先进的模具制造技术
热流道模具技术详解
（3）无流道凝料注射模具适用的塑料材料
1）熔融温度范围宽，粘度变化小，热稳定性好。（高温不易分 解， 低温流动性好） 2）熔体粘度对压力敏感。不施压不流动，较低压力就可流动。 3）塑料的比热容低，易于熔融和固化。 4）塑料的热变形温度高，制品能迅速从模具中脱模。 理论上几乎所有的热塑性塑料都可以采用无流道注射成型。 目前应用最多的是：PE、PP、PS和ABS等材料。
（2）使用无流道凝料注射模具的限制
1）模具结构复杂，制造费用高，维护保养较困难；热流道系统 易出故障，运行成本高。不适宜小批量生产。 2）初始生产准备时间长，模具调试要求高。 3）不适宜热敏性和流动性差的塑料及成型周期长的塑件成形。 4）流道板易产生热膨胀，对熔体泄漏及加热元件的故障较敏感。 5）温度控制要求严格，需精密的温度控制元件及系统。
内加热流道与喷嘴 1—冷却水孔；2—加热喷嘴； 3—熔体通道；4—内加热器
• 外加热
外加热的流道板悬装在模具里，常以加热棒或弯曲的加热管配置在流道 的外侧。流道板的绝热用气隙，也有用绝热片。热损失是必须考虑的问题。 流道板的热膨胀需进行补偿，防止泄漏。热喷嘴装在流道板上。外加热可使 模具的压力损失最小，流道一般为圆形大直径。外加热流道板和喷嘴适用于 热敏性和高粘度塑料，流道没有冷皮层，流道流量较大。外加热流道比内加 热的成本高。
分流道板与动模板之间的气隙，为减小接触面积。 图（a） 浇口的始端突入分流道中，使部分直浇口处于分流 道绝热皮层的保温之中。图（b）在直接浇口衬套四周增设了 加热圈，浇口衬套与动模板之间有气隙绝热，与流道板之间 有加热圈。若成型周期长，可在浇口中央插入加热棒加热。
1—主流道衬套； 2—定模固定板； 3—分流道； 4—固化绝热层； 5—分流道板； 6—直接浇口衬套； 7—动模板； 8—型芯； 9—加热圈； 10—冷却水管。
模具数控加工技术
加工刀具是数控加工中的重要 工具，负责完成模具的切削。
加工刀具是数控加工中的重要 工具，负责完成模具的切削。
量具与测量技术
01
02
03
04
量具是用于测量模具尺寸和精 度的工具。
量具的种类繁多，包括卡尺、 千分尺、百分表等，应根据测
量需求选择合适的量具。
测量技术是确保模具加工精度 的重要手段，包括在线测量和
模具零件的数控加工
数控编程
根据模具设计图纸，利用数控 编程软件进行加工工艺规划，
生成加工程序。
加工设备选择
根据模具材料和加工要求，选 择合适的数控机床和刀具，确 保加工精度和效率。
加工过程控制
在加工过程中，对切削参数、 刀具状态、冷却方式等进行实 时监控和调整，确保加工质量 和稳定性。
检测与修正
对加工完成的模具零件进行检 测，对误差进行修正，确保满
05
解决方案
采用热管理系统降低温度变化对加工的影响，优化刀 具和夹具的设计，提高装夹精度。
快速原型技术在模具制造中的应用案例
案例概述
快速原型技术在模具制造中的应用案例， 通过快速原型技术快速制造出模具原型。
技术优势
快速原型技术可以快速制造出复杂的 模具原型，缩短产品开发周期，降低
开发成本。
制造流程
采用激光快速成型或3D打印技术制作 模具原型，进行表面处理和后处理。
应用范围
适用于新产品开发和试制阶段，用于 验证模具设计的可行性和合理性。
THANK YOU
感谢聆听
智能化与自动化发展
数控机床的智能化
随着人工智能技术的发展，数控机床在加工过程中的智能化程度越来越高。智能化数控机床能够实现自适应加工、 智能故障诊断等功能，提高加工效率和精度。
柔性模具成形的6大关键技术，不是只能做飞机蒙皮零件
柔性模具成形的6大关键技术，不是只能做飞机蒙皮零件传统的金属板料加工方法主要用模具在压力机上进行冷冲压成形，具有生产效率高、适用于大批量生产的优点。
随着市场竞争日趋激烈，产品的更新速度日益加快，新产品成形模具的开发往往成本高、风险大、耗时长、柔性差。
因此，迫切需要一种能够降低新产品模具开发成本和风险并缩短研制周期的新技术。
柔性模具技术就是为适应这一趋势而发展起来的一种柔性生产技术。
柔性模具技术的基本思想是采用可变形的结构或材料去代替或部分代替传统的刚性模具用来加工制造不同形状的零件。
它可以显著降低零件的制造成本，缩短零件的制造周期，是一种越来越受到人们重视的快速制造技术。
本文在国内外研究成果的基础上，总结分析了柔性模具的关键技术和发展趋势。
柔性模具成形方法1.多点刚模成形方法多点柔性模具技术又称为可重构离散模具技术，它采用若干个规则排列的、高度可调的基本体，通过其端面形成多点可调的包络面，以代替传统刚性模具。
在1985到1991年，MIT和Cyril Bath公司及海军研究实验室设计制造了一种新型的可自动调整型面的拉伸成形离散模，使用时其表面覆一层弹性垫层以防止板料表面产生凹坑。
模具的结构形式和基本单元体的结构如图1所示。
波音、空客等公司都陆续购买、引进了多台蒙皮拉伸成形柔性离散模，进行蒙皮零件的拉伸成形。
国内北京航空制造工程研究所在现有柔性多点模具基础上，针对大型柔性多点模具，采用新型的调形驱动机构及伺服轴离合复用技术，实现与冲头驱动源分合，大大减少了驱动电机的数量，并开发出了具有价格竞争力的蒙皮拉伸成形多点模系统。
李明哲从90年代初期就开始进行离散模冲压技术的研究，开发了专用成形设备，取得了一系列的成果，在建筑结构件与装饰件、高速列车流线型车头覆盖件、船体外板及人脑颅骨修复体等产品的成形上发挥了重要作用。
图2（a）是利用片层式离散模进行的拉弯成形实验装置。
离散模应用拉弯成形时，由于型材拉弯零件截面复杂不同于板料拉形，因此需要模块化的结构。
模具制造技术论文
模具制造技术论文模具制造是当前材料科学与工程领域中表现较为活跃、发展较为迅速的分支。
下面小编给大家分享一些模具制造技术论文，大家快来跟小编一起欣赏吧。
