機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)分析

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摘要：在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技蓬勃發(fā)展的今天，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)有了進(jìn)一步發(fā)展，這也就使得機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)更加先進(jìn)。此次研究先對機(jī)械模具設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的發(fā)展進(jìn)行了闡述，而后分析了機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的現(xiàn)狀，并對機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了相應(yīng)探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械模具；設(shè)計(jì)工藝；技術(shù)

一、前言

眾所周知，模具設(shè)計(jì)在機(jī)械裝備制造中具備顯著效用，可謂是不容或缺的一部分。當(dāng)前，機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)水平已變?yōu)樵u定制造業(yè)發(fā)展能力的重要指標(biāo)。就機(jī)械模具技術(shù)而言，囊括機(jī)械、化工、電子等眾多領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)，對新科技的特征進(jìn)行了有效展現(xiàn)?？梢哉f，機(jī)械模具技術(shù)已與高新技術(shù)相融合，協(xié)調(diào)發(fā)展。而經(jīng)由模具生產(chǎn)所得的機(jī)械零件，不管是生產(chǎn)效率抑或精確度等，均是其他制造工藝難以匹及的高度。特別是在國民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，國內(nèi)機(jī)械模具行業(yè)步入了高速發(fā)展期，模具設(shè)計(jì)、制造工藝技術(shù)水平得以提升，給機(jī)械裝備制造的發(fā)展給予了有力支撐。

二、機(jī)械模具設(shè)計(jì)概述

（一）機(jī)械設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)具體表示以運(yùn)用要求為基礎(chǔ)，針對機(jī)械運(yùn)行原理、結(jié)構(gòu)、相關(guān)零件材料與形狀尺寸、潤滑方式等加以構(gòu)思，并進(jìn)行有效分析與計(jì)算，把其變換成詳盡的描述，為機(jī)械制造給予依據(jù)的工作過程。其可謂是機(jī)械工程中的關(guān)鍵成分，可視為是機(jī)械生產(chǎn)的首個(gè)環(huán)節(jié)，對機(jī)械性能具備決定性作用。機(jī)械設(shè)計(jì)加工制造方式較為多元，以往的方式即針對原有的機(jī)械構(gòu)件實(shí)施最為直觀、簡潔的加工處理，直至當(dāng)前演變形成了新型加工方式，即針對所有獨(dú)立單元實(shí)施加工處理，經(jīng)由單元和單元組合，構(gòu)建產(chǎn)生存在較好功能的產(chǎn)品。如此能對產(chǎn)品具有的靈活性、可塑性加以體現(xiàn)?，F(xiàn)如今，較多交通工具以及通訊設(shè)備具有的制造輔助件均是借助此方式構(gòu)建所得。（二）模具設(shè)計(jì)。就模具而言，即基于既定結(jié)構(gòu)形式，借助相應(yīng)手段讓材料成型的工業(yè)產(chǎn)品之一，還能對相應(yīng)形狀與尺寸要求的工業(yè)產(chǎn)品零部件的工業(yè)產(chǎn)品之一進(jìn)行生產(chǎn)。譬如大型機(jī)械設(shè)備，飛機(jī)、汽車等；小型物品，茶杯等，它們均需借助模具成型。要知道，經(jīng)由模具生產(chǎn)制造的構(gòu)件對應(yīng)的精度、一致性抑或生產(chǎn)效率等，均是其他加工技術(shù)、方式難以比擬的?？梢哉f，模具在相應(yīng)層面對產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益以及新產(chǎn)品開發(fā)水平具備決定性作用，因而其也被叫做“工業(yè)之母”。而就模具設(shè)計(jì)而言，即對企業(yè)模具實(shí)施數(shù)字化設(shè)計(jì)，囊括型腔模和冷沖模，也就是將以往的模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)為基礎(chǔ)，對先進(jìn)的數(shù)字化設(shè)計(jì)工具加以利用，改善模具設(shè)計(jì)效率與效果，縮減模具設(shè)計(jì)周期。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的發(fā)展

