注塑模具先进制造技术发展趋势综述

现代制造技术与装备2082019第9期　总第274期

在现代机械制造工程中，有一个非常重要的产业是模具工业，许多新产品开发和生产主要基于模具制造技术，特别是汽车、轻工业、电子和航空航天业等领域。模具技术发展是模具工业发展的关键，其中包括跨学科交配以及许多领域的应用。随着经济不断发展，模具技术已成为衡量一个国家生产水平的关键指标。1　制造模具发展状况目前许多国家，特别是一些经济发展快速且技术先进的国家，非常注重模具制造技术研究和开发，并且积极推动模具制造业发展，广泛利用各种技术和先进设备来改进和优化模具制造工艺，进而提高模具开发质量，这对促进国家经济和社会快速发展具有重要意义。其中，注塑工艺模具模具技术有普通注塑模具、倒装注塑模具、三板模具、模内转印注塑模具、叠层模具、双色注塑模具、低压注塑模具、高光注塑模具以及微发泡注塑模具。目前，主要靠国外进口的有塘塑模具和阴模吸塑模具，加工进度无法满足生产需求。模具作为制造业重要支柱，因此其制造技术发展很大程度上决定了国内制造业发展水平2　计算机处理辅助加工的先进技术2.1　高效率模具加工技术基本所有模具加工都采用了微机控制计算机程序，其系统必须非常可靠，每个功能系统都要配置一个标准程序模型。模具加工主要工序可分为粗铣、回火热处理、精铣、电火花、精铣、高速铣、钻孔、深孔钻、磨床、合模以及表面腐蚀纹理。在经过一系列对工件流程、装配、测试、验证和过程的实际研究和操作后，我国目前比较先进的加工技术有镜面火花机、五轴高速铣、仿形钻孔以及表面腐蚀纹理激光雕刻，但每个加工工艺基本都脱离不了计算机辅助设计及编程控制。2.2　高速数控磨削制造技术高速主轴使用需要保持高速动态平衡，并可配备电动平衡系统或电液平衡系统。高速数控磨床具有很多优点，如磨削量大、动态精度高、抗振性高以及稳定性高等，整个使用过程需要高自动化和高可靠性组合进行。速数控磨削砂轮需要很高机械强度，必须快速绝对可靠，并且还具有高粘合强度和耐磨性，以进一步减少车轮磨损程度。要想改善和优化整体结构和形状必须采用等强度来进行设计；冷却系统有很高的热容量和热传导速率，以确保冷却效率大大提高，而且它拥有非常好的过滤性，很强的耐腐蚀性和高附着力，稳定性也比较高，非常方便进行清洗和清洁，使环境受到保护。2.3　三向化控制模具设计、评估和制造技术以往的双面模具设计无法逐步满足现代高科技生产和技术集成标准要求；对于模具设计方案评估、识别以及多元化生产需要先进技术，而电子数据和信息要求设计需要更先进的模具来进行加工生产，同时还要具有立体清晰的视觉质量，以模拟模具零件生产流程。用于处理三维程序控制数据过程模型软件成功地应用于工业设计数据分析、模具状态评估和数字控制切割过程中，生成模拟外观程序，还可以进行消息集成和处理。2.4　三维腔和镜面电火花一体化当使用电火花完成零件加工时，需要很少放电能量和间隙来加工。因此，当处理区域大时，在工作区域和电极之间会形成大的寄生电容，发生集中放电现象，并且表面加工处理质量更加恶化。因此，采用将固体细粉末添加到一般煤油工作介质中的方法来增加最终电极之间距离，降低电容效应并增加放电路径分散性，精确形成模具三维腔和镜面电火花一体化。3　模具及制造技术发展趋势3.1　在网络趋势中模具软件应用随着全球化发展，模具企业在竞争、合作、生产和管理方面快速发展。在这样一个社会大背景下，模具工业在虚拟设计和灵活生产技术是非常有必要的。美国在“21世纪制造企业战略”中表示，截止2006年为止，将为汽车行业快速生产实施三个虚拟工程解决方案，并将汽车开发时间从40个月变成4个月。目前，最新推出的集成系统包括数学几何模式建模、反向工程建设，多样工业设计、模拟仿真分、快速原型设计、数控编程以及标准化测量分析；系统的每个功能模块都可以独立工作，也可以通过与其他系统数据接口兼容进行工作，真正实现了专业化与开放性统一。3.2　集成模具数字控制软件功能模具制造过程中数字控制软件的集成功能使软件管理模块相对全面，可以提供资源并且进行信息集成和共享，然后每个模块功能对应相应模具设计的结构。相同的参数模型可以用于不同功能模块；整个产品制造过程对模具产注塑模具先进制造技术发展趋势综述龚世海（柳州裕信方盛汽车饰件有限公司，柳州 545006）摘　要：在现代经济高速发展大背景下，对模具制造产品过程提出了更高要求。基于此，描述了模具计算机加工过程、模具先进制造工艺，制造所使用原材料以及表面加工技术。另外，详细解释了模具设计和其他方面的应用，探讨了模具行业新制造理念和建模概念。关键词：模具 设计制造 发展趋势209行业交流品设计组装、性能验证、操作测试以及对整个生产过程加以控制，以达到实现最大运营利润的目标。例如，一套完整的英国公司模具制造企业管理软件，可以将它用于生产模具，对工件表面结构、工件三维形状、复杂结构设计方案、工程设计以及塑料模具设计形成一个智能化控制系统。模具制造也可用于雕刻工艺建模设计，它的反向生产工艺以及现场监控系统具有非常有大的好处，并且在当今世界中有许多汽车制作商已经将其视为活动模具制造工程软件。3.3　智能模具软件的趋势利用新一代模具软件和CAD建模不再是模仿传统设计和计算方法，而是使用先进设计理论指导和铸造专家丰富知识和成功经验相互借鉴，并克服了特定模具设计和操作人员局限性。借助人工智能、CAI等方法，可以进一步实现科学合理化设计；整个过程从设计、研究分析、预期评估到实际中的生产过程，可以实现全自动化；另外，以生产为导向的知识型智能功能是评估模具软件是否具备可用性的关键指标。4　结语在现代科技高速发展社会中，科技强国已经成为重要时代理念，模具技术不仅仅是先进生产技术的关键构成环节，也是先进生产技术应用的重要领域。先进模具制造技术使模具行业能够不断促进信息技术和控制技术发展，将这些技术综合系统性地应用于模具生产各个步骤，使其适用于所有模具制造过程。