模具制造技术论文篇一浅谈模具制造中的表面强化技术摘要：在日常生产过程中模具的使用寿命成了工业生产过程中最大的问题，如何提高压铸模具的寿命我们就得在对其的表面处理工艺上下工夫。
本文介绍在模具制造领域中应用较为广泛的几类表面强化技术，并对其性能指标和经济性作了比较。
介绍了稀土表面强化技术在模具制造中的应用进展。
对纳米表面强化技术在模具制造中的应用作了展望。
关键词：模具制造表面强化技术引言表面强化是当前材料科学与工程领域中表现较为活跃、发展较为迅速的分支。
表面工程具有学科的综合性，手段的多样性，广泛的功能性，潜在的创新性，环境的保护性，很强的实用性和巨大的增效性，因而受到各行各业的重视。
表面强化技术在模具制造领域中的应用，在很大程度上弥补了模具材料的不足。
可用于模具制造的表面强化技术十分广泛，既包括传统的表面淬火技术、热扩渗技术、堆焊技术和电镀硬铬技术，又包括近20年来迅速发展起来的激光表面强化技术、物理气相沉积技术(PVD)、化学气相沉积技术(CVC)、离子注入技术、热喷涂技术、热喷焊技术、复合电镀技术、复合电刷镀技术和化学镀技术等。
而稀土表面强化技术的进展和纳米表面强化技术的兴起必将进一步推动模具制造的表面强化技术的发展。
表面强化技术应用于模具型腔表面处理，可达到如下目的：(1)提高模具型腔表面硬度、耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化性能，大幅度提高模具的使用寿命。
提高模具型腔表面抗擦伤能力和脱模能力，从而提高生产率。
(2)经表面涂层或合金化处理过的碳素工具钢或低合金钢，其综合性能可达到甚至超过高合金化模具材料及硬质合金的性能指标，从而可大幅度降低材料成本。
(3)可以简化模具制造加工工艺和热处理工艺，降低生产成本。
(4)可用于模具型腔表面的纹饰，以提高制品的档次和附加值。
必须知道的现代模具制造技术
必须知道的现代模具制造技术必须知道的现代模具制造技术模具制造技术迅速发展，己成为现代制造技术重要组成部分。
如模具CAD/CAM技术，模具激光快速成型技术，模具精密成形技术，模具超精密加工技术，模具设计采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程动态模拟技术，模具CIMS技术，已开发模具DNM技术以及数控技术等，几乎覆盖了所有现代制造技术。
现代模具制造技术朝着加快信息驱动、提高制造柔性、敏捷化制造及系统化集成方向发展。
一、高速铳削：第三代制模技术高速铳削加工不但具有加工速度高以及良好加工精度表面质量，而且与传统切削加工相比具有温升低（加工工件只升高3°C）,热变形小，因而适合于温度热变形敏感材料（如镁合金等）加工;还由于切削力小，可适用于薄壁及刚性差零件加工;合理选用刀具切削用量，可实现硬材料（HRC60）加工等一系列优点。
因此，高速铳削加工技术仍当前热门话题，它己向更高敏捷化、智能化、集成化方向发展，成为第三代制模技术。
二、电火花铳削“绿色”产品技术从国外电加工机床来看，不论从性能、工艺指标、智能化、自动化程度都己达到了相当高水平，目前国外新动向进行电火花铳削加工技术（电火花创成加工技术）研究开发，这一种替代传统用成型电极加工型腔新技术，它用高速旋转简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铳一样），因此不再需要制造复杂成型电极，这显然电火花成形加工领域重大发展。
最近，日木三菱公司推出了EDSCAN8E电火花创成加工机床又有新进展。
该机能进行电极损耗自动补偿，Windows95上为该机开发专用CAM系统，能与AutoCAD等通用CAD联动，并可进行线精度测量，以保证实现高精度加工。
为了确认加工形状有无异常或残缺，CAM系统还可实现仿真加工。
电火花加工技术进步同时，电火花加工安全防护技术越来越受到人们重视，许多电加工机床都考虑了安全防护技术。
目前欧共体已规定没有“CE”标志机床不能进入欧共体市场，同时国际市场也越来越重视安全防护技术要求。
制造工艺中的模具设计与制造技术创新案例
制造工艺中的模具设计与制造技术创新案例模具设计与制造技术在制造工艺中占据着重要的地位。
它们直接关系到产品的质量、生产效率以及生产成本。
随着科技的不断发展，模具设计与制造技术也在不断创新与演进。
本文将介绍几个在制造工艺中的模具设计与制造技术创新案例，以展示技术进步对制造工艺的重要作用。
1. 案例一：3D打印模具传统的模具设计与制造通常需要经过多个环节，耗费大量的时间与人力成本。
然而，随着3D打印技术的兴起，模具制造行业发生了巨大的改变。
通过3D打印技术，可以将模具的制造过程简化为从设计到生产的一体化，大大提高了制造效率。
同时，使用3D打印技术还能够实现个性化定制的模具设计，更好地满足客户的需求。
2. 案例二：数字模具设计与仿真数字模具设计与仿真技术是另一种在制造工艺中的重要创新。
传统的模具设计通常需要进行多次试验与修改，耗费大量的时间与资源。
而借助数字模具设计与仿真技术，设计师可以通过计算机模拟，准确地预测模具设计的效果，降低设计风险。
此外，数字化设计还能够快速生成模具图纸，加快产品的研发周期。
3. 案例三：高性能材料应用在模具设计与制造中，材料的选择至关重要。
传统的模具材料通常存在耐磨性、耐腐蚀性等方面的不足。
而随着材料科学的发展，新型高性能材料逐渐应用于模具制造中。
例如，使用高强度合金材料可以提高模具的使用寿命，使用耐高温材料可以适应高温环境下的制造工艺。
这些高性能材料的应用，不仅提高了模具的性能，还有效地减少了生产成本。
4. 案例四：智能化模具设计与制造随着人工智能技术的发展，智能化模具设计与制造也成为制造工艺中的一个重要方向。