數(shù)百年前，還不具備專門進(jìn)行模具設(shè)計(jì)的職業(yè)，他們通常被叫做工匠亦或百工，具體是進(jìn)行石器的打磨，因而當(dāng)時(shí)被叫做石器時(shí)代。當(dāng)時(shí)的制造業(yè)未獲取較好發(fā)展，不但精確性不足，且安全、適應(yīng)性普遍低下，功能與造型均處在初期。直至新時(shí)代，社會(huì)不斷進(jìn)步，生產(chǎn)技術(shù)得以優(yōu)化，機(jī)械設(shè)計(jì)制造開始將精度與安全置于首位，以此改善產(chǎn)品質(zhì)量與性能。21世紀(jì)，社會(huì)較之以往具有翻天覆地的變化，各大領(lǐng)域均開始加速發(fā)展，市場接近飽和，這便對模型加工制造出具了新要求，以往的模型生產(chǎn)已與時(shí)不符，需以先進(jìn)的模具設(shè)計(jì)、模型生產(chǎn)為主。在此形勢下，各大畛域均開始引入、應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，對高端模具加以設(shè)計(jì)、制造，望以此為企業(yè)或行業(yè)發(fā)展予以支撐。如此也就表明，要想國家整體發(fā)展水平得以提升，便需注重先進(jìn)模具設(shè)計(jì)、模型生產(chǎn)技術(shù)的優(yōu)化利用。特別是模具設(shè)計(jì)人員，不但需充分了解相應(yīng)軟件知識(shí)，也應(yīng)享有實(shí)踐操作能力，僅有如此方可設(shè)計(jì)、制造出更多優(yōu)秀的產(chǎn)品。21世紀(jì)以來，社會(huì)大眾的生活水平、質(zhì)量有了明顯改善，以往那些只能實(shí)現(xiàn)大眾單一需求的產(chǎn)品已開始被市場淘汰，僅有創(chuàng)新方可不斷發(fā)展，這也就對模具設(shè)計(jì)人員出具了較高要求。對此，模具設(shè)計(jì)人員需在具備較好理論、實(shí)踐能力的同時(shí)，前往各區(qū)域模具生產(chǎn)場地，對新技術(shù)進(jìn)行調(diào)研，并與同業(yè)人士積極交流，從而改進(jìn)自身不足，以此對機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)水平加以提升，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。

四、機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的現(xiàn)狀

（一）設(shè)計(jì)和制造技術(shù)一體化發(fā)展。就機(jī)械模具的設(shè)計(jì)來看，計(jì)算機(jī)這一輔助設(shè)備獲取了極為寬泛的運(yùn)用。機(jī)械模具由剛開始的設(shè)計(jì)至后續(xù)制造達(dá)成了一體化。此生產(chǎn)模式不但對模具設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了優(yōu)化改良，也達(dá)成了生產(chǎn)方式自動(dòng)化的目的。在針對機(jī)械模具構(gòu)建模型并進(jìn)行數(shù)控加工期間，對三維設(shè)計(jì)具有的優(yōu)勢特征得到了有效發(fā)揮，不但改善了機(jī)械模具設(shè)計(jì)效率，也賦予了模具設(shè)計(jì)極強(qiáng)的合理性。具體做法為，針對機(jī)械零件實(shí)施形態(tài)仿真設(shè)計(jì)期間，對數(shù)字模擬方式進(jìn)行利用，以此探尋最佳模具機(jī)構(gòu)與制造方案。在對大規(guī)模機(jī)械模具進(jìn)行鍛造定型以及塑件成型期間，不管是其大小抑或精確性等均不會(huì)對模擬成型產(chǎn)生較大干擾。（二）基于大規(guī)模、繁雜機(jī)械模具的新技術(shù)出現(xiàn)。為契合機(jī)械制造業(yè)發(fā)展所提實(shí)際需要，專門應(yīng)對大規(guī)模且繁雜機(jī)械模具的設(shè)計(jì)工藝技術(shù)持續(xù)涌現(xiàn)，縮減了模具研發(fā)周期，工藝技術(shù)水平、制造精度得以提升。就設(shè)計(jì)而言，模擬仿真已變?yōu)橹髁骷夹g(shù)。經(jīng)由模擬分析技術(shù)，能預(yù)先知曉覆蓋件于塑型期間可能滋生的問題，經(jīng)由分析達(dá)成改進(jìn)工藝的目的，對所有參數(shù)合理調(diào)整，從而有效處理問題。就三維模具設(shè)計(jì)而言，其在大規(guī)模機(jī)械模具設(shè)計(jì)制造中獲取了寬泛運(yùn)用，可由多個(gè)維度入手監(jiān)察模具結(jié)構(gòu)，確保其合理有效。（三）高速銑削工藝的利用。該工藝技術(shù)是機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)，當(dāng)前獲取了寬泛運(yùn)用，其特征即高速加工期間，材料溫度上升速度慢，道具具有的切削力不大，因熱能所致的變形概率不大，模具表層材料具有的殘留應(yīng)力小等。（四）注射模中新技術(shù)的利用。就注射模而言，新技術(shù)持續(xù)被利用。如熱流道技術(shù)位于注塑行業(yè)獲取了寬泛運(yùn)用，其運(yùn)行原理即經(jīng)由元器件給模具提供熱度，確保塑料熔融形態(tài)，以此進(jìn)行高品質(zhì)成型塑件的制造，從而縮減原材損耗并節(jié)約資源。同時(shí)，注射成型中還對氣體輔助注射新技術(shù)進(jìn)行了利用，其運(yùn)行原理即將氮?dú)鉃檩o助注射對象，優(yōu)勢即注射期間不具備較大壓力，能對熔體較好的流動(dòng)性進(jìn)行維持，所得產(chǎn)品不會(huì)輕易變形，且翹曲率校，外形質(zhì)量好。（五）微細(xì)成型工藝的利用。納米技術(shù)位于微細(xì)成型中被寬泛運(yùn)用，其原理即對物質(zhì)反應(yīng)大小、傳輸速度等進(jìn)行控制，以此進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，且可以對其特殊性能加以體現(xiàn)。納米工藝的運(yùn)用具體可從納米模具變?yōu)樯a(chǎn)工具所體現(xiàn)。（六）反求工程技術(shù)。反求工程也被叫做逆向工程。在新產(chǎn)品開發(fā)、模具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)期間，此工程存在顯著效用。此工程設(shè)計(jì)方式以及工作原理較之以往而言存在巨大差異，其先需對加工對象實(shí)施數(shù)據(jù)采集與處理，借助CDA造型對加工對象對應(yīng)的幾何模型進(jìn)行獲取，而后經(jīng)由對幾何模型進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，基于需求對數(shù)據(jù)合理調(diào)整，最終落實(shí)模具外形設(shè)計(jì)，并通過CAM編程，對模具加工處理。（七）模具設(shè)計(jì)制造開始信息化、智能化發(fā)展。機(jī)械模具設(shè)計(jì)制造業(yè)當(dāng)前已開始了信息、智能化發(fā)展。當(dāng)前，較多機(jī)械模具設(shè)計(jì)制造企業(yè)經(jīng)由信息化平臺(tái)的構(gòu)建以強(qiáng)化其管理能力，并對項(xiàng)目進(jìn)程加以監(jiān)控，達(dá)成對模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的實(shí)時(shí)管理，能大幅改善機(jī)械模具設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量。

