上海汽車模具熱流道研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之快速模具制造及其應(yīng)用

模具是制約汽車開發(fā)與生產(chǎn)的瓶頸，新型快速模具不但能顯著縮短制作周期、降低成本，還能提高制件的品質(zhì)與生產(chǎn)效率，其中最適合汽車研發(fā)的是硅橡膠模。熱恒熱流道將為我們介紹了快速模具的類型、應(yīng)用狀況，以及制作大型、復(fù)雜、精密硅橡膠模的關(guān)鍵技術(shù)。而與此同時(shí)，熱恒熱流道汽車模具熱流道系統(tǒng)可分為整體式熱流道系統(tǒng)及分體式熱流道系統(tǒng)。熱恒熱流道整體式熱流道系統(tǒng)更便于客戶拆裝，節(jié)省時(shí)間，更利于保護(hù)熱流道配件，保證整套系統(tǒng)長期穩(wěn)定的注塑生產(chǎn)。熱恒熱流道整體式系統(tǒng)技術(shù)嫻熟，已與國內(nèi)外知名汽車模具企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。整體式熱流道系統(tǒng)適合于：汽車保險(xiǎn)桿，汽車儀表盤，汽車格柵，汽車門板等。而新研發(fā)汽車模具關(guān)鍵技術(shù)有哪些呢？熱恒詳細(xì)分析：