进一步实现模具高品质灵活生产，使整个生产过程效率降低，为我国科技创新贡献出一份力量。参考文献[1]张昌明.基于RP的快速模具制造技术研究[D].太原：太原理工大学，2006.[2]苏艳红.高速切削加工技术及其在模具制造中的应用[D].成都：四川大学，2005.[3]王旭峰，韩勇.先进制造技术在模具制造中的应用及前景[J].塔里木大学学报，2006，（3）：91-94.Development Trend of Advanced Manufacturing Technology for Injection MoldGONG Shihai(Liuzhou Yuxin Fangsheng Automobile Ornaments Co., Ltd., Liuzhou 545006)Abstract: Under the background of the rapid development of modern economy, higher requirements are put forward for the process of mold manufacturing products. Based on this, the mold computer processing process, the advanced manufacturing process of the mold, the raw materials used in the manufacturing, and the surface processing technology are described. In addition, the application of mold design and other aspects is explained in detail, and the new manufacturing concept and modeling concept of the mold industry are discussed.Key words: mold, design and manufacturing, development trend（上接第207页）能科技应用范围进一步扩大，在航空企业产品质量管理过程中，引入先进的自动化信息管理服务已成为近年来航空企业产品质量管理的重要趋势。在航空产品日常研发设计、生产制造和小批量生产运营过程中，加入一定数据信息管理，利用不同类型数据包强化航空产品质量管理工作，进而在方便产品质量管理部门工作的同时提升企业整体质量管理水平。同时，企业还可利用诸如管理信息系统等信息化手段方式，建立融合本企业航空产品独特参数信息和数据功能的、面向产品全生命周期的信息管理系统；以此方式增加企业数据信息收集、整理和分析便捷性，并在此基础上实现对产品相关数据参数的调整与优化，保证企业产品质检合格。3.4　重视基础科研，增进交流与合作航空产品设计研发、生产制造等都属于难度较高的系统工程，对专业人才队伍的组建培养、基础科研投资力度甚至产业内相似企业合作交流要求较高。因此，重视基础科研、大幅度增进交流合作将是保证航空企业产品质量管理符合相关规定的重要方式。在此过程中，企业应根据实际业务范围，逐步组建产品研发制造人才团队，尽可能地发挥人才团队在产品研发和制造生产过程中解决质量难题的能力与优势，降低企业质量管理问题难度。同时，企业可根据实际需求，有选择、有计划和航空高校及研究所开展合作，采取产学研相结合的方式提高本企业质量管理水平。4　结语航空产品研发制造及生产属于高精度、难度较大的系统工作，在认知企业产品生产质量管理特性基础上，开展关于产品质量管理问题及应对措施的探究对提升企业实际产品质量管理水平有着不可忽视的价值。因此，企业要勇于创新，不断探索和追求，利用先进产品质量管理制度、管理技术和管理手段，对科研人才进行大力培养与引进，为航空产品质量安全贡献力量。参考文献[1]李建英，张玲玲.航空产品研制过程质量管理方法研究[J].管理研究，2018，（11）：40.[2]瞿凌.浅谈航空产品加工生产现场的质量管理[J].管理智囊，2015，（21）：37Analysis of the Present Situation of Aviation Product Quality Management and Suggestions for ImprovementHAN Jianping(China Airlines Flight South China Aircraft Industry Co., Ltd., Zhuhai 519040)Abstract: On the basis of discussing the characteristics of aviation product quality management, this paper deeply explores the status quo and problems of aviation product quality management, and puts forward relevant suggestions for strengthening the quality management of aviation products, aiming to improve the quality management level of aviation products in China. More thinking and enlightenment.Key words: aviation products, quality management, measures and suggestions

