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    看3D打印如何搅动模具制造的风云

    点击次数:11 更新时间:2020-11-30

    有工业的地方就有模具。无论是个性化定制的金银首饰,抑或是批量生产的日常用品,都离不开模具,所以模具被誉为“工业之母”乃实至名归。

    从古代的青铜鼎铸造到现代的汽车生产,模具涵盖了各行业的众多生产工艺雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,是一门既古老而又不断与时俱进的行业。纵观模具行业的发展历程,从最初的纯手工制作模具雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,到模具的机械加工,再到如今引入了数字化设计与自动控制的模具数控加工,模具在精度、难度不断提高且生产周期不断缩短的同时雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,纯手工制作的工序在不断减少

    众多的新技术中,最早应用到模具行业的当属3D打印了。随着3D打印雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台、智能机床、高精度的三维测量设备、增强现实(AR)以及机器人等技术的日趋成熟,模具生产正朝着智能制造的方向发展。

    本文主要对3D打印与模具智能制造的关系进行说明。

    在模具的设计雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台、制作及维护三个主要环节中雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,都能找到3D打印的应用案例。

    在模具设计开发之前雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,会有一个完整的产品设计开发过程雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。引入3D打印辅助产品的设计开发,不但可以降低产品实样的研制费用,而且大幅缩短了开发的周期。模具的优势在于大批量的产品生产雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,但鉴于传统生产工艺的制约雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,新产品推出市场前通常得先开模具。如果市场反应良好雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,模具能投入到批量生产,自然皆大欢喜;倘若市场反应平平,新产品没有批量生产的意义,那么前期开发的模具都将浪费雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。

    如果用3D打印机生产出小批量新产品探索市场,可节省前期模具的开发周期及费用雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,即便是用3D打印代替部分配件雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,也可节省一笔模具开发费用。然后根据市场反馈的信息雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,对反应良好的产品进行改进后再开模生产,有的放矢的效果并非打鱼撒网所能及。模具设计的合理性直接影响到模具制作的精度雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台、工艺以及使用寿命雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,对于结构复杂的模具,用3D打印机将CAD软件设计的模具构件打印出来雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,通过实际的装配进一步验证结构的合理性雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。

    进入到模具制作的环节雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,3D打印应用就更广了。对于尺寸精度要求高而且结构复杂的塑料模雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,通常在正式开模前会先做一套试验模。与正式模相比,试验模的材料强度低、而且结构精简雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,只需为正式模提供实际生产数据以供验证即可。尽管如此,试验模的费用以及生产周期仍然可观。借助3D打印技术,将模腔以及抽芯等部件直接打印出来,再结合传统的模具组立方式雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,可大幅降低模具的生产周期以及生产成本。

    以3D打印代替数控加工雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台、电火花等多种加工工艺,使模具的加工与调试以及配件尺寸的调整变得相当便捷。目前应用在工业级小批量产品打印以及3D打印试验塑料模中,Stratasys公司的Objet500 Connex3打印机配合Digital ABS材料是一个不错的解决方案雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。

    前面所讲述的都是塑料3D打印的应用,在正式模具的制作中,还会用到金属3D打印的工艺。

    在塑料模具中雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,冷却是其中一个很重要的工艺环节,合理的冷却系统可在确保塑料件尺寸精度高、产品变形小的前提下,尽量缩短产品的注塑时间,以提高生产效率。传统的工艺是在模具型腔板与行位(抽芯滑块)上通过钻孔雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台、堵孔等方式加工出一个直线框式的运水系统。此法虽然可以借助铣床、摇臂钻床等设备加工出来,但运水系统往往与产品的形状相去甚远雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,造成冷却不均匀,导致生产效率上不去。

    如果根据产品的形状设计出运水系统雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,可使模具的冷却更加均匀雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,缩短了产品的冷却时间,提高其品质与生产效率雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。这种冷却结构我们称之为随形冷却系统,由于内部的运水管道弯弯曲曲雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,非常规方法所能加工,因此这类型腔板与行位需要用金属3D打印机直接打印出来。因此,目前金属3D打印主要还是适用于精密模具的特殊零部件加工。

    模具完成并投入生产意味着进入了维护阶段雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,在这个阶段通?;嵊龅揭虿废附谛枰植康髡母哪R约澳>咚鸹档奈?雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台。


    面对3D打印行业发展趋势,不少人担忧3D打印将直接取代模具制造业。相比于3D打印来说雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,模具制造的工艺流程需要经过审图雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台、模架加工、模芯加工、电极加工、模具零件加工、检验装备、飞模之后才能进行生产,工艺流程要复杂的多。而3D打印经过建模软件建模后雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,再截图“切片”给打印机读取横截图信息即可进行打印生产。

    不过也有业内人士表示,在3D打印尚出于初步阶段,对于压铸模和压铸件的模具企业来说,尚未构成威胁。前瞻产业研究院分析师孙海红认为,目前的3D打印技术并不适合批量生产,3D打印生产单件模型的成本和生产上万件模具的成本基本相似,而传统模具制造企业一旦规?;?,就能显现出优势。

    而且模具制造企业的生产时间要比3D打印的生产时间要少得多。尽管模具生产的前期准备比较多,但一旦万事俱备,仅需几秒钟就可以生产出一个产品,但现阶段的3D打印机却需要3个小时乃至更长的时间才能生产出一件产品。所以,现阶段3D打印很难在批量化生产环节中取代模具制造业。

    不少企业家对于3D打印替代模具制造业的问题看得更为乐观,虽然二者存在相似性,但未必一定是生死存亡的关系。未来3D打印技术成熟雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台,反而可以为模具制造企业所用,企业利用3D打印技术生产低效益的产品,而将模具制造技术用于生产附加值高雨燕直播免费-雨燕直播免费直播-雨燕直播免费平台、精密制造的产品,比如航空航天器械和医疗器械,从而实现整个产业的转型升级。

    来源:网络

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