马驰科注塑模具厂,塑料成型技术的发展趋势

目前，我国在塑料模的制造精度、 注塑模具 标准化程度、制造周期、模具寿命以及塑料注塑加工成型设备的自动化程度和精度等方面已经有了长足的进步，但与国外工业相比，仍有一定的差距。许多精密技术、大型薄壁和长寿命塑料模具自主开发的生产能力还较薄弱。东莞市马驰科注塑模具厂要加速发展模具工业，应在注塑模具的设计技术、制造技术和开发研制模具材料等方面下功夫，以提高模具的整体制造水平和注塑模具的市场竞争能力。

考察注塑模具工业的现状及我国国民经济和现代工业品生产中模具的地位，从塑料注塑加工成型注塑模具的设计理论、设计实践和制造技术、模具标准化模具材料的研究、专用的机床设备和生产技术的管理等出发，大致有以下几个方面的发展趋势。

一、CAD/CAE/CAM技术在模具设计与制造中的应用

经过多年的推广应用，模具设计“软件化”和模具制造“数控化”已经在我国模具企业中成为现实。采用CAD技术是模具生产的一次革命，是模具技术发展的一个特点。引用模具CAD系统后，注塑模具设计借助计算机完成传统设计中各个环节的设计工作，大部分设计与制造信息由系统直接传送，纸质图样不再是设计与制造环节的分界线，也不再是制造、生产过程中的依据，纸质图样将被简化，甚至消失。近年来，CAD技术发展主要有如下特点：

(1)模具CAD技术及其应用日趋成熟。CAD/CAE/CAM技术从20世纪60年代基于线框模型CAD系统开始，到70年代以曲面造型为核心的CAD/CAM系统，80年代实体造型技术的成功应用，90年代基于特征的参数化实体/曲面造型技术的完善，为CAD/CAM技术提供了可靠的保障。目前该技术已发展成为一项比较成熟的技术，同时，其硬件和软件成本已经降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造了良好的条件。根据统计，90% 以上的模具供应商使用3D设计软件进行注塑模具设计工作，所使用的软件种类也不尽相同，目前在模具工业中使用广泛的是PTC公司的Pro/E、UGS公司的UG-II和SDRC公司的I、DEAS三种软件。

(2)基于网络的CAD/CAM/CAE技术结构将是未来的发展趋势。基于网络的 CAD/CAM/CAE技术结构将是未来的发展趋势并将发挥越来越重要的作用，如果设计信息不能被分享，将会严重压制企业的发展，将无法满足实际生产过程中的分工协作要求。未来的CAD/CAM/CAE会逐步发展为支持从设计、分析、管理到加工全过程的注塑加工产品信息集成管理系统。同时，基于网络的产品设计、模具开发、生产管理、异地协同开发制造模式将日趋完善。无论身处何地，无论是任职于产品研发部门还是模具制造部门，都可以基于所赋予的权限共享数据库中的信息。随着计算机硬件和软件的进步以及工业部门的实际需求，国外许多计算机软件开发商已能按实际生产过程中的功能要求划分产品系列，在网络系统下实现了CAD/CAM，解决了传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作的要求，而更能符合实际应用的自然过程。

(3)CAD/CAM软件的智能化程度正在逐渐提高。由于现阶段模具设计和制造在很大程度上仍然依靠注塑模具设计和制造的经验，任何一个企业要掌握全部技术，成本都将非常昂贵，要培养并且留住掌握这些技术的人才也会非常困难。于是，模具CAD的ASP模式就应运而生了，应用服务包括如逆向设计、快速原型制造、数控加工外包、模具设计和模具成型过程分析等，这样使得许多用于注塑模具加工的数控机床统一化、使整个社会的模具制造企业按照价值链和制造流程分工，利于制造资源配置优化。

另外，东莞市马驰科注塑模具厂在大型复杂塑料模设计过程中，浇注系统的塑料熔体流动模拟显得必不可少。因此，CAE技术的应用对注射模技术的发展起到十分重要的作用。CAE技术从20世纪60年代一维流动和冷却分析到70年代二维流动和冷却分析，再到90年代三维流动和冷却分析，其应用范围已经扩展到保压分析、纤维分子趋向和翘曲预测量等领域。塑料注射成型CAE 商品化软件中应用广泛的是美国Moldflow开发的模拟软件MF. 在今后的一段时期内，模具企业要继续提高CAD/CAE/CAM技术在塑料模设计与制造中的应用层次。

二、大力发展快速原型制造

塑料模是型腔注塑模具中的一种类型，其模具型腔由凹模和凸模组成。对于具有复杂形状的曲面塑料制件，为了缩短研制周期，在现代模具制造技术中，可以不急于直接加工出难以测量和加工的模具凹模和凸模，而是采用快速原型制造技术先制造出与实物相同的样品，看该样品是否满足设计要求和工艺要求，然后再开发注塑模具。快速原型制造(RPM)技术是一种综合运用计算机辅助设计技术、数控技术、激光技术和材料科学的发展成果，采用分层增材制造的新概念取代了传统的去材或变形法加工，是当代具有代表性的制造技术之一。快速原型制造工艺方法有选区激光烧结、熔融堆积造型和叠层制造等多种。利用快速成型技术不需任何工装，可快速制造出任意复杂的工件以及甚至连数控设备都极难制造或根本不可能制造出来的注塑加工产品样件，这样大大减少了产品开发风险和加工费用，缩短了研制周期。目前，这种快速原型制造设备，我国某些大学正在生产和进一步开发研制。该项制造技术在少数的塑料和压铸企业也已经开始得到应用，并且正在大力推广中。

三、研究和应用模具的快速测量技术与逆向工程

东莞市马驰科注塑模具厂在注塑加工产品的开发设计与制造过程中，设计与制造者往往面对的并非是由CAD模型描述的复杂曲面实物样件，这就需要通过一定的三维数据采集方法，将这些实物原型转化为CAD 模型，从而获得零件几何形状的数学模型，使之能利用CAD、CAM、RPM等技术进行处理或管理。这种从实物样件获取注塑加工产品数学模型的相关技术称为逆向工程或反求工程技术。对于具有复杂自由曲面零件的注塑模具设计，可采用逆向工程技术。首先获取零件表面几何点的数据，然后通过CAD系统对这些数据进行预处理，并考虑注塑模具的成型工艺性再进行曲面重构以获得模具的凹模和凸模的型面，通过CAM系统进行数控编程，完成注塑模具的加工。原型实样表面三维数据的快速测量技术是逆向工程的关键。三维数据采集可采用接触式(如三坐标测量机测量和接触扫描测量)和非接触式(如激光摄像法等)方法进行。采用逆向工程技术，不但可缩短模具设计周期，更重要的是可提高模具的设计质量，提高企业快速应变市场的能力。逆向工程是一项模具成型技术，目前，能采用该项技术的企业还不多，应逐步加以推广和应用。

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