【正文】 模具的發(fā)展趨勢(shì) ． 模具 CAD/CAE/CAM 正向集成化、三維化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展 （ 1）模具軟件功能集成化 模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測(cè)試及生產(chǎn)管理的全過(guò)程，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。如英國(guó) Delcam公司的系列化軟件就包括了曲面 /實(shí)體幾何造型、復(fù)雜形體工程制圖、工業(yè)設(shè)計(jì)高級(jí)渲染、塑料模設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)、復(fù)雜形體 CAM、藝術(shù)造型及雕刻自動(dòng)編程系統(tǒng)、逆向工程系統(tǒng)及復(fù)雜形體在線 測(cè)量系統(tǒng)等。集成化程度較高的軟件還包括：Pro/ENGINEER、 UG 和 CATIA 等。國(guó)內(nèi)有上海交通大學(xué)金屬塑性成型有限元分析系統(tǒng)和沖裁模 CAD/CAM 系統(tǒng)；北京北航海爾軟件有限公司的 CAXA 系列軟件；吉林金網(wǎng)格模具工程研究中心的沖壓模 CAD/CAE/CAM 系統(tǒng)等。 （ 2）模具設(shè)計(jì)、分析及制造的三維化 傳統(tǒng)的二維模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)和集成化技術(shù)要求。模具設(shè)計(jì)、分析、制造的三維化、無(wú)紙化要求新一代模具軟件以立體的、直觀的感覺(jué)來(lái)設(shè)計(jì)模具，所采用的三維數(shù)字化模型能方便地用于產(chǎn)品結(jié) 構(gòu)的 CAE 分析、模具可制造性評(píng)價(jià)和數(shù)控加工、成形過(guò)程模擬及信息的管理與共享。如Pro/ENGINEER、 UG 和 CATIA 等軟件具備參數(shù)化、基于特征、全相關(guān)等特點(diǎn)，從而使模具并行工程成為可能。另外， Cimatran 公司的 Moldexpert， Delcam公司的 Psmold 及日立造船的 SpaceE/mold 均是 3D 專業(yè)注塑模設(shè)計(jì)軟件，可進(jìn)行交互式 3D 型腔、型芯設(shè)計(jì)、模架配置及典型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。澳大利亞 Moldflow 公司的三維真實(shí)感流動(dòng)模擬軟件 MoldflowAdvisers 已經(jīng)受到用戶廣泛的好評(píng)和應(yīng)用。國(guó)內(nèi)有 華中理工大學(xué)研制的同類軟件 及鄭州工業(yè)大學(xué)的 Zmold軟件。面向制造、基于知識(shí)的智能化功能是衡量模具軟件先進(jìn)性和實(shí)用性的重要標(biāo)志之一。如 Cimatron 公司的注塑模專家軟件能根據(jù)脫模方向自動(dòng)產(chǎn)生分型線和分型面，生成與制品相對(duì)應(yīng)的型芯和型腔，實(shí)現(xiàn)模架零件的全相關(guān)，自動(dòng)產(chǎn)生材料明細(xì)表和供 NC 加工的鉆孔表格，并能進(jìn)行智能化加工參數(shù)設(shè)定、加工結(jié)果校驗(yàn)等。 （ 3）模具軟件應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì) 隨著模具在企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)、合作、生產(chǎn)和管理等方面的全球化、國(guó)際化，以及計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng) 絡(luò)使得在模具行業(yè)應(yīng)用虛擬設(shè)計(jì)、敏捷制造技術(shù)既有必要，也有可能。美國(guó)在其《 21 世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略》中指出，到 2020 年要實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)敏捷生產(chǎn) /虛擬工程方案，使汽車開(kāi)發(fā)周期從 40個(gè)月縮短到 4個(gè)月。 1 、加工設(shè)備向精密、高效和多功能方向發(fā)展 （ 1）模具檢測(cè)設(shè)備的日益精密、高效 精密、復(fù)雜、大型模具的發(fā)展，對(duì)檢測(cè)設(shè)備的要求越來(lái)越高。現(xiàn)在精密模具的精度已達(dá) 2～ 3μm，目前國(guó)內(nèi)廠家使用較多的有意大利、美國(guó)、日本等國(guó)的高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，并具有數(shù)字化掃描功能。如東風(fēng)汽車模具廠不僅擁有意大利產(chǎn) 3250mm3250mm三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，還擁有數(shù)碼攝影光學(xué)掃描儀，率先在國(guó)內(nèi)采用數(shù)碼攝影、光學(xué)掃描作為空間三維信息的獲得手段，從而實(shí)現(xiàn)了從測(cè)量實(shí)物→ 建立數(shù)學(xué)模型 → 輸出工程圖紙 → 模具制造全過(guò)程，成功實(shí)現(xiàn)了逆向工程技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。