五、機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢

具體體現(xiàn)為如下幾點(diǎn)：第一，機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)今后將有目的地提升信息化與智能化水平，促使機(jī)械模具設(shè)計(jì)更為規(guī)范化。同時(shí)，會(huì)對三維設(shè)計(jì)等進(jìn)行寬泛運(yùn)用，加快構(gòu)建信息化平臺(tái)。第二，將CAM、CAPP等技術(shù)當(dāng)做前提，對機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)與實(shí)際制造技術(shù)的融合加以深化，對設(shè)計(jì)的智能化程度加以提升，有望實(shí)現(xiàn)機(jī)械模具設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。第三，信息化平臺(tái)的構(gòu)建將為機(jī)械模具設(shè)計(jì)制造企業(yè)間的信息與技術(shù)交流予以支撐，為機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的不斷改良、優(yōu)化大有裨益。第四，將對超高速、精度的機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)進(jìn)行探究，確保模具設(shè)計(jì)和加工的精確值限定在0.001mm以下，以此具有鏡面加工水平。

六、結(jié)束語

概括而言，在國內(nèi)機(jī)械模具技術(shù)獲取較好發(fā)展的同時(shí)，機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)水平也有了顯著提升。此次研究先對機(jī)械模具設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的發(fā)展進(jìn)行了闡述，而后分析了機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的現(xiàn)狀，并對機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了相應(yīng)探討，望以此為國內(nèi)機(jī)械模具設(shè)計(jì)工藝技術(shù)的可持續(xù)性發(fā)展予以參考。

【參考文獻(xiàn)】

[1]殷秋菊.試析沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用[J].科技與企業(yè),2015(15):247.

[2]牛水強(qiáng).淺談沖壓模具設(shè)計(jì)中對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的控制和運(yùn)用[J].科技與創(chuàng)新,2016(2):142.

[3]曹素兵,胡兆國.通用機(jī)械缸體壓鑄工藝及模具設(shè)計(jì)研究[J].鑄造,2015,64(9):913-917.

作者:藺代永 單位:長沙學(xué)院