模具设计和机械设计有什么区别和联系(模具设备的制造工艺未来的发展趋势是什么?)

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模具设计和机械设计有什么区别和联系 ♂
模具,是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品,同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具,大到飞机、汽车,小到茶杯、钉子,几乎所有的工业产品都必须依靠模具成型,用模具生产制件所具备的高精度、高一致性、高生产率是任何其它加工方法所不能比拟的,模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品开发能力,所以模具又有“工业之母”的荣誉称号,什么是模具设计呢,按国家职业定义,模具设计是:从事企业模具的数字化设计,包括型腔模与冷冲模,在传统模具设计的基础上,充分应用数字化设计工具,提高模具设计质量,缩短模具设计周期的人员,从事的主要工作包括:,(1) 数字化制图——将三维产品及模具模型转换为常规加工中用的二维工程图;。
(2) 模具的数字化设计——根据产品模型与设计意图,建立相关的模具三维实体模型;,(3) 模具的数字化分析仿真——根据产品成形工艺条件,进行模具零件的结构分析、热分析、疲劳分析和模具的运动分析;,(4) 产品成形过程模拟——注塑成形、冲压成形;,(5) 定制适合本公司模具设计标准件及标准设计过程;,(6) 模具生产管理,机械设计(machine design),根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并机械设计将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程,机械设计是机械工程的重要组成部分,是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要的因素,机械设计的努力目标是:在各种限定的条件(如材料、加工能力、理论知识和计算手段等)下设计出最好的机械,即做出优化设计,优化设计需要综合地考虑许多要求,一般有:最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染,这些要求常是互相矛盾的,而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。
设计者的任务是按具体情况权衡轻重,统筹兼顾,使设计的机械有最优的综合技术经济效果,过去,设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见,随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展,制造和使用的技术经济数据资料的积累,以及计算机的推广应用,优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。
模具设备的制造工艺未来的发展趋势是什么? ♂
模具是用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需各种模子和工具,简而言之模具是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成,它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的工艺,随着模具技术不断的发展,对模具的效率和制造品质提出了越来越高的要求,下面简单介绍下模具设备制造工艺的发展趋势:,一、模具正在向大型化方向发展,由于工件不断变大,几吨到几十吨的模具非常普遍,因此要求机床操作台面能承受大重量,这就要求设备必须具有大承重和高刚性的特性,还必须有足够大的台面尺寸和行程与之相适应,另外模具材料的强度和硬度都很高,加上常常采用伸长量较大的小直径端铣刀模具型腔,因此过程容易发生颤振,为了确保零件的精度和表面质量,用于模具制造的高速机床必须有很高的动、静刚度,以提高机床的定位精度、跟踪精度和抗振能力。
二、高转速和大功率高速工艺是发展方向,高速铣削在模具制造中已显示了极大地优越性,为了适应模具型腔曲面的工艺,刀具的半径应小于型腔曲面最小圆周半径,以免过程中刀具与工件发生“干涉”.由于刀具直径小,因此要求主轴转速非常高,型腔和模具零件其他部件粗、精工常常在工件一次装夹中完成,故主轴功率要大,三、多轴联动及深孔腔综合切削能力,模具型腔多为复杂的空间六曲面及沟槽所构成,且许多模具具有深孔腔,为了达到对曲面的高精度、高速度和高稳定性,机床需要多轴联动,且具有良好的深孔腔综合切削能力,可以采用五轴联动中心,除了三个坐标的直线运动外,还有两个旋转坐标的进给运动,铣头或操作台可以多轴联动进行连续回转进给,从而适用于具有复杂型腔曲面的模具零件。
四、高速切削油的选用,高速切削油在新型模具制造工艺中起到了关键性的作用,良好的冷却性能和极压抗磨性能对于刀具的使用寿命和模具精度的提升有了质的飞跃,常见的模具材料选用切削油时的注意事项如下:,(1)切削合金钢时如果切削量较低、表面粗糙度要求较小,如拉削以及螺纹切削需要极压性能优异的切削油,可选用硫化脂肪酸酯作为主要添加剂的极压切削油,(2)切削钛合金时对于切削油的极压性能要求极为苛刻,另外需要对油品的流动性能和腐蚀性能作全面的测试,以防止在过程中出现氢脆和积屑瘤问题,复合工艺是模具制造的发展方向之一,将机械与电、化学、超声波等不同原理方法进行复合,兼备两种以上工艺特点的复合工艺在今后的模具制造中将有广阔的前景。
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