(zhuān)業(yè)化與規模化

現代化生產(chǎn)的主要特點(diǎn)就是生產(chǎn)比較專(zhuān)業(yè)，規模比較龐大。目前西方工業(yè)發(fā)達國家的模具生產(chǎn)規模化己超過(guò)80％。這種專(zhuān)業(yè)化規模較小的成產(chǎn)廠(chǎng)更加方便掌控，適應能力強，生產(chǎn)質(zhì)量穩定和工作效率極高，更加適應現代化生產(chǎn)的需求 。標準化的生產(chǎn)為模具的發(fā)展奠定了良好的基礎條件，是實(shí)現整體行業(yè)水平提升的重要方式和提高經(jīng)濟效率的主要手段，從而推動(dòng)了我國機械生產(chǎn)向著(zhù)更深入的技術(shù)領(lǐng)域出發(fā)。

2.2 模具制造技術(shù)的發(fā)展

模具制造的過(guò)程中包括了加工方式與工藝技術(shù)，隨著(zhù)經(jīng)濟快速提升，技術(shù)和工藝二者在模具制造中的重要性發(fā)生了轉變，西方工業(yè)發(fā)達國家的模具生產(chǎn)已經(jīng)從傳統的加工技術(shù)（數控、自動(dòng)），正在向著(zhù)無(wú)人化生產(chǎn)的方式快速發(fā)展。但是目前我國仍然處于機械制造向數控制造的方面轉變，從國際市場(chǎng)分析模具制造行業(yè)的前景，能夠得出模具行業(yè)的競爭越來(lái)越強，增強競爭力的重要方式就是降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量。設計方式的高效率、自動(dòng)化器械的使用，快速的成型機械加上優(yōu)秀的模具設計，大大提升了生產(chǎn)的穩定性，從而節省了模具生產(chǎn)的成本。

2.3 數控銑削機床的應用

模具與零件不同，在加工時(shí)的難度較大，形狀較多，它最大的特點(diǎn)就是型腔自由曲面的加工。而型腔自由曲面的加工最常見(jiàn)的使用方式就是銑削加工，這種當時(shí)非常適合運用與偏大類(lèi)的模具生產(chǎn)，傳統的加工都非常依靠工作者的操作技巧和熟料度，模具鉗工打磨及拋光的難度很大，這樣通常會(huì )增加模具的生產(chǎn)時(shí)間，又不能對生產(chǎn)質(zhì)量做出保障。目前因為數控機床的運用，模具生產(chǎn)中自由曲面和型腔的加工都在數控機床中完成，使型腔的規模大小非常接近產(chǎn)品形狀，大大縮短了工人銑削的時(shí)間，還降低了樣品和靠模的生產(chǎn)難度，增加了產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率。

2.4 電加工機床的應用

為了達到模具表面質(zhì)量的生產(chǎn)標準，解決一些銑削難以實(shí)現的問(wèn)題，通常運用電火花制造方法。它的主要特征是制造效率高、平均生產(chǎn)量大、自動(dòng)器械普及率高，適合加大規模的模具生產(chǎn)。非常適用于深槽、深型腔、筋肋、多型腔及多件制造。如深型腔通常結構繁雜、過(guò)渡曲面復雜、型腔較深，偶爾還要求使用的刀具形狀，因此不能確保制造形狀和大小的準確性。就像汽車(chē)中儀表盤(pán)的制造、保險杠塑料等需要采取電火花方式進(jìn)行加工。另外慢走絲線(xiàn)切割機床的使用，提升了沖壓模、級進(jìn)模等精確度，對一些精密器械的制造起到了良好的效果。特別是許多機床都擁有大錐度、上下異型的性能，從而非常適用于一些特殊模具的制造。除此自動(dòng)穿絲、自動(dòng)定位技術(shù)能夠使操作更加便捷，而且運用與無(wú)人化的加工中去。因為使用計算機先進(jìn)的數控技術(shù)，現代的模具工作者有了更多的時(shí)間去檢測產(chǎn)品的規格與年質(zhì)量，從而大大增加了模具產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.5 新型模具制造工藝的快速發(fā)展

氣體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、表面好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點(diǎn)，可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。國外，已經(jīng)較成熟。國內現代在汽車(chē)和家電行業(yè)中使用越來(lái)越廣泛。氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體（一般均采用氮氣）注射成形兩面部份， 比傳統的普通注射工藝有更多的工藝參數需要確定和控制，而且氣體輔助注射常用于較復雜的大型制品，模具生產(chǎn)難度非常大，而且不容易控制。所以，開(kāi)發(fā)氣體輔助成型流動(dòng)分析程序，對模具的生產(chǎn)有著(zhù)重要的意義。

3 結束語(yǔ)

綜上所述，在模具的設計與制造過(guò)程中，進(jìn)行科學(xué)合理的設計、制造是保護生態(tài)環(huán)境和可持續發(fā)展的方面。此舉將會(huì )推動(dòng)模具行業(yè)的持續發(fā)展，運用科學(xué)的技術(shù)，統籌的管理方式，來(lái)增加生產(chǎn)效率，來(lái)滿(mǎn)足人們日益增長(cháng)的需求。