当前位置：文档之家 › 汽车制造专业论文-汽车研发关键技术--快速模具制造及其应用.doc

汽车制造专业论文-汽车研发关键技术--快速模具制造及其应用.doc

  • 格式：doc
  • 大小：82.00 KB
  • 文档页数：14

他们的快速模具用于真空铸造、中空成形与离心铸造。

Kir
公司用真空铸造与熔模铸造成形金属件，以便对样车进行测试。

对于发动机支架，他们将SLA
快速成形件替代蜡模，然后进行熔模铸造，全过程仅需14 天，比传统制作方法缩短9
天（即缩短时间40%）。

对于后组合灯支架，用SLA
快速成形件作真空铸造的母模，能节省65%的成本与75%的时间。

在我国，近几年来，快速成形机的研发与生产有很大的发展，一些汽车制造公司也购置了多种形式的快速成形机，但是多数仅用于制作原型，快速模具制造还是一种鲜为人知的技术，应用十分有限。

据初步统计，目前我国具有快速模具制造能力的主要单位有20
几家，其中，绝大多数单位制作的快速模与国外商品化快速模相比，有以下明显差距：
1）
品种不到10
种，远远少于国外已商品化的20
几种，特别是尚未开展高档快速模的研发、生产。

2）
由于能制作的快速模的品种有限，因此，对于具体的客户要求而言，往往缺乏灵活性与适应性。

3）
不具备大型、复杂、精密快速模具的生产能力。

4
大型、复杂、精密硅橡胶模—快速成形汽车塑料试制件的关键
软模（soft
tooling）是一种常用的试制模具，也可用于制作快速过渡模或快速批量生产模，其中，最常见的是硅橡胶模，它的优点是：
（1）
制作周期短
通常，根据工件的CAD
文件，能在几天内提供硅橡胶软模，以及用软模成形的聚氨酯塑料件。

与传统金属模注塑原型工件相比，用硅橡胶模真空浇注聚氨酯原型，能缩短开发周期高达90%.用快速成形的母模通过硅橡胶模制作铸造用聚氨酯芯盒，与制作传统的金属芯盒相比，只需1/5
的时间。

（2）
成本低
与CNC
机加工的金属模相比，软模的制作费用低得多，一般只有金属模的几分之一。

（3）
弹性好，工件易于脱模
在传统的金属模中，通常需要设置脱模斜度，以便使工件成形后顺利脱模。

用硅橡胶模成形工件时，由于模具有足够的弹性，使得往往不必添加脱模斜度，工件就能脱模，从而可大大简化模具的设计。

（4）
复印性能好
硅橡胶有优良的复印性能，可良好地再现母模上的细小特征，基本不会损失尺寸精度。

（5）
能用于在室温下浇注高性能的聚氨酯塑料件。

由于双组分热固性聚氨酯的新进展，已经能替代工程塑料。

此外，浇注成形的聚氨酯工件的表面光洁度也很好，还有能获得高透明度工件的聚氨酯树脂，在真空浇注机（vacuum
casting
machine）中，用硅橡胶模可以浇注出高性能的聚氨酯塑料制品。

制作大型、复杂、精密的硅橡胶模，并用其成形汽车塑料试制件的关键在于：
（1）
尽可能减少硅橡胶材料的用量，降低制作成本
制作中型、大型硅橡胶模需要几十公斤至几百公斤的硅橡胶，一般硅橡胶的价格约200
元/公斤，因此，硅橡胶材料费高达几千元至几万元，显然，这是成本的最主要部分。

（2）
提高硅橡胶模的加热效率
用硅橡胶模浇注聚氨酯塑料件时，一般要求模具温度达到70°C
左右，因此须预先加热硅橡胶模，然而，由于硅橡胶的导热性很差，加热效率非常低，对于中型、大型硅橡胶模常常需要加热几小时，甚至近十小时，而且难于使整个模具的温度均匀，导致相当低的生产效率与塑料件较大的翘曲变形。