智能化模具可以通过传感器监测和收集数据，实现自主感知与自我调整。
例如，智能模具可以根据生产数据预测模具损耗情况，并主动通知维修与更换。
这种智能化的模具设计与制造技术，不仅提高了制造的自动化程度，还极大地减少了生产成本和人力资源的浪费。
总结：模具设计与制造技术的创新对于制造工艺具有重要的影响。
模具的技术的发展趋势
模具的技术的发展趋势
模具技术的发展趋势主要包括以下几个方面：
1. 数控技术：随着数控技术的不断发展，模具制造领域也将逐步实现数字化、智能化生产。
数控加工设备和软件的发展，将使模具制造过程更加精密、高效。
2. 新材料应用：随着新材料的不断涌现，模具制造将逐渐采用更加高强、高耐磨的新型材料，如复合材料、陶瓷等，以满足高端产品的需求。
3. 快速成型技术：3D打印、激光烧结等快速成型技术的发展，将为模具制造带来巨大的变革。
这些技术可以大幅缩短模具制造周期，降低制造成本，同时还能够实现复杂结构模具的制造。
4. 精密加工技术：随着精密加工技术的不断提高，模具制造领域将实现更加精细、复杂的结构。
微加工、超精密加工等技术的应用将使模具制造更加符合高端产品的要求。
总的来说，模具技术的发展趋势主要体现在数字化、智能化生产、新材料应用、快速成型技术和精密加工技术等方面。
这些技术的不断创新将为模具制造业带来更多的发展机遇和挑战。
模具新技术总结报告范文(3篇)
第1篇一、报告背景随着我国制造业的快速发展，模具作为工业生产中的重要组成部分，其技术水平的提升对整个行业的发展至关重要。
近年来，模具行业在技术创新、新材料应用、自动化与智能化等方面取得了显著进展。
本报告旨在总结模具行业近年来涌现的新技术，为行业同仁提供参考。
二、模具新技术概述1. 高性能材料的应用模具材料是模具制造的核心，高性能材料的研发与应用，极大提升了模具的性能。
如：采用高性能合金钢、超硬合金、陶瓷等材料，提高了模具的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性。
2. 精密加工技术精密加工技术是模具制造的关键，包括数控加工、激光加工、电火花加工等。
这些技术可以实现高精度、高效率的模具加工，降低生产成本。
3. CAD/CAM/CAE一体化技术CAD/CAM/CAE一体化技术是将计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程集成在一起，实现模具设计、制造、检验的自动化。
该技术有助于提高模具设计质量，缩短开发周期。
4. 模具快速成型技术模具快速成型技术是一种将三维模型快速转化为实体模具的技术，如：SLA（立体光固化）、SLS（选择性激光烧结）、FDM（熔融沉积建模）等。
该技术具有周期短、成本低、灵活性强等特点，适用于快速试制和个性化定制。
5. 模具自动化与智能化技术模具自动化与智能化技术是模具行业发展的趋势，如：自动化生产线、机器人、智能检测设备等。
这些技术可以提高生产效率，降低劳动强度，提升产品质量。
三、模具新技术应用案例1. 某汽车零件模具该模具采用高性能合金钢材料，结合数控加工、激光加工等精密加工技术，实现了高精度、高效率的制造。
同时，应用CAD/CAM/CAE一体化技术，缩短了开发周期，提高了设计质量。
2. 某家电产品模具该模具采用模具快速成型技术，快速制作出实体模具，缩短了试制周期。
在模具制造过程中，采用自动化生产线和机器人，提高了生产效率，降低了劳动强度。
四、结论模具新技术的发展为我国模具行业带来了新的机遇和挑战。
国外模具制造技术的现状和发展趋势
国外模具制造技术的现状和发展趋势模具制造技术是制造业的重要组成部分，模具的制造水平直接影响着国家制造业的发展水平。
近年来，国外模具制造技术的发展迅速，越来越多的创新技术被应用在模具制造领域中。
下面就国外模具制造技术的现状和发展趋势分别进行介绍。
一、现状1. 数控技术数控技术在国外模具制造中得到广泛应用，数控加工设备的普及和技术的发展使得模具加工更加精细化和高效化。
在数控技术的基础上，出现了电火花加工、线切割加工、高速加工等新技术，使得模具加工的质量和效率提高了许多。
2. 材料技术当前，国外模具材料技术正在向硬质合金、超硬材料、高强度钢种、高温合金、先进高分子等方向发展。
硬质合金已成为精密模具、注塑模、压铸模、挤压模、彩铸模等制造的常用材料。
超硬材料如金刚石、CBN（立方氮化硼）等，在高速切削和电火花加工中得到广泛应用。
3. CAD/CAM/CAE技术CAD是计算机辅助设计（Computer Aided Design）技术，CAM是计算机辅助制造（Computer Aided Manufacturing）技术，CAE是计算机辅助工程（Computer Aided Engineering）技术，三者已经成为模具制造中不可或缺的一部分。
利用这些技术可以完成模具设计、NC程序设计、模具加工的数值模拟和结构力学分析等工作，提高了模具制造的效率和精度。
二、发展趋势1. 精密加工技术的进一步提升模具的加工精度要求越来越高，因此，精密加工技术的发展与应用将成为模具制造的重要发展趋势。
比如，高速加工、激光加工、电化学加工、新型磨削技术等将广泛应用于模具制造中。
2. 智能化制造技术的应用随着工业4.0时代的到来，“智能化”已成为制造业的新热点。
在模具制造中，人工智能、机器视觉、工业机器人等技术的应用使得模具加工更加智能化和自动化。
3. 快速制造技术的发展在大型化、多品种、小批量的生产需求下，快速制造技术的发展势头迅猛。
模具新技术新工艺概论
模具新技术新工艺概论一、前言随着制造业的发展，模具行业作为制造业的重要组成部分，也在不断地发展和创新。
模具技术和工艺的不断更新，不仅可以提高产品的质量和产能，还可以降低生产成本和提高企业竞争力。
