浅析机械模具技术的现状与发展

　　【摘 要】机械模具工业是我国制造业的重要组成部分，机械模具技术水平的高低关系到我国制造业的发展水平。机械模具技术作为多科学技术融合发展的产物，受计算机技术、信息技术的影响，不断朝着创新化、信息化、智能化以及一体化的方向发展。本文从设计技术和制造技术两个方面简单分析了机械模具技术的现状，并探讨了机械模具技术的发展趋势。
　　【关键词】机械模具；现状；发展
　　引言：
　　近年来，我国科技水平有了很大提升，机械模具技术也得到迅速发展，其在制造过程中，对各方面提出更高的要求，其中包括结构繁琐度、行面复杂度等等。模具具有较多的特点在制造模具过程中，通常需要在较短的时间内完成，生产周期相对比较紧张，且对生产技术方法有着较高的要求。传统的机械模具技术已经无法满足时代的发展需求，随着科学技术的不断进步，我国的模具行业获得快速发展，机械模具技术融入计算机技术等先进的科技技术，优化了模具的设计及加工处理工作，对于我国工业的发展和人民生活水平的提高具有重要的促进作用。
　　一、机械模具技术现状
　　随着工业科技的发展，计算机在机械模具制造中的应用越来越广泛，并成为了机械模具工业制造改革的关键技术，大大提高了工业生产质量和效率。关于机械模具技术现状的分析，具体分析如下：
　　（一）设计技术
　　1.CAD技术
　　三维的CAD造型软件，例如CATIA、UG等，提供了便利的设计平台，而它们当中显示效果的逼真、编辑修改能力以及曲面造型的强大都能让设计者轻松的将自己设计意图表现出来。并且其制品的体积以及质量等物理参数都会进行计算以及保存，也在一定程度上为后面将要进行的模具分析与设计打下一定的基础。与此同时，这些软件也会有独立的设计模板，也能将模具的分型面工具很好的提供，即使成型的零件非常复杂也能自行生成，并且在标准的零件库、典型结构以及模架库中的品种都非常的齐全，并且调用也相对较简单，提高了模具设计效率。
　　2.CAE技术
　　CAE即计算机辅助工程，通过计算机辅助求解复杂工程或产品的结构强度、刚度、热传导、弹塑性以及动态响应等力学性能，并由此得出近似数值，从而完成性能设计优化的分析方法。现行的CAE软件大致可以分为两类，即通用CAE软件和专用CAE软件。其中，通用CAE软件可以针对多种类型的工程或产品物理、理学性能进行模拟分析和评价优化，是一种能够实现产品技术创新的辅助软件；而专用CAE软件更多的是针对特殊类型的工程或产品进行性能分析、预测及优化。
　　3.CAM
　　CAD或CAE设计中，还需要应用CAM技术，自行生成NC代码，以此实现机械模具的数字化制造。比如，在应用Pro/E制造注射模的时候，制造好的注射模模型必须要通过CAE的优化以及评估分析以后，再以此进行刀具轨迹的仿真以及生成，以此形成数控加工的代码，对数控机床的加工进行有效控制。而这一种方法会造成工艺、模具、造型的制造都将3D数据作为基础，以此使数据共享能够实现，制造效率不仅能有效提高，还能确保质量，使成本大幅度降低。
　　（二）制造技术
　　1.激光技术
　　在模具制造中激光技术应用也较为广泛，比如：特殊模具及快速成型等方面。在模具制造业中应用激光技术包括刻字、打孔及激光切割，目前的激光技术还是有很多地方需要完善，可以以此设计一些复杂程度更强的原型，使制造成本能有效降低，经济效益也能得以增长，生产周期也可相应缩短。
　　2.铣削加工技术
　　铣削加工技术的应用方面也比较突出，这是和车削加工技术有着不同的加工制造技术。这一技术的应用能对工件上实施凹凸面以及曲面实施加工，在技术难度上有着提高，对加工的范围也比较广泛。曲面的模具加工在实际应用上比较广泛化，在加工的主要范围也是最复杂化的，具体的模具加工过程中，主要是对内部曲面的加工。
　　3.数控电火花技术
　　机械模具数据加工制造技术中的数控电火花技术，也是比较重要的制造技术。快速成型加工中对数控电火花技术的应用有着精度高的特征，在编程方面的难度也能有效降低。各种直壁的模具加工当中对线切割技术的应用比较突出，在冲压模具凹凸模以及火电花加工中对电极的应用。在这一技术的应用范围方面，对模具成形的速度能够提高，加工手段比较低，但是加工的效果比较好，有助于模具加工制造质量水平的提高。
　　二、机械模具技术的发展趋势
　　（一）协同创新设计
　　随着社会发展，社会分工越来越细，技术的交叉创新是必然趋势。在模具行业，为缩短产品的上市时间，设计产品与模具设计应同步进行，这就要求相关研究人员要协同设计，在制造过程中所采用的CAD系统不同会造成设计与产品不符，这就要求不同的CAD系统间能够交换数据，实现CAD系统间的协同能力。此外，可以采用公共服务平台ASP模式的协同制造联盟，中小企业可以通过较少的资金投入获得享受网络平台的诸多好处，不同企业根据自己的实力进行定位，在联盟中贡献自己的力量，同时共享联盟带来的益处。
　　（二）一体化
　　随着社会经济的不断发展，科学技术也在进行不断融合，各个领域中的技术也在互相渗透，而机械模具技术一体化就是整合了电子技术与机械设备，让电子运输、机械模具、自动化及网络信息等技术能进行综合应用，以此来服务模具工业。在机械模具技术一体化中不仅包括技术，同时还包括产品，如果技术研究脱离了产品，那么就没有任何实质性的意义，缺少了产品的研究是毫无价值的。应用现代的一体化技术所生产的高质量产品是机械模具一体化技术研究的最终目的。
　　（三）创新化
　　知识经济时代，人们越来越重视解放思想、创新发展。市场经济条件下，我国的社会分工越来越细致、明确，人们对机械模具技术的效率要求不断提高，以往单一的学科知识与技术已然难以跟上现代工业技术发展的快节奏了，因此，多学科交叉融合成为了机械模具技术创新发展的重要历程。例如，当代3D打印技术在机械模具设计领域的应用，使得产品结构更加直观、形象地呈现出来，大大降低了机械模具的研发成本和出错率。
　　（四）智能化
　　现阶段计算机技术在很多领域中都有涉及到，所以模具技术也慢慢走向了智能化。在计算机中将程序命令输入进去，就可以对机械设备的运作进行控制，这样不仅能使大规模生产得以实现，还能使资源得到优化，财力及物力也能有效节省。不过现阶段智能市场的整体成熟度还是不够，即使有相应的规模，却仍有很多问题存在于模具行业中。
　　（五）网络化
　　随着当前网络的快速发展，信息资源共享将给人们与企业带来便捷，对促进各国领域的发展起着重要作用。因此，机械模具技术在未来要逐步实现网络化，将FMS系统与CIMS系统应用于模具数控加工中，并借助互联网平台上的网络接口，对数控加工的技术诊断、远程监控有着良好效果。另外，网络化的数控加工系统的构建，能够实现技术资源在全世界的共享。
　　三、結束语
　　综上所述，现阶段我国模具技术的发展越来越快，对比改革前，我国与发达国家的模具技术的差距不断缩短。在高新技术的推动下，我国模具制造业要秉持创新发展的理念，不断引进和完善机械模具技术，进行协同创新设计，朝着一体化、智能化、网络化的方向发展，打造具有中国特色的模具设计制造模式，推动我国制造业的快速发展。
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