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模具是制约汽车开发与生产的瓶颈,新型快速模具不但能显著缩短制作周期、降低成本,还能提高制件的品质与生产效率,其中最适合汽车研发的是硅橡胶模。热恒热流道将为我们介绍了快速模具的类型、应用状况,以及制作大型、复杂、精密硅橡胶模的关键技术。而与此同时,热恒热流道汽车模具热流道系统可分为整体式热流道系统及分体式热流道系统。热恒热流道整体式热流道系统更便于客户拆装,节省时间,更利于保护热流道配件,保证整套系统长期稳定的注塑生产。热恒热流道整体式系统技术娴熟,已与国内外知名汽车模具企业建立了长期稳定的合作关系。整体式热流道系统适合于:汽车保险杆,汽车仪表盘,汽车格栅,汽车门板等。而新研发汽车模具关键技术有哪些呢?热恒详细分析:
第一: 快速模具制造及其应用的重要性
随着社会的进步与经济的发展,市场竞争愈来愈剧烈,迫使制造业在不断改善产品的性能与品质的前提下,最大限度地缩短新产品的开发周期、降低成本,以便快速响应用户最新的需求。这种趋势在汽车、摩托车、电子产品、家电产品、玩具等制造业显得尤其突出。例如,电子产品的开发周期已降至不到一年,在玩具制造业,常常是第一季度开发,第三季度大批量生产,第四季度销售。著名的HP(惠普)公司80%以上的利润来源于年龄不满2 年的产品。所以,快速、高效地开发新产品是竞争取胜的一个关键因素。实现新产品的快速、高效开发涉及多种领域的先进技术,例如,计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、计算机辅助制造(CAM)、新材料,以及产品与相应工艺装备的快速成形、制造等,其中特别是有关模具的设计与制作技术。
汽车是最复杂、最有影响的一种消费品,由于用户与竞争者的压力,迫使汽车工业必须优化其产品开发过程,迅速地提高产品的品质并将其推向市场,还要最大限度地满足用户的要求。10 年前,开发一辆新汽车的时间大约为60 个月,而现在仅18 个月。众所周知,汽车的开发、生产离不开模具,尤其是铸造、锻压、注塑等工艺所需的模具。试制原型件常常需要模具,汽车的生产更需要模具。然而,模具的开发、制作时间与成本,又往往是整个汽车开发时间与成本的主要部分,既费时又费钱。通常,25%的汽车开发时间与大部分的成本用于原型与模具的制作。例如,一付大型、复杂的模具的开发一般需要6 个月以上的时间与几十万至几百万元以上的费用,一付小型、中等复杂的模具的开发一般也需3 个月以上的时间与几万元至几十万元以上的的费用。根据美国汽车工业统计,其平均67%以上的投资与模具有关。在我国,由于试制新车的能力比较差,因此,在试制阶段不得不高价从国外进口试制件,以进口装饰件为例,60 种(每种15 件)就需300 多万元。
因此,模具是制约汽车开发与生产的瓶颈,要缩短汽车的开发与生产周期、降低成本,必须首先缩短模具的开发与生产周期,降低模具的成本,使模具更结实、耐用。
通常,模具由锻造钢坯或铝坯经传统机械加工而成,砂型铸造模型虽然可用木材制作,但仍需机械加工。由于模具上常常有一些复杂的特征与自由表面,精度与光洁度要求比较高,所以加工周期长,成本高。
应该指出的是,由于计算机数控(CNC)加工机床、加工中心、柔性系统,以及高速切削等先进技术的发展,能使模具加工的周期缩短,但是至今为止,每道工序的工艺并无重大改变,仍然存在调整时间长、复杂刀具轨迹的自动生成困难、成本高等大问题。当产品的生产批量较小时,模具的制作工时与成本分摊在每件产品上的数额更大,上述问题尤为突出。传统机加工模具的另一个问题是,这种模具的柔性比较差,一旦设计有些改变,原有模具难于修改,几乎不得不重新制作。所以,必须寻求快速模具制造的新方法。
第二:快速模具制造的新概念
在现代先进制造技术中,有一项称为Rapid Prototyping & Manufacturing(快速成形与快速制造,简称RP&M)的支柱技术,应用这种技术能快速制作工件,并使其材质特性接近或几乎与期望的产品特性相符。
其中,Rapid Prototyping (快速成形,简称RP)指的是一种新工艺,它能根据工件的CAD 三维模型, 快速制作工件的实体原型,而无需任何附加的传统模具或机械加工; Rapid Manufacturing(快速制造,简称 RM) 主要指的是Rapid Tooling (快速模具制造,简称RT)——用快速成形工艺及相应的后续加工来快速制作模具。RT 是不同于传统机加工模具的一种新方法、新工艺,也不是过去的“简易模”,它涉及以下两方面的功能:
1) 快速开发用于传统制造工艺的模具,如快速制作注塑模与铸造模型。
2) 减少用模具成形工件所需的时间,缩短成形的循环周期,提高模具的生产效率,改善工件的品质。
当然,并非各种RT方法都具有第二种功能。
快速模具制造(RT)与快速成形(RP)有密切的关系。RT 方法的出现与发展,在很大程度上取决于RP 技术与新材料的发展,采用RP 技术能直接或间接快速制作模具,而RT 技术又能促进、扩大RP 的推广应用。
虽然,RT 工艺仍处于开发阶段,还不十分成熟、完善,但是,它已经能和传统的CNC 机加工相竟争,并因此促进各自的发展。最新的进展表明,已经能用一些替代技术制作大批量生产用模具,它们在缩短产品的开发周期、降低成本、提高生产率与改善产品品质等方面,都很有成效。
第三:快速模具制造及其应用的现状
近年来,在快速成形技术与新材料(特别是高分子材料)的推动下,快速模具制造技术取得了重大的突破。据不完全统计,在国外,商品化并相当广泛应用的快速模具制造方法已有20 几种,按照模具所能成形的工件数量,模具可分为:试制用模具、正式批量生产模具,以及介于两者之间的过渡模具(Bridge tooling) 。应用的领域不仅遍及汽车、家电、玩具等许多制造行业,而且还深入到医疗领域。
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