电化教育

115在当今社会对模具产品制造工艺有很高要求的背景下，本文

重点就模具电脑工程处理工艺、先进的模具工件生产流程、模具

生产所用原料及表体工程加工技术、模具制作工业的反向型工程

等展开了详细的阐释；摸索研究了模具制作工业中新的制造思想

及新造模理念。引言

在当代装备制造产业当中，模具制造产业已变成了我国国民

经济发展中的一类支柱型产业，有相当一部分高科技产品的研发

和制作，其从根本上要立足于模具行业的发展，尤其是在机动车

制造、轻型工业、电子工业及航天科技等领域中已凸显其作用。

模具产业进步的前提是模具产品制作技术水平的提升，同时模具

制作工艺还关联着多类行业知识的综合过程。模具制品作为当今

时期一类具备高功能及功能附加值丰富的机械类器材，其结构品

质的高低被定为鉴定该区域工业生产水平是否完善的重要标准。

国际上有很多国家，尤其是某些技术水平先进的国家均相当关注

模具器件的制作，大力优化模具加工工艺结构，积极推广高科技

工程产品，改善模具生产质量，并已获取世人瞩目的经济收益。1 现实电脑处理工艺的基本要素

当今先进技术背景下的模具工件加工流程，通常都是立足于

电脑微机数字处理工艺程序来完成增质、扩效、降费的产品制作

优质目标，以满足客户对其产品特异性能的要求。在如今的我们

国家，存在相当一部分模具生产企业基本都是依托自身积累经验

或者是已经在模具结构设计、模具产品制作等项目分开运用这三

种技术中的其中一个单体技术去完成模具产品的制作过程，此类

“孤立化计算机应用”的手段让总体产品制作环节的工业品消耗

增大、彼此技术交流不密切，引发模具工件又研制到投产的时间

延长、推陈出新缓慢，不能够实现在剧烈的市场竞争中永据优势

之地。1.1 模具工件加工流程技术的高效利用

模具工件加工流程技术的高效利用要求电脑微机程序控制系

统的功能体系极为健全，并且其各功能系统配置统一的程序模型，

从而实现技术参数的程序化处理及应用，以此给工件制作流程拟

定、固型、装配、测验、审定和流程管控的整个过程奠定基础，

２０１２年７月　第４０卷第１４期　机床与液压　

ＭＡＣＨＩＮＥ　ＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＵＣＳ　Ｊｕ１．２０１２　Ｖｏ１．４０　Ｎｏ．１４　