本文将介绍一些模具行业中的新技术和新工艺。
二、快速成型技术快速成型技术是一种以数字化三维模型为基础，通过计算机控制激光束或喷嘴等装置进行材料加工，从而实现快速制造产品的技术。
这种技术可以大幅度缩短产品开发周期，降低生产成本，并且可以制造出复杂形状的零件。
在模具行业中，快速成型技术可以用于制造小批量、复杂结构的模具。
三、数控加工技术数控加工技术是一种利用计算机程序来控制机床进行自动化加工的技术。
与传统手工操作相比，数控加工技术具有高精度、高效率、可重复性好等优点。
在模具行业中，数控加工技术可以用于制造各种形状的模具零件，如模板、模架等。
此外，数控加工技术还可以用于制造各种形状的产品，如汽车零部件、航空零部件等。
四、电火花加工技术电火花加工技术是一种利用电火花放电进行材料切割的技术。
这种技术可以切割硬度较高的材料，如钢、铁等。
在模具行业中，电火花加工技术可以用于制造复杂结构的模具零件。
与传统机械加工相比，电火花加工可以实现更高精度和更小尺寸的切割。
五、激光焊接技术激光焊接技术是一种利用激光束进行材料焊接的技术。
这种技术可以实现高精度焊接，并且不会对周围材料产生太大影响。
在模具行业中，激光焊接技术可以用于修复或制造模具零件。
六、表面处理技术表面处理技术是一种对材料表面进行改性或涂覆处理的技术。
这种技术可以提高材料表面的硬度和耐腐蚀性，从而延长材料的使用寿命。
在模具行业中，表面处理技术可以用于提高模具零件的耐磨性和抗腐蚀性。
七、新型材料随着科技的不断发展，新型材料不断涌现。
这些新型材料具有更好的机械性能、耐磨性、耐高温等特点。
在模具行业中，新型材料可以用于制造更加耐用和高效的模具零件。
八、总结以上是一些模具行业中的新技术和新工艺。
高速铣削加工技术
模具高速铣削加工技术一、前言在现代模具生产中，随着对塑件的美观度及功能要求得越来越高，塑件内部结构设计得越来越复杂，模具的外形设计也日趋复杂，自由曲面所占比例不断增加，相应的模具结构也设计得越来越复杂。
这些都对模具加工技术提出了更高要求，不仅应保证高的制造精度和表面质量，而且要追求加工表面的美观。
随着对高速加工技术研究的不断深入，尤其在加工机床、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下，高速加工技术已越来越多地应用于模具型腔的加工与制造中。
数控高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。
相对于传统的切削加工，其切削速度、进给速度有了很大的提高，而且切削机理也不相同。
高速切削使切削加工发生了本质性的飞跃，其单位功率的金属切除率提高了30%~40%，切削力降低了30%，刀具的切削寿命提高了70%，留于工件的切削热大幅度降低，低阶切削振动几乎消失。
随着切削速度的提高，单位时间毛坯材料的去除率增加了，切削时间减少了，加工效率提高了，从而缩短了产品的制造周期，提高了产品的市场竞争力。
同时，高速加工的小量快进使切削力减少了，切屑的高速排出减少了工件的切削力和热应力变形，提高了刚性差和薄壁零件切削加工的可能性。
由于切削力的降低，转速的提高使切削系统的工作频率远离机床的低阶固有频率，而工件的表面粗糙度对低阶频率最为敏感，由此降低了表面粗糙度。
在模具的高淬硬钢件(HRC45~HRC65)的加工过程中，采用高速切削可以取代电加工和磨削抛光的工序，从而避免了电极的制造和费时的电加工，大幅度减少了钳工的打磨与抛光量。
对于一些市场上越来越需要的薄壁模具工件，高速铣削也可顺利完成，而且在高速铣削CNC加工中心上，模具一次装夹可完成多工步加工。
高速加工技术对模具加工工艺产生了巨大影响，改变了传统模具加工采用的“退火→铣削加工→热处理→磨削”或“电火花加工→手工打磨、抛光”等复杂冗长的工艺流程，甚至可用高速切削加工替代原来的全部工序。
模具制造现状及发展趋势
模具制造现状及发展趋势第一篇：模具制造现状及发展趋势现代模具制造现状及可能的发展趋势模具制造技术迅速发展，已成为现代制造技术的重要组成部分。
现代模具制造技术正朝着加快信息驱动、提高制造柔性、敏捷化制造及系统化集成的方向发展。
具体表现在模具的CAD/CAM技术，模具的激光快速成型技术，模具的精密成形技术，模具的超精密加工技术，模具在设计中采用有限元法、边界元法进行流动、冷却、传热过程的动态模拟技术，模具的CIMS 技术，已在开发的模具DNM技术以及数控技术等先进制造技术方面。
现从以下三个方面看现代模具制造的现状及发展趋势。
（1）模具材料及表面处理技术模具工业要上水平，材料应用是关键。
因选材和用材不当，致使模具过早失效，大约占失效模具的45%以上。
,因此，选用优质钢材和应用表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。
在模具材料方面新型冷作模具钢有65Nb、O12A1、CG-2等；模具钢品种规格多样化、产品精细化、制品化，尽量缩短供货时间亦是重要发展趋势。
在模具表面处理方面，其主要趋势是：由渗入单一元素向多元素共渗、复合渗发展；由一般扩散向CVD、PVD、PCVD、离子渗入、离子注入等方向发展；可采用的镀膜有：TiC、TiN、CrN、Cr7C3、W2C等，同时热处理手段由大气热处理向真空热处理发展。
另外，目前对激光强化、辉光离子氮化技术、镜面抛光的模具表面工程技术也受到广泛的关注。
冶炼时要求采用真空脱气、氩气保护铸锭、垂直连铸连轧、柔锻等一系列先进工艺，使镜面模具钢具内部缺陷少、杂质粒度细、弥散程度高、金属晶粒度细、均匀度好等一系列优点，以达到抛光至镜面的模具钢的要求。
（2）设计制造技术当代模具的设计与制造广泛采用计算机辅助设计与制造（CAD/CAM），设计过程程序化和自动化，使用程序、模具拟成形过程、采用交互式设计方法，发挥人和计算机的各自特长。
