1 模具設計的研究現(xiàn)狀

1.1 模具加工方法的現(xiàn)狀

1）實體層面模具加工方法。在現(xiàn)代模具加工過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)品中間通過持續(xù)的形成脈沖式的放電現(xiàn)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)生電蝕反應進行對金屬的切割，制造產(chǎn)品合適的大小與規(guī)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?qū)崿F(xiàn)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）被稱為是在數(shù)控（NC）制造方式過后嶄新的技術(shù)革命，或?qū)⒊蔀槟＞呱a(chǎn)的熱點和主要的發(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)的物品進行數(shù)據(jù)掃描，轉(zhuǎn)換成多種樣式的CAD數(shù)據(jù)，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現(xiàn)代工具的應用。

1.2 模具種類的設計方式

1）沖裁模的設計。第一步要完成對沖裁件的數(shù)據(jù)分析，最大地節(jié)約材料、簡化生產(chǎn)方式、使模具生產(chǎn)更加快捷、模具使用時間加長、操作程序簡單，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，最后一步進行數(shù)據(jù)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(nèi)容、朔件材料的主要性能測試、成型標準的規(guī)定等。②結(jié)構(gòu)的設計。其中包含了對型腔數(shù)量、多樣的尺寸結(jié)構(gòu)與脫模方法、設計整體結(jié)構(gòu)草圖等。③圖案的審核。主要是對橡膠件尺寸和規(guī)模進行檢查、對運用的硫化機機械完成審核、對模具結(jié)構(gòu)的審核及對圖樣的審核。

2 現(xiàn)代模具設計與制造業(yè)的發(fā)展趨勢

2.1 生產(chǎn)的專業(yè)化與規(guī)模化

現(xiàn)代化生產(chǎn)的主要特點就是生產(chǎn)比較專業(yè)，規(guī)模比較龐大。目前西方工業(yè)發(fā)達國家的模具生產(chǎn)規(guī)模化己超過80％。這種專業(yè)化規(guī)模較小的成產(chǎn)廠更加方便掌控，適應能力強，生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定和工作效率極高，更加適應現(xiàn)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，是實現(xiàn)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，從而推動了我國機械生產(chǎn)向著更深入的技術(shù)領域出發(fā)。

2.2 模具制造技術(shù)的發(fā)展

模具制造的過程中包括了加工方式與工藝技術(shù)，隨著經(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(zhuǎn)變，西方工業(yè)發(fā)達國家的模具生產(chǎn)已經(jīng)從傳統(tǒng)的加工技術(shù)（數(shù)控、自動），正在向著無人化生產(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(shù)控制造的方面轉(zhuǎn)變，從國際市場分析模具制造行業(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)時間，提高產(chǎn)品質(zhì)量。設計方式的高效率、自動化器械的使用，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(wěn)定性，從而節(jié)省了模具生產(chǎn)的成本。

2.3 數(shù)控銑削機床的應用

模具與零件不同，在加工時的難度較大，形狀較多，它最大的特點就是型腔自由曲面的加工。而型腔自由曲面的加工最常見的使用方式就是銑削加工，這種當時非常適合運用與偏大類的模具生產(chǎn)，傳統(tǒng)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，這樣通常會增加模具的生產(chǎn)時間，又不能對生產(chǎn)質(zhì)量做出保障。目前因為數(shù)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(shù)控機床中完成，使型腔的規(guī)模大小非常接近產(chǎn)品形狀，大大縮短了工人銑削的時間，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現(xiàn)的問題，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、自動器械普及率高，適合加大規(guī)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(jié)構(gòu)繁雜、過渡曲面復雜、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。就像汽車中儀表盤的制造、保險杠塑料等需要采取電火花方式進行加工。另外慢走絲線切割機床的使用，提升了沖壓模、級進模等精確度，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。除此自動穿絲、自動定位技術(shù)能夠使操作更加便捷，而且運用與無人化的加工中去。因為使用計算機先進的數(shù)控技術(shù)，現(xiàn)代的模具工作者有了更多的時間去檢測產(chǎn)品的規(guī)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，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(nèi)現(xiàn)代在汽車和家電行業(yè)中使用越來越廣泛。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(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)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，開發(fā)氣體輔助成型流動分析程序，對模具的生產(chǎn)有著重要的意義。

3 結(jié)束語

綜上所述，在模具的設計與制造過程中，進行科學合理的設計、制造是保護生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的方面。此舉將會推動模具行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，運用科學的技術(shù)，統(tǒng)籌的管理方式，來增加生產(chǎn)效率，來滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。