這方面的設(shè)備還包括：英國(guó)雷尼紹公司第二代高速掃描儀 (CYCLON SERIES2)可實(shí)現(xiàn)激光測(cè)頭和接觸式測(cè)頭優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，激光掃描精度為 ，接觸式測(cè)頭掃描精度達(dá) 。另外德國(guó) GOM 公司的 ATOS 便攜式掃描儀，日本羅蘭公司的 PIX PIX4 臺(tái)式掃描儀和英國(guó)泰勒 霍普森公司 TALYSCAN150多傳感三維掃描儀分別具有高速化、廉價(jià)化和功能復(fù)合化等特點(diǎn)。 （ 2）數(shù)控電火花加工機(jī)床 日本沙迪克公司采用直線電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)的 AQ325L、 AQ550LLSWEDM 具有驅(qū)動(dòng)反應(yīng)快、傳動(dòng)及定位精度高、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。瑞士夏米爾公司的 NCEDM具有 PE3 自適應(yīng)控制、 PCE 能量控制及自動(dòng)編程專家系統(tǒng)。另外有些 EDM 還采用了混粉加工工藝、微精加工脈沖電源及模糊控制 (FC)等技術(shù)。 （ 3）高速銑削機(jī)床 (HSM) 銑削加工是型腔模具加工的重要手段。而高速銑削具有工件溫升低、切削力小、 加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量好、加工效率高 (為普通銑削加工的 5～ 10 倍 )及可加工硬材料 (60HRC)等諸多優(yōu)點(diǎn)。因而在模具加工中日益受到重視。瑞士克朗公司UCP710 型五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，其機(jī)床定位精度可達(dá) 8μm，自制的具有矢量閉環(huán)控制電主軸，最大轉(zhuǎn)速為 42020r/min。意大利 RAMBAUDI 公司的高速銑床，其加工范圍達(dá) 2500mm5000mm1800mm，轉(zhuǎn)速達(dá) 20500r/min，切削進(jìn)給速度達(dá)20m/min。 HSM 一般主要用于大、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具、壓鑄模、大型塑料等曲面加工，其曲面加工精度 可達(dá) 。 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)類型 快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)與傳統(tǒng)的機(jī)械加工相比，具有制模周期短、成本低、精度與壽命又能滿足生產(chǎn)上的使用要求，是綜合經(jīng)濟(jì)效益比較顯著的一類制造模具的技術(shù)，概括起來(lái)，有以下幾種類別。 表面成型制模技術(shù)，主要是利用噴涂、電鑄、化學(xué)腐蝕等新的工藝方法形成 2 澆鑄成型制模技術(shù)的共同特點(diǎn)是依樣件為基準(zhǔn)，澆鑄出凸、凹模，型腔表面不需要機(jī)械加工。 （ 1）冷擠壓 成型 利用鈹銅合金的良好的導(dǎo)熱性和穩(wěn)定性，經(jīng)固熔時(shí)效處理后，采用冷擠壓制造模具凹模型腔。其特點(diǎn)是制造周期短，型腔精度高 (IT7 級(jí) )，表面粗糙度Ra= m,強(qiáng)度高，壽命可達(dá) 50 （ 2）超塑成型制模技術(shù) 該技術(shù)是利用金屬材料在細(xì)化晶粒、一定成型溫度、低變形速率條件下，材料具有最佳超塑性時(shí)，將事先制作好的凸模，用較小的力便可擠壓出凹模的一種快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)。超塑成型材料的典型代表是 Zn22%AL 無(wú)模多點(diǎn)快速成形技術(shù)是以 CAD/CAM/CAT 技術(shù)為主要手段，利用計(jì)算機(jī)控制高度可調(diào)基本體群形成上下成形面，代替?zhèn)鹘y(tǒng)模具對(duì)板料進(jìn)行三維曲面成形的又一現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)可以隨意改變變形路徑與受力狀態(tài)，提高材料的 (KEVRON)鋼帶沖裁落料制模技術(shù) 新型鋼帶沖裁落料制模技術(shù)是一種不同于一般具有凸、凹模結(jié)構(gòu)的鋼帶模，它是由單刃鋼帶與特制墊板組成的新型快速經(jīng)濟(jì)制模技術(shù)。這種模具重量輕，一般只有 200kg，加工精度為 177。 ，可適合各種黑色和有色金屬的 厚的板料加工。壽命可達(dá)到 525 — 實(shí)型鑄造 由于大量的模具是屬于單件或小批量生產(chǎn)，模具毛坯的制造質(zhì)量和周期及成 現(xiàn)代模具毛坯已廣泛地采用子實(shí)型鑄造技術(shù)，所謂實(shí)型鑄造就是利用泡沫塑料 (聚苯乙烯 — PS 或聚甲基丙烯酸酯 — PMMA)制作代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木?；蚪饘倌?，造型后不需取出模型，便可以澆 鑄，泡沫塑料模型的高溫液體金屬作用下，迅速燃燒氣化而消失，金屬液取代原來(lái)泡沫塑料模型所占有的位置，冷凝后形成鑄件。 （ 1）干砂實(shí)型鑄造 3 即用 55100目的全干沒(méi)有任何粘結(jié)劑的石英砂造型，用 EPS 或 PMMA 泡沫塑料制作的模型涂掛 厚透氣性良好的耐火涂料層，以提高鑄件表面光潔 （ 2）負(fù)壓實(shí)型鑄造 負(fù)壓實(shí)型鑄造又稱 V 法造型。該技術(shù)是使用全干而無(wú)粘結(jié)劑的石英砂做型砂，用 EPS 或 PMMA 泡 沫塑料