设计与制造之间的直接传输便于设计中的反复修正改变。
模具设计与加工方法的发展主要有以下几方面：① 模具软件功能集成化模具软件功能的集成化要求软件的功能模块比较齐全，同时各功能模块采用同一数据模型，以实现信息的综合管理与共享，从而支持模具设计、制造、装配、检验、测试及生产管理的全过程，达到实现最佳效益的目的。
简析模具的先进制造技术
． ．
变传统观念 ，不断对 各单项技术进 行集 成
０
融合 ，并与现代信息技术 、现代管理技术 相结合 ，从而推动先进 制造技术 的发 展。 从２ Ｏ世纪 ８ ０年代以来 ，一些 工业发 达 国家提出了许多不同的先进 制造技术新 模 式 、新技 术 、新思 想 、新方 法 ，这 其 （ ＡＤ／ ＡＭ／ ＡＥ ，逆 向工程技术 ，并 Ｃ Ｃ Ｃ ）
代的作用 。
１３ ． 、快速成形技 术（ ＲＰ）
１３ １ ． 何谓快速成形技术
快速成形技术 ，是 ２ ０世纪 ８ ０年代末
９ Ｏ年代初发展起 柬的 ・ 先进 制造技术 ， 种
它结 合了数控技术 、ＣＡＤ技术 、激 光技 术 、材料科学技术 、 自动控 制技 术等 多门 学科的先进成果 ，利 用光能 、热能等能量 形式 ，对材 料进 行 烧结 、固化 、粘 结或
刘鹏 天津滨海职 业学院机 电系 ３ ０５ ０４ １
时 间材料切除率可提高 ３ 倍 ，因此加 工 －６ 效 率大 大提 高 。 ｂ 、切削力小 高速加 工由于切削速度 高 ，切屑流出的速 度快 ，减少了切屑与刀 具前面 的摩擦 ，从而使切 削力大大降低 。 ｃ、热 变形小 高速加 工过 程 中，由 于极高的进给速度 ，９ ％的切削热被切 屑 ５ 带走 ，工件基本保持冷态 ，这样零件 不会 由于温 升而 导致 变形 。 ｄ 、加 工精度高 高速加工机床激振频 率很高 ，已远远超 出 “ 机床 刀具 一 工 件”工艺系统的固有频率范 围，这使得零
１１ ． 、高速加 工技术（ Ｍ） ＨＳ １１１ ．．何谓高速加工 高速加工概念起源于德国切削物理学
先进制造技术的应用案例分析
先进制造技术的应用案例分析在当今竞争激烈的全球市场中，先进制造技术正以前所未有的速度改变着制造业的面貌。
从汽车工业到航空航天，从电子设备到医疗器械，先进制造技术的应用无处不在，为企业带来了更高的生产效率、更优的产品质量和更强的市场竞争力。
本文将通过几个具体的案例，深入分析先进制造技术在不同领域的应用及其带来的显著成效。
一、3D 打印技术在航空航天领域的创新应用航空航天领域一直对零部件的性能、精度和轻量化有着极高的要求。
3D 打印技术，又称增材制造技术，为这一领域带来了革命性的变化。
以飞机发动机的燃油喷嘴为例，传统制造工艺通常需要多个零部件的组装，过程复杂且成本高昂。
而通过 3D 打印技术，可以将复杂的内部结构一体成型，不仅减少了零部件数量，降低了装配误差，还大大提高了燃油喷射的效率和精度。
另一个典型案例是卫星部件的制造。
卫星部件通常需要在极端环境下工作，对材料和结构的要求极为苛刻。
3D 打印技术能够使用高性能的钛合金等材料，制造出具有复杂几何形状和优化内部结构的部件，在减轻重量的同时提高了部件的强度和可靠性。
二、工业机器人在汽车制造中的高效生产汽车制造是大规模生产的代表行业，对生产效率和质量的一致性有着严格的要求。
工业机器人的广泛应用，使得汽车生产实现了高度自动化和智能化。
在汽车车身焊接生产线中，多台工业机器人协同工作，能够快速、准确地完成复杂的焊接任务。
机器人的高精度和高重复性，确保了焊接质量的稳定，同时大大提高了生产效率，降低了人工劳动强度和生产成本。
在汽车零部件的装配环节，机器人能够根据预设的程序，精确地抓取和安装各种零部件，避免了人为误差，提高了装配的精度和速度。
而且，随着视觉识别技术的不断发展，机器人能够更加智能地识别和适应不同型号的零部件，进一步提高了生产的灵活性和适应性。
三、数控加工技术在模具制造中的关键作用模具制造是制造业的重要基础，其质量和精度直接影响到产品的质量和生产效率。
数控加工技术的出现，为模具制造带来了质的飞跃。
自动化模具制造的新技术
自动化模具制造的新技术在现代制造业中，模具制造是一个至关重要的环节。
随着科技的不断进步，自动化技术在模具制造领域的应用日益广泛，为模具制造带来了一系列新的技术和方法。
这些新技术不仅提高了模具制造的效率和精度，还降低了成本，提升了产品质量，为制造业的发展注入了强大的动力。
一、高速加工技术高速加工技术是自动化模具制造中的一项关键技术。
它采用高转速、高进给速度和小切削量的加工方式，能够大大缩短模具的加工时间，提高加工效率。
与传统加工方式相比，高速加工可以有效地减少切削力和切削热，从而降低模具的热变形和残余应力，提高模具的加工精度和表面质量。
在高速加工中，刀具的选择和刀具路径的规划至关重要。
为了适应高速加工的要求，刀具需要具备良好的耐磨性、耐高温性和高强度。
同时，通过合理规划刀具路径，可以避免刀具的频繁换向和停顿，保证加工的连续性和稳定性。
此外，高速加工对机床的性能也提出了更高的要求。
机床需要具备高刚性、高精度的运动控制系统和良好的冷却系统，以确保在高速加工过程中的稳定性和可靠性。
二、电火花加工技术的创新电火花加工技术在模具制造中一直扮演着重要的角色。
近年来，电火花加工技术不断创新和发展，出现了一些新的应用和改进。
例如，微细电火花加工技术可以用于加工微小模具零件，其加工精度可以达到微米级甚至纳米级。
这种技术在微型模具和精密模具制造中具有广阔的应用前景。
另外，智能电火花加工技术通过实时监测加工过程中的放电状态和参数，实现了对加工过程的自适应控制。
这不仅提高了加工效率和精度，还减少了人工干预，降低了对操作人员经验的依赖。