（3）
恰当选择聚氨酯的牌号，使浇注的塑料件的性能接近工件所
需材料的性能
汽车上需要的工件常常是ABS
等类别的高性能工程塑料件，因此，必须使所选的双组份聚氨酯的性能与其相接近，特别是强度、硬度与弹性，并且应有良好的流动性，以及足够的可操作时间。

（4）
正确设计浇注工艺与选择硅橡胶、聚氨酯的性能，使之能成形形状复杂的精细件
汽车塑料件上常常有精细、复杂的小特征，硅橡胶模的相应部分易损坏，并且浇注双组份材料时不易充满，所以必须采用恰
当的浇注方向与浇道设计，以及高撕裂强度的硅橡胶和高流动性的双组份材料。

如果不能妥善地处理上述关键问题，根本无法经济、快速地生产合格的塑料件。

瑞鼎机电科技有限公司聚积了一批来自国内外的高级技术人员，他们长期从事快速成形、快速模具制造的研发与生产，积累了丰富的经验。

公司拥有面积近一千平方米的快速模具制造车间，装备了国内最大、最先进的德国MKV
II-XL
型真空浇注机，在充分吸取国外先进技术的基础上，通过长期的试验、研究，从材料改性与模具结构设计等方面着手，创造了一套独特的工艺方法，因此，为汽车、家电等行业提供了许多大型、复杂、精密的快速模具及其制件（如图4——图7），例如汽车保险杠、水箱面罩、车门内饰板、仪表板、车灯灯罩、音响系统面板、手机壳等零件的高精度母模、硅橡胶模，以及小批量
塑料试制件，能在相当短的时间内，满足客户试制新产品的要求，从而使过去不得不进口的试制件改由瑞鼎机电科技有限公司供应，并可显著地降低成本。

图4
瑞鼎公司制作的水箱面罩
的母模、硅橡胶模与塑料件
图5
瑞鼎公司制作的保险杠的母模、
硅橡胶模与塑料件
图6
瑞鼎公司用硅橡胶模成形的车门内饰板图7
瑞鼎公司用硅橡胶模成形的精细件
叁考文献
王运赣。

快速成形技术。

武汉：华中理工大学出版社，1999
2
王运赣。

快速模具制作及其应用。

武汉：华中科技大学出版社，2003
3
Peter
D
Hilton
,Paul
F
Jacobs.
Rapid Tooling: Technologies and Industrial Application. New York: Marcel Dekker
,Inc.,2000。

合集下载

快速成型与快速模具制造技术及其应用(第3版)第一章 概论

快速成型与快速模具制造技术及其应用(第3版)第一章 概论


快速原型的优势
与传统的实现上述用途的方法相比，其显著优势是：制造周期大大 缩短（由几周、几个月缩短为若干个小时），成本大大降低。尤其是衍 生出来的后续的基于快速原型的快速模具制造技术进一步发挥了快速成 型制造技术的优越性，可在短期内迅速推出满足用户需求的一定批量的 产品，大幅度降低了新产品开发研制的成本和投资风险，缩短了新产品 研制和投放市场的周期，在小批量、多品种、改型快的现代制造模式下 具有强劲的发展势头。
3 4
5
快速成型技术的特点及优越性
快速成型技术的应用 快速成型技术的发展趋势
第2节 快速成型技术的主要方法及分类
快速成型技术的制造方式是基 于离散堆积原理的累加式成型， 从成型原理上提出了一种全新 的思维模式，即将计算机上设 计的零件三维模型，通过特定 的数据格式存储转换并由专用 软件对其进行分层处理，得到 各层截面的二维轮廓信息，按 照这些轮廓信息自动生成加工 路径，在控制系统的控制下， 选择性地固化光敏树脂或烧结 粉状材料或切割一层层的成型 材料，形成各个截面轮廓薄片， 并逐步顺序叠加成三维实体， 然后进行实体的后处理，形成 原型或零件，如图所示。