第一： 快速模具制造及其應(yīng)用的重要性
隨著社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場競爭愈來愈劇烈，迫使制造業(yè)在不斷改善產(chǎn)品的性能與品質(zhì)的前提下，最大限度地縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期、降低成本，以便快速響應(yīng)用戶最新的需求。這種趨勢在汽車、摩托車、電子產(chǎn)品、家電產(chǎn)品、玩具等制造業(yè)顯得尤其突出。例如，電子產(chǎn)品的開發(fā)周期已降至不到一年，在玩具制造業(yè)，常常是第一季度開發(fā)，第三季度大批量生產(chǎn)，第四季度銷售。著名的HP(惠普)公司80%以上的利潤來源于年齡不滿2 年的產(chǎn)品。所以，快速、高效地開發(fā)新產(chǎn)品是競爭取勝的一個(gè)關(guān)鍵因素。實(shí)現(xiàn)新產(chǎn)品的快速、高效開發(fā)涉及多種領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，例如，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、新材料，以及產(chǎn)品與相應(yīng)工藝裝備的快速成形、制造等，其中特別是有關(guān)模具的設(shè)計(jì)與制作技術(shù)。
汽車是最復(fù)雜、最有影響的一種消費(fèi)品，由于用戶與競爭者的壓力，迫使汽車工業(yè)必須優(yōu)化其產(chǎn)品開發(fā)過程，迅速地提高產(chǎn)品的品質(zhì)并將其推向市場，還要最大限度地滿足用戶的要求。10 年前，開發(fā)一輛新汽車的時(shí)間大約為60 個(gè)月，而現(xiàn)在僅18 個(gè)月。眾所周知，汽車的開發(fā)、生產(chǎn)離不開模具，尤其是鑄造、鍛壓、注塑等工藝所需的模具。試制原型件常常需要模具，汽車的生產(chǎn)更需要模具。然而，模具的開發(fā)、制作時(shí)間與成本，又往往是整個(gè)汽車開發(fā)時(shí)間與成本的主要部分，既費(fèi)時(shí)又費(fèi)錢。通常，25%的汽車開發(fā)時(shí)間與大部分的成本用于原型與模具的制作。例如，一付大型、復(fù)雜的模具的開發(fā)一般需要6 個(gè)月以上的時(shí)間與幾十萬至幾百萬元以上的費(fèi)用，一付小型、中等復(fù)雜的模具的開發(fā)一般也需3 個(gè)月以上的時(shí)間與幾萬元至幾十萬元以上的的費(fèi)用。根據(jù)美國汽車工業(yè)統(tǒng)計(jì)，其平均67%以上的投資與模具有關(guān)。在我國，由于試制新車的能力比較差，因此，在試制階段不得不高價(jià)從國外進(jìn)口試制件，以進(jìn)口裝飾件為例，60 種（每種15 件）就需300 多萬元。
因此，模具是制約汽車開發(fā)與生產(chǎn)的瓶頸，要縮短汽車的開發(fā)與生產(chǎn)周期、降低成本，必須首先縮短模具的開發(fā)與生產(chǎn)周期，降低模具的成本，使模具更結(jié)實(shí)、耐用。
通常，模具由鍛造鋼坯或鋁坯經(jīng)傳統(tǒng)機(jī)械加工而成，砂型鑄造模型雖然可用木材制作，但仍需機(jī)械加工。由于模具上常常有一些復(fù)雜的特征與自由表面，精度與光潔度要求比較高，所以加工周期長，成本高。
應(yīng)該指出的是，由于計(jì)算機(jī)數(shù)控(CNC)加工機(jī)床、加工中心、柔性系統(tǒng)，以及高速切削等先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，能使模具加工的周期縮短，但是至今為止，每道工序的工藝并無重大改變，仍然存在調(diào)整時(shí)間長、復(fù)雜刀具軌跡的自動(dòng)生成困難、成本高等大問題。當(dāng)產(chǎn)品的生產(chǎn)批量較小時(shí)，模具的制作工時(shí)與成本分?jǐn)傇诿考a(chǎn)品上的數(shù)額更大，上述問題尤為突出。傳統(tǒng)機(jī)加工模具的另一個(gè)問題是，這種模具的柔性比較差，一旦設(shè)計(jì)有些改變，原有模具難于修改，幾乎不得不重新制作。所以，必須尋求快速模具制造的新方法。
第二：快速模具制造的新概念
在現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)中，有一項(xiàng)稱為Rapid Prototyping & Manufacturing(快速成形與快速制造，簡稱RP&M)的支柱技術(shù)，應(yīng)用這種技術(shù)能快速制作工件，并使其材質(zhì)特性接近或幾乎與期望的產(chǎn)品特性相符。
其中，Rapid Prototyping (快速成形，簡稱RP)指的是一種新工藝，它能根據(jù)工件的CAD 三維模型， 快速制作工件的實(shí)體原型，而無需任何附加的傳統(tǒng)模具或機(jī)械加工; Rapid Manufacturing(快速制造，簡稱 RM) 主要指的是Rapid Tooling (快速模具制造，簡稱RT)——用快速成形工藝及相應(yīng)的后續(xù)加工來快速制作模具。RT 是不同于傳統(tǒng)機(jī)加工模具的一種新方法、新工藝，也不是過去的“簡易模”，它涉及以下兩方面的功能：
1) 快速開發(fā)用于傳統(tǒng)制造工藝的模具，如快速制作注塑模與鑄造模型。
2) 減少用模具成形工件所需的時(shí)間，縮短成形的循環(huán)周期，提高模具的生產(chǎn)效率，改善工件的品質(zhì)。
當(dāng)然，并非各種RT方法都具有第二種功能。
快速模具制造(RT)與快速成形(RP)有密切的關(guān)系。RT 方法的出現(xiàn)與發(fā)展，在很大程度上取決于RP 技術(shù)與新材料的發(fā)展，采用RP 技術(shù)能直接或間接快速制作模具，而RT 技術(shù)又能促進(jìn)、擴(kuò)大RP 的推廣應(yīng)用。
雖然，RT 工藝仍處于開發(fā)階段，還不十分成熟、完善，但是，它已經(jīng)能和傳統(tǒng)的CNC 機(jī)加工相竟?fàn)?，并因此促進(jìn)各自的發(fā)展。最新的進(jìn)展表明，已經(jīng)能用一些替代技術(shù)制作大批量生產(chǎn)用模具，它們在縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期、降低成本、提高生產(chǎn)率與改善產(chǎn)品品質(zhì)等方面，都很有成效。
第三：快速模具制造及其應(yīng)用的現(xiàn)狀
近年來，在快速成形技術(shù)與新材料（特別是高分子材料）的推動(dòng)下，快速模具制造技術(shù)取得了重大的突破。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在國外，商品化并相當(dāng)廣泛應(yīng)用的快速模具制造方法已有20 幾種，按照模具所能成形的工件數(shù)量，模具可分為：試制用模具、正式批量生產(chǎn)模具，以及介于兩者之間的過渡模具(Bridge tooling) 。應(yīng)用的領(lǐng)域不僅遍及汽車、家電、玩具等許多制造行業(yè)，而且還深入到醫(yī)療領(lǐng)域。

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