三、激光加工技术的应用激光加工技术作为一种非接触式加工方法，在自动化模具制造中也得到了广泛的应用。
激光切割技术可以快速、精确地切割各种模具材料，尤其是对于复杂形状和薄板材料的切割具有明显的优势。
与传统的切割方法相比，激光切割具有切口质量好、热影响区小、加工柔性高等优点。
激光焊接技术在模具修复和模具拼接方面也发挥了重要作用。
现代模具设计技术的现状及发展趋势
现代模具设计技术的现状及发展趋势1. 引言1.1 现代模具设计技术的重要性现代模具设计技术在制造业中起着至关重要的作用。
随着制造业的发展和需求的不断增长，现代模具设计技术的重要性也日益凸显。
模具是制造业中的“工装”，它的设计质量直接影响着产品的质量、生产效率和成本控制。
一个好的模具设计可以有效地提高产品的生产效率，降低生产成本，提升产品质量和市场竞争力。
现代模具设计技术的重要性不言而喻。
与传统模具设计相比，现代模具设计技术更加精密、灵活和高效。
它充分利用了计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机数控加工（CNC）等先进技术，实现了模具设计的数字化、智能化和信息化。
这大大提高了设计的准确性和效率，缩短了设计周期，降低了生产成本。
现代模具设计技术的重要性在于它可以帮助企业提高生产效率、降低生产成本、提升产品质量和市场竞争力。
随着制造业的不断发展，现代模具设计技术的应用领域也将不断扩大，其重要性也将愈发凸显。
1.2 现代模具设计技术的应用领域现代模具设计技术在各个领域都有着广泛的应用，包括汽车制造、航空航天、电子产品、家电、医疗设备等多个领域。
在汽车制造领域，模具设计技术可以用于汽车车身、发动机零部件、内饰件等的生产制造，提高生产效率和产品质量。
在航空航天领域，模具设计技术被用于制造飞机、火箭的零部件，保证航空器的安全性和可靠性。
在电子产品领域，模具设计技术可以用于手机、电脑、相机等电子产品的外壳和零部件制造，提高产品的外观和性能。
在家电领域，模具设计技术可以用于制造各类家电产品的外壳和零部件，提高产品的耐用性和美观性。
在医疗设备领域，模具设计技术被应用于制造医疗器械、假肢等产品，保证产品的质量和精度。
现代模具设计技术已经成为各个行业生产制造的重要工具，推动了各个行业的发展和进步。
2. 正文2.1 现代模具设计技术的技术特点1. 高精度：现代模具设计技术采用先进的数控加工技术，可以实现模具零件的高精度加工，保证产品的精准度和稳定性。
模具先进制造技术
第10章模具先进制造技术10.1 模具高速切削技术高速切削技术是基于德国物理学家Carl Salomon 的切削实验得到的当切削速度增大某一值时，切削温度将随着切削速度的增加而降低这一结论，找到了降低切削力的物理基础。
通常把切削速度比常规切削速度高5-10倍以上的切削称为高速切削。
不同材料高速切削速度范围：铝合金为1000-7000m/min，铜为900-5000m/min，钢为500-2000m/min，灰铸铁为800-3000m/min，钛合金为100-1000m/min，镍合金为50-500m/min。
不同加工方式高速切削速度范围：车削为700-7000m/min，铣削为200-7000m/min，钻削为100-1000m/min，铰削为20-500m/min，拉削为30-75m/min，磨削为5000-10000m/min。
与之相对应的进给速度一般为2-25m/min，高的可达60-80m/min。
10.1.1 高速切削优越性近年来，由于高速切削加工和常规切削加工相比，在提高生产率、减少热变形和切削力以及实现高精度、高质量零件加工方面具有显著的优越性，因此，高速切削加工越来越引起人们的关注。
1．材料切除率高高速切削加工比常规切削加工单位时间材料切除率可提高3-6倍，因而零件加工时间通常可缩减到原来的1/3，从而提高了生产率和设备利用率。
2.切削力低和常规切削加工相比，高速切削力至少降低30%，这对于加工刚性较差的零件来说，可减少加工的变形，提高加工精度。
同时，按高速切削单位功率比，材料切除率可提高40%以上，有利于延长刀具使用寿命，通常刀具耐用度可提高约70%。
3.减少热变形高速切削加工过程，95%以上的切削过程所产生的热量将被切屑带离工件，工件集聚热量极少，零件不会由于温度导致翘曲或膨胀变形。
因此，高速切削特别适合于加工容易发生热变形的零件。
4.实现高精度加工应用高主轴转速、高进给速度的高速切削加工，其激振频率特别高，已远远超出机床-工件-刀具系统的固有频率范围，使加工过程平稳、振动较小，可实现高精度、低粗糙加工。
第6章 模具先进制造技术ppt课件
6.1 模具数控加工技术
6.2 模具计算机辅助设计和制造技术
6.3
模具表面硬化处理技术
6.4
模具快速成型加工
Page 1
6.1 模具数控加工技术
❖
用机械加工的方法直接改变毛坯形状、
尺寸和机械性能数字控制机床简称为数控
机床（Numerical Control， NC），在模
具加工中占有重要地位。数控加工是指在
机床的操纵和执行机构，带动移动部件
作精密定位或按规定轨迹和速度运动。
Page 5
❖
4、机床本体
❖ 数控机床本体包括：主运动部件、进 给运动部件（如工作台、刀架）及传动部
件和床身立柱等支撑部件，此外还有冷却、
润滑、转位、夹紧等辅助装置。
Page 6
6.1.2 数控机床的种类
❖ 1、金属切削类数控机床 ❖ 2、金属成形类数控机床 ❖ 3、数控特种加工机床 ❖ 4、其它类型的数控机床
Page 11
6.2 模具计算机辅助设计和制造技 术
❖ 计算机辅助设计（CAD）和计算机辅 助制造（CAM），是指人们利用计算机处 理各种信息，进行从产品设计到产品制造 全过程的信息集成和信息流自动化。传统 的设计与制造是彼此相对独立的工作，而 CAD/CAM技术将其作为一个整体来考虑， 实现信息处理的高度一体化。
