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模具是制約汽車開發與生產的瓶頸,新型快速模具不但能顯著縮短制作周期、降低成本,還能提高制件的品質與生產效率,其中最適合汽車研發的是硅橡膠模。熱恒熱流道將為我們介紹了快速模具的類型、應用狀況,以及制作大型、復雜、精密硅橡膠模的關鍵技術。而與此同時,熱恒熱流道汽車模具熱流道系統可分為整體式熱流道系統及分體式熱流道系統。熱恒熱流道整體式熱流道系統更便于客戶拆裝,節省時間,更利于保護熱流道配件,保證整套系統長期穩定的注塑生產。熱恒熱流道整體式系統技術嫻熟,已與國內外知名汽車模具企業建立了長期穩定的合作關系。整體式熱流道系統適合于:汽車保險桿,汽車儀表盤,汽車格柵,汽車門板等。而新研發汽車模具關鍵技術有哪些呢?熱恒詳細分析:
第一: 快速模具制造及其應用的重要性
隨著社會的進步與經濟的發展,市場競爭愈來愈劇烈,迫使制造業在不斷改善產品的性能與品質的前提下,最大限度地縮短新產品的開發周期、降低成本,以便快速響應用戶最新的需求。這種趨勢在汽車、摩托車、電子產品、家電產品、玩具等制造業顯得尤其突出。例如,電子產品的開發周期已降至不到一年,在玩具制造業,常常是第一季度開發,第三季度大批量生產,第四季度銷售。著名的HP(惠普)公司80%以上的利潤來源于年齡不滿2 年的產品。所以,快速、高效地開發新產品是競爭取勝的一個關鍵因素。實現新產品的快速、高效開發涉及多種領域的先進技術,例如,計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程(CAE)、計算機輔助制造(CAM)、新材料,以及產品與相應工藝裝備的快速成形、制造等,其中特別是有關模具的設計與制作技術。
汽車是最復雜、最有影響的一種消費品,由于用戶與競爭者的壓力,迫使汽車工業必須優化其產品開發過程,迅速地提高產品的品質并將其推向市場,還要最大限度地滿足用戶的要求。10 年前,開發一輛新汽車的時間大約為60 個月,而現在僅18 個月。眾所周知,汽車的開發、生產離不開模具,尤其是鑄造、鍛壓、注塑等工藝所需的模具。試制原型件常常需要模具,汽車的生產更需要模具。然而,模具的開發、制作時間與成本,又往往是整個汽車開發時間與成本的主要部分,既費時又費錢。通常,25%的汽車開發時間與大部分的成本用于原型與模具的制作。例如,一付大型、復雜的模具的開發一般需要6 個月以上的時間與幾十萬至幾百萬元以上的費用,一付小型、中等復雜的模具的開發一般也需3 個月以上的時間與幾萬元至幾十萬元以上的的費用。根據美國汽車工業統計,其平均67%以上的投資與模具有關。在我國,由于試制新車的能力比較差,因此,在試制階段不得不高價從國外進口試制件,以進口裝飾件為例,60 種(每種15 件)就需300 多萬元。
因此,模具是制約汽車開發與生產的瓶頸,要縮短汽車的開發與生產周期、降低成本,必須首先縮短模具的開發與生產周期,降低模具的成本,使模具更結實、耐用。
通常,模具由鍛造鋼坯或鋁坯經傳統機械加工而成,砂型鑄造模型雖然可用木材制作,但仍需機械加工。由于模具上常常有一些復雜的特征與自由表面,精度與光潔度要求比較高,所以加工周期長,成本高。
應該指出的是,由于計算機數控(CNC)加工機床、加工中心、柔性系統,以及高速切削等先進技術的發展,能使模具加工的周期縮短,但是至今為止,每道工序的工藝并無重大改變,仍然存在調整時間長、復雜刀具軌跡的自動生成困難、成本高等大問題。當產品的生產批量較小時,模具的制作工時與成本分攤在每件產品上的數額更大,上述問題尤為突出。傳統機加工模具的另一個問題是,這種模具的柔性比較差,一旦設計有些改變,原有模具難于修改,幾乎不得不重新制作。所以,必須尋求快速模具制造的新方法。
第二:快速模具制造的新概念
在現代先進制造技術中,有一項稱為Rapid Prototyping & Manufacturing(快速成形與快速制造,簡稱RP&M)的支柱技術,應用這種技術能快速制作工件,并使其材質特性接近或幾乎與期望的產品特性相符。
其中,Rapid Prototyping (快速成形,簡稱RP)指的是一種新工藝,它能根據工件的CAD 三維模型, 快速制作工件的實體原型,而無需任何附加的傳統模具或機械加工; Rapid Manufacturing(快速制造,簡稱 RM) 主要指的是Rapid Tooling (快速模具制造,簡稱RT)——用快速成形工藝及相應的后續加工來快速制作模具。RT 是不同于傳統機加工模具的一種新方法、新工藝,也不是過去的“簡易!,它涉及以下兩方面的功能:
1) 快速開發用于傳統制造工藝的模具,如快速制作注塑模與鑄造模型。
2) 減少用模具成形工件所需的時間,縮短成形的循環周期,提高模具的生產效率,改善工件的品質。
當然,并非各種RT方法都具有第二種功能。
快速模具制造(RT)與快速成形(RP)有密切的關系。RT 方法的出現與發展,在很大程度上取決于RP 技術與新材料的發展,采用RP 技術能直接或間接快速制作模具,而RT 技術又能促進、擴大RP 的推廣應用。
雖然,RT 工藝仍處于開發階段,還不十分成熟、完善,但是,它已經能和傳統的CNC 機加工相竟爭,并因此促進各自的發展。最新的進展表明,已經能用一些替代技術制作大批量生產用模具,它們在縮短產品的開發周期、降低成本、提高生產率與改善產品品質等方面,都很有成效。
第三:快速模具制造及其應用的現狀
近年來,在快速成形技術與新材料(特別是高分子材料)的推動下,快速模具制造技術取得了重大的突破。據不完全統計,在國外,商品化并相當廣泛應用的快速模具制造方法已有20 幾種,按照模具所能成形的工件數量,模具可分為:試制用模具、正式批量生產模具,以及介于兩者之間的過渡模具(Bridge tooling) 。應用的領域不僅遍及汽車、家電、玩具等許多制造行業,而且還深入到醫療領域。
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