1940年，Perera提出了在硬纸板上切割轮廓线，然后将这些纸板粘结 成三维地形图的方法。 1964年，E. E. Zang进一步细化了该方法，建议用透明纸板，且每一块 均带有详细的地貌形态标记，制作地貌图。

第1节 快速成型技术的早期发展

1972年，K. Matsubara提出在上述方法中使用光固化材料，将光敏聚合 树脂涂覆到耐火颗粒上形成板层，光线有选择地投射或扫射到这个板 层，将规定的部分硬化，没有扫描或没有硬化的部分被某种溶剂溶化， 用这种方法形成的薄板层随后不断地堆积在一起形成模型。
模具制造在汽车制造中的应用

模具制造在汽车制造中的应用

模具制造在汽车制造中的应用随着汽车工业的发展，汽车制造技术也在不断的进步和完善。

而模具制造，作为今天汽车工业生产过程中不可或缺的一部分，已经被广泛应用到汽车制造的各个方面中。

本文将会探讨模具制造在汽车制造中的应用，以及这种应用将会给予汽车制造带来的影响和益处。

什么是模具制造模具制造，顾名思义就是模具的制造过程。

实际上，模具就是用于把物品塑形制成同样形状或同样结构的装置或工具。

汽车工业中，不同的模具可以制造出不同的车型和车身件，而这些模具自身也有多种不同的类型。

模具的种类包括压铸模具、注塑模具、挤压模具、冲压模具、锻压模具等。

每种模具都有其独特的制作过程和用途，通过其制作和使用，工人们就可以将汽车零部件以更快的速度和更高的质量来完成制造。

模具制造在汽车制造中的应用模具制造在汽车制造中的使用可以追溯到早期的生产线工艺。

然而，随着汽车工业的不断发展和完善，模具制造在汽车制造中的作用也在逐渐增强。

具体而言，模具制造在汽车工业中的应用主要涉及到汽车的四大方面：车身结构、车身件制造、汽车内部系统以及汽车保养和维护。

在这些方面，汽车厂商需要依托各种类型的模具来生产出高质量的车身和其它部件。

如果这些模具不能紧密配合生产线工艺，那么将会导致生产的汽车零件数量不足或质量不佳。

因此，模具制作也是汽车制造生产中顶级的技术。

在汽车制造生产中，模具制造的应用是不可避免的。

为了满足生产线工艺中对物品成形的要求，增加产品的稳定性和可靠性，推动汽车工业参与全球产业链的竞争，模具制造必须成为高品质、高效率的生产口子之一。

不管是什么种类的模具，它们都必须是高品质的、合适的，并且适合生产线工艺。

目前，在汽车零部件制造市场上，家庭收入，并非所有的模具制造商都能够生产高品质的模具。

模具制造在汽车制造中的新应用趋势在当前的情况下，汽车业承受着的巨大压力迫使汽车制造商一直在寻求新的生产工艺和技术，以挑战旧的生产模式。

这种挑战既包括机器人制造、数据分析、自动化、云计算等新技术，也包括较传统的模具制造和铸造技术。

SAE-C2003M111汽车研发的关键技术——快速模具制造及其应用

SAE-C2003M111汽车研发的关键技术——快速模具制造及其应用

汽车研发的关键技术——快速模具制造及其应用王运赣文成张琳瑞鼎机电科技有限公司[摘要] 模具是制约汽车开发与生产的瓶颈，新型快速模具不但能显著缩短制作周期、降低成本，还能提高制件的品质与生产效率，其中最适合汽车研发的是硅橡胶模。

本文介绍了快速模具的类型、应用状况，以及制作大型、复杂、精密硅橡胶模的关键技术。

关键词: 汽车模具快速成形快速制造硅橡胶１　快速模具制造及其应用的重要性随着社会的进步与经济的发展，市场竞争愈来愈剧烈，迫使制造业在不断改善产品的性能与品质的前提下，最大限度地缩短新产品的开发周期、降低成本，以便快速响应用户最新的需求。