Page 18
Page 19
6.3.1 化学气相沉淀法（CVD）
❖ CVD法是在高温下将盛放工件的炉内抽 成真空或通入氢气，再导入反应气体。气 体的化学反应在工件表面形成硬质化合物 涂层。对于模具，主要是气相沉积TiC，其 次是TiN和Al2O3 。气相沉积TiC是将工件在 氢气保护下加热到900～1100℃，再以氢气 作载流气体将四氯化碳和碳氢化合物（如 CH4）输入盛放工件的反应室内，使之在基 体表面发生气相化学反应，得到TiC涂层。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
先进的模具制造技术——逆向工程技术逆向工程又叫反求工程(Reverse Engineering，RE)：是20世纪80年代末期发展起来的一项先进制造技术，是以产品及设备的实物、软件（图样、程序及技术文件等）或影像（图片、照片等）为研究对象，反求出初始的设计意图。
简单地说，逆向就是对存在的实物模型或零件进行测量并根据测量数据重构出事物的CAD模型，进而进行分析、修改、检验、制造的过程。
下图就是逆向工程的流程图：逆向工程可分三类：(1)实物逆向：它是在已有产品实物的条件下，通过测绘和分折，从而再创造；其中包括功能逆向、性能逆向、方案、结构、材质等多方面的逆向。
实物逆向的对象可以是整机、零部件和组件。
(2)软件逆向：产品样本、技术文件、设计书、使用说明书、图纸、有关规范和标准、治理规范和质量保证手册等均称为技术软件。
软件逆向有三类：既有实物，又有全套技术软件；只有实物而无技术软件；没有实物，仅有全套或部分技术软件。
(3)影像逆向：设计者既无产品实物，也无技术软件，仅有产品的图片、广告介绍或参观后的印象等，设计者要通过这些影像资料往构思、设计产品，该种逆向称为影像逆向。
目前，国内外有关逆向工程的研究主要集中在几何外形的逆向，即重建产品实物的CAD，称为“实物逆向工程”。
逆向工程数据丈量技术。
数据丈量技术是通过特定的丈量设备和丈量方法获取产品表面离散点的几何坐标数据，将产品的几何外形数字化。
其丈量原理是：将被测产品放置于三坐标丈量机的丈量空间内，可以获得被测产品上各个丈量点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经过计算机数据处理，拟合形成丈量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其外形、位置公差及其它几何量数据。
高效、高精度地获取产品的数字化信息是实现逆向工程的基础和关键。
现有的数据采集方法主要分为两大类：(1)接触式数据采集方法，接触式数据采集方法包括使用基于力的击发原理的触发式数据采集和连续式扫描数据采集、磁场法、超声波法。
接触式数据采集通常使用三坐标丈量机，丈量时可根据实物的特征和丈量的要求选择测头及其方向，确定丈量点数及其分布，然后确定丈量的路径，有时还要进行碰撞的检查。
触发式数据采集方法采用触发探头，触发探头又称为开关测头，当测头的探针接触到产品的表面时，由于探针受理变形触发采样开关，通过数据采集系统记下探针确当前坐标值，逐点移动探针就可以获得产品的表面轮廓的坐标数据。
常用的接触式触发探头主要包括：机械式触发探头、应变片式触发探头、压电陶瓷触发探头。
采用触发式测头的优点在于：适用于空间箱体类工件及已知产品表面的丈量；触发式探头的通用性较强，适用于尺寸丈量和在线应用；体积小，易于在狭小的空间内应用；由于丈量数据点时丈量机处于匀速直线低速状态，丈量机的动态性能对丈量精度的影响较小。
但由于测头的限制，不能丈量到被测零件的一些细节之处，不能丈量一些易碎、易变形的零件。
另外接触式丈量的测头与零件表面接触，丈量速度慢，丈量后还要进行测头补偿，数据量小，不能真实的反映实体的外形。
(2)非接触式数据采集方法非接触式数据采集方法主要运用光学原理进行数据的采集，主要包括：激光三角形法、激光测距法、结构光法以及图像分析法等。
非接触式数据采集速度快、精度高，排除了由丈量摩擦力和接触压力造成的丈量误差，避免了接触式测头与被测表面由于曲率干涉产生的伪劣点，获得的密集点云信息量大、精度高，测头产生的光斑也可以做得很小，可以探测到一般机械测头难以丈量的部位，最大限度地反映被测表面的真实外形。
非接触式数据采集方法采用非接触式探头，由于没有力的作用，适用于丈量柔软物体；非接触式探头取样率较高，在50次／秒到23000次／秒之间，适用于表面外形复杂，精度要求不特别高的未知曲面的丈量，例如：汽车、家电的木模、泥模等。
但是非接触式探头由于受到物体表面特征的影响(颜色、光度、粗糙度、外形等)的影响较大，目前在多数情况下其丈量误差比接触式探头要大，保持在10微米级以上。
该方法主要用于对易变形零件、精度要求不高零件、要求海量数据的零件、不考虑丈量本钱及其相关软硬件的配套情况下的丈量。
总之，在可以应用接触式丈量的情况下，不要采用非接触式丈量；在只丈量尺寸、位置要素的情况下尽量采用接触式丈量；考虑丈量本钱且能满足要求的情况下，尽量采用接触式丈量；对产品的轮廓及尺寸精度要求较高的情况下采用非接触式扫描丈量；对离算点的丈量采用扫描式；对易变形、精度要求不高的产品、要求获得大量丈量数据的零件进行丈量时采用非接式丈量方法。
逆向工程数据处理技术。
数据处理是逆向工程的一项重要的技术环节，它决定了后续C AD模型重建过程能否方便、正确地进行。
根据丈量点的数目，丈量数据可以分为一般数据点和海量数据点；根据丈量数据的规整性，丈量数据又可以分为散乱数据点和规矩数据点；不同的丈量系统所得到的丈量数据的格式是不一致的，且几乎所有的丈量方式和丈量系统都不可避免地存在误差。