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—３８８１．２０１２．１４．０４２　

注塑模具的先进制造技术综述　

王昌，胡修鑫　

（内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头０１４０１０）　

摘要：阐述了注塑模具的反求工程、快速成型技术、高速切削技术、微注射成型技术、ＣＡＤ／ＣＡＥ技术的发展现状，分　析了注塑模具先进制造技术的发展瓶颈及未来发展趋势。　关键词：注塑模具；先进制造　

中图分类号：ＴＱ１７０．５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—３８８１（２０１２）１４—１２３—３　

Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｕｌｄ　

ＷＡＮＧ　Ｃｈａｎｇ．ＨＵ　Ｘｉｕｘｉｎ　

（Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂａｏｔｏｕ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ　０１４０１０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｒｅｖｅｒｓｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒａｐｉｄ　ｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｈｉｇｈ　ｓｐｅｅｄ　ｍａｃｈｉｎｉｎｇ　ｔｅｃｈ—　

ｎｏｌｏｇｙ，ｍｉｃｒｏ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ＣＡＥ／ＣＡＤ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｕｌｄ　ｗｅｒｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ　ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋ　ａｎｄ　ｆｕｔｕｒｅ　ｄｅ—　ｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｔｒｅｎｄｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｏｒ　ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｌｄ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉ　ｅｃｔｉｏｎ　ｍｏｕｌｄ；Ａｄｖａｎｃｅｄ　ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　

硬件设备

4试论模具先进制造技术发展趋势

◆单外平

本文重点对模具加工中的CAD/CAE/CAM三种电脑数字控

制技术、现代化模具切削整形技术、模具工质和表观处理技术、

模具制造领域中的逆序操作工艺等实施了整体论述；研讨概括

了模具加工制造业的新思维及新工艺。

在当代机械工业发展中，模具加工制造业已经在整体社会

经济结构中扮演出一个关键性的角色，大部分高科技装备及日

常生活产品的加工和制作都已不能脱离模具制品的加工制作工

艺过程，尤其是在当今汽车工业、轻工纺织工业、电子器械及

航空航天等领域中的应用变得更为广泛。模具产品加工业的进

步条件是模具制品制作工艺的不断创新，模具制作工艺又紧密

地关联着多种学科知识的汇聚融合效果。模具制品加工作为一

类综合性且技术复合型很强的工业产品，它的技术含量的大小

已经成为判别一个国家工业发展水平高低的基本依据之一。1 模具制造技术发展现状

当今国际上有很多国家，尤其是某些经济技术先进的国家

均特别重视模具制作工艺的研发，积极推进模具制作工业的进

步，广泛运用当今现代化的技术及装备，改进模具制品制作工艺，

已获取了明显的的经济收益。美国依然是当今世界上的头号经

济强国，其同时亦为现今国际上模具制作工业技术最发达的国

家之一，最先在二十世纪八十 年代后期，美国这一国家的模具

制作领域内就已包含了一万两千多个经营模具产品的加工企业，

其业内员工已达到了十七万多名，其模具工业总收益也达到了64.46亿美元；日本国的模具加工产业是由一九五七年之后开始

逐步兴旺起来的，那时整个日本国的模具工业总收益额只达到

了107亿日元至一九八八年其模具工业年总收益就已超出了4.89

万亿日元，在仅有的四十多年内即提高了470余倍，此乃以后日

本国经济可取得快速型发展且在国际范围内占领优先地位的基

本原因之一。由此可知探求和提升模具制造技术，提升模具工

业发展质量，对于推进国家经济社会的快速进步是有着多么关

键性的价值。2 模具电脑数字化控制技术的融合及其特征