这种趋势在汽车、摩托车、电子产品、家电产品、玩具等制造业显得尤其突出。

例如，电子产品的开发周期已降至不到一年，在玩具制造业，常常是第一季度开发，第三季度大批量生产，第四季度销售。

著名的HP(惠普)公司80%以上的利润来源于年龄不满2年的产品。

所以，快速、高效地开发新产品是竞争取胜的一个关键因素。

实现新产品的快速、高效开发涉及多种领域的先进技术，例如，计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助制造(CAM)、新材料，以及产品与相应工艺装备的快速成形、制造等，其中特别是有关模具的设计与制作技术。

　汽车是最复杂、最有影响的一种消费品，由于用户与竞争者的压力，迫使汽车工业必须优化其产品开发过程，迅速地提高产品的品质并将其推向市场，还要最大限度地满足用户的要求。

10年前，开发一辆新汽车的时间大约为60个月，而现在仅18个月。

众所周知，汽车的开发、生产离不开模具，尤其是铸造、锻压、注塑等工艺所需的模具。

试制原型件常常需要模具，汽车的生产更需要模具。

然而，模具的开发、制作时间与成本，又往往是整个汽车开发时间与成本的主要部分，既费时又费钱。

通常，25%的汽车开发时间与大部分的成本用于原型与模具的制作。

例如，一付大型、复杂的模具的开发一般需要6个月以上的时间与几十万至几百万元以上的费用，一付小型、中等复杂的模具的开发一般也需3个月以上的时间与几万元至几十万元以上的的费用。

快速模具制作工艺在样车试制中的应用

快速模具制作工艺在样车试制中的应用


艺适合制作薄壁 、 结构复杂 的非金属零件 ， 尺寸精 度 高， 适合单件生产 ， 主 要用 于验 证 零件 的外 观 造
型 和 空 间装 配 效 果 。其 缺 点是 成 型 后 样 件 表 面 有 阶梯 纹 （ 逐 层 累 加 的 成 型 过 程 导 致 的样 件 表 面 粗 糙） ， 需要手 工打磨处理 。另外 ， 由于 材 质 韧 性 较
模具工业 ２ ０ １ ４ 年第４ ０ 卷第２ 期
５
快 速 模 具 制 作 工 艺 在 样 车 试 制 中 的应 用
吕 锋 ，魏 彬
（ 华晨汽车工程研究院，辽宁 沈 阳 １ ０ ０ １ ４ １ ）
摘要： 结合汽车开发流程 ， 系统地研究 了样 车试制阶段 非金属快速样件的制作工 艺， 详 细介绍 了仪表板 快速模具 的制作 过程 ， 展示 了硅橡胶和环 氧树脂软硬 结合快速模具制作工艺在 大尺寸内外饰样件上的 应 用， 指 出快速模具制作工艺不但 可以节约整车开发过程 中Ｐ Ｔ 样车阶段 汽车 内外饰样件的制作成本 ， 而且还 能有效缩短整车开发周期。 关键词： 样车试制； 快速模具 ； 仪表板 ； 环氧树脂 ； 整车开发 中图分类号 ： Ｔ Ｇ ７ ６ 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ２ １ ６ ８ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ０ ０ ０ ５ — ０ ５
１ 引 言
２ 快 速成 型 快 速 成 型 工 艺 区 别 于 传 统 加 工 中通 过 去 除材
快速样件是基于样件 的三维数字模型 ， 通过快 速 成 型 和 数 控 加 工 技 术 直 接 制 造 加 工 得 到 的 样 件 。该技术区别于传统 的模具成型工艺， 在短时间
内将 设 计转 化 为 实物 ， 以最 直 观 的方 式 感 受 、 检验 、 修 正设 计 ， 改善 了设 计 过 程 中 的人 机 交 流 ， 缩短 了 样 件 开发 周期 。 通 过 快速 模 具 和 真 空 成 型 （ 低 压灌注 ） 工 艺 生 产 小 批 量快 速 样件 是 样 车试 制 阶 段 的重 要 一环 ， 样 件 的质 量 对 其 完 善 工 装 样 件 设 计 以及 样 车 试 验 尤