因此，在利用丈量数据进行CAD重建前必须对丈量数据进行处理。
数据处理工作主要包括：数据格式的转化、多视点云的拼合、点云过滤、数据精简和点云分块等。
每个CAD／CAM系统都有自己的数据格式，目前流行的CAD／CAM软件的产品数据结构和格式各不相同，不仅影响了设计和制造之间的数据传输和程序衔接，而且直接影响了CMM与CAD／CAM系统的数据通讯。
目前通行的办法是利用几种主要的数据交换标准(IGES、STEP、AutoCAD的DXF等)来实现数据通讯。
在逆向工程实际的过程中，由于坐标丈量都有自己的丈量范围，因此无论我们采用什么丈量方法，都很难在同一坐标系下将产品的几何数据一次完全测出。
产品的数字化不能在同一坐标系下完成，而在模型重建的时候又必须将这些不同坐标下的数据同一到一个坐标系里，这个数据处理过程就是多视数据定位对齐(多视点云的拼合)。
多视数据的对齐主要可以分为两种：通过专用的丈量软件装置实现丈量数据的直接对齐；事后数据处理对齐。
采用事后数据处理对齐又可以分为：对数据的直接对齐和基于图形的对齐。
对数据的直接对齐研究研究中，出现了多种算法，如ICP算法；四元数法；SVD法；基于三个基准点的对齐方法等。
数据平滑的目的是消除丈量数据的噪声，以得到精确的数据和好的特征提取效果。
目前通常是采用标准高斯、均匀或中值滤波算法。
其中高斯滤波能较好地保持原数据的形貌，中值滤波消除数据毛刺的效果较好。
因此在选用时应该根据数据质量和建模方法灵活选择滤波算法。
运用点云数据进行造型处理的过程中，由于海量数据点的存在，使存储和处理这些点云数据成了不可突破的瓶颈。
实际上并不是所有的数据点都对模型的重建起作用，因此，可以在保证一定的精度的条件下减少数据量，对点云数据进行精简。
·目前采用的方法有：利用均匀网格减少数据的方法；利用减少多变形三角形达到减少数据点的方法；利用误差带减少多面体数据点的方法。
数据分割是根据组成实物外形曲面的子曲面的类型，将属于同一曲面类型的数据成组，划分为不同的数据域，为后续的模型重建提供方便。
数据分割方法可以分为基于丈量的分割和自动分割两种方法。
目前的分割方法有：基于参数二次曲面逼近的数据分割方法；散乱数据点的自动分割方法；基于CT技术的数据分割方法。
逆向模型重建技术。
在整个逆向工程中，产品的三位几何模型CAD重建是最关键、最复杂的环节。
由于只有获得了产品的CAD模型我们才能够在此基础上进行后续产品的加工制造、快速成型制造、虚拟仿真制造和进行产品的再设计等。
在进行模型重建之前，设计者不仅需要了解产品的几何特征和数据的特点等前期信息，而且需要了解结构分析、加工制作模具、快速成型等后续应用题目。
目前使用的造型方法主要有：(1)曲线拟合造型：用一个多项式的函数通过插值往逼近原始的数据，终极得到足够光滑的曲面。
曲线是构成曲面的基础，在逆向工程中常用的模型重建方法为，首先将数据点通过插值或逼近拟合成样条曲线，然后采用造型软件完成曲面片的重构造型。
优点是原理比较简单，只要多项式的次数足够高就可以得到满足的曲面，但也轻易造成计算的不稳定，同时边界的处理能力也比较差，一般用于拟合比较简单的曲面。
(2)曲面片直接拟合造型该方法直接对丈量数据点进行曲面片拟合，获得曲面片经过过渡、混合、连接形成终极的曲面模型。
曲面拟合造型既可以处理有序点，也可以处理散乱数据点。
算法有：基于有序点的B样条曲面插值；B样条曲面插值；对任意丈量点的B样条曲面逼近。
(3)点数据网格化网络化实体模型通常是将数据点连接成三角面片，形成多面体实体模型。
目前已经形成两种简化方法：基于给定数据点在保证初始几何外形的基础上，反复排除节点和面片，构建新的三角形，终极达到指定的节点数；寻找具有最小的节点和面片的最小多面体。
实体逆向工程的应用需求主要有两方面：一方面，作为研究对象，产品实物是面向消费市场最广、最多的一类设计成果，也是最容易获得的研究对象；另一方面，在产品开发和制造过程中，虽已广泛使用了计算机几何造型技术，但是仍有许多产品，由于种种原因最初并不是由计算机辅助设计模型描述的，设计和制造者面对的是实物样件。
这些都需要借助逆向工程技术将实物模型转化为CAD模型。
逆向工程的研究已经日益引人注目，在数据处理、曲面片拟合、几何特征识别、商用专业软件和坐标丈量机的研究开发上已经取得了很大的成绩。
但是在实际应用当中，整个过程仍需要大量的人机交互工作，操纵者的经验和素质直接影响着产品的质量，自动重建曲面的光顺性难以保证，下面一些关键技术将是逆向工程主要发展方面：(1)数据丈量方面：发展面向逆向工程的专用丈量设备，能够高速、高精度的实现产品几何外形的三维数字化，并能进行自动丈量和规划路径；(2)数据的顶处理方面：针对不同种类的丈量数据，开发研究一种通用的数据处理软件，完善改进目前的数据处理算法；(3)曲面拟合：能够控制曲面的光顺性和能够进行光滑拼接；(4)集成技术：发展包括丈量技术、模型重建技术、基于网络的协同设计和数字化制造技术等的逆向工程技术。
参考文献：[1] 金涛．童水光．逆向工程技术[M]．北京：机械工业出版社，2003．[2] 习俊通，严隽其.快速成型中STL模型的自动修复方法与应用软件研究.中国机械工程，2000,11（增刊）：61～64.[3] 曾华明．逆向工程中的曲面重构技术研究[D]．重庆：重庆大学，2004．[4]黄诚驹.逆向工程综合技能实训教程.北京：高等教育出版社，2011.[5]任小中.先进制造技术.武汉：华中科技大学出版社，2013.[6]方新，费仁元.实物逆向工程的关键技术[J].现代制造工程，2002(12):18～21.[7] 柯映林，反求工程CAD建模理论、方法和系统[M]．北京：机械工业出版杜．2005．[8] （美）艾拉姆著，韩琪等译，Reversing：逆向工程揭密，电子工业出版社，2007-9-1.。