La tecnología de fabricación de moldes se ha desarrollado rápidamente y se ha convertido en una parte esencial de la tecnología de mecanizado CNC moderna . Como la tecnología CAD/CAM de moldes, la tecnología de prototipado rápido por láser de moldes, la tecnología de prototipado de precisión de moldes, la tecnología de mecanizado de ultraprecisión de moldes, el molde en el diseño mediante el método de elementos finitos, el método de elementos límite para el flujo, el enfriamiento, el proceso de transferencia de calor de la tecnología de simulación dinámica, la tecnología CIMS de moldes, la tecnología DNM de moldes desarrollada y la tecnología CNC, que cubre casi toda la tecnología de fabricación moderna.
La tecnología moderna de fabricación de moldes se está desarrollando para acelerar la fabricación basada en información, mejorando la flexibilidad de fabricación, la agilidad de fabricación y la integración sistematizada.
1. Tecnología de fresado CNC de alta velocidad
La tecnología de fresado CNC de alta velocidad no solo tiene alta velocidad, excelente precisión de mecanizado y calidad de superficie, sino que también tiene una temperatura más baja (solo 3 ℃ de aumento de la pieza de trabajo), en comparación con el proceso de corte tradicional, la deformación térmica es pequeña, por lo que es adecuado para el procesamiento de materiales sensibles (deformación térmica de aleación de magnesio, etc.); También debido a la pequeña fuerza de corte, adecuado para el procesamiento de piezas rígidas y de pared delgada; Se puede lograr una serie de ventajas del procesamiento de material duro (HRC60) mediante la elección razonable de la herramienta de corte y la dosis de corte. Por lo tanto, la tecnología de fresado de alta velocidad sigue siendo el foco de la investigación actual y, hacia una mayor agilidad, inteligencia y dirección de integración, se convierte en la tercera generación de tecnología de modelado.
2. Fresado por descarga eléctrica y tecnología de productos “VERDES”
Desde el punto de vista internacional, la tecnología de mecanizado por fresado por descarga eléctrica (EDM), ya sea en términos de rendimiento, indicadores de proceso, inteligencia y grado de automatización, ha alcanzado un nivel muy alto. La nueva tendencia actual en el extranjero es la investigación y el desarrollo de la tecnología de fresado por electroerosión (tecnología de procesamiento por electroerosión), que es una alternativa a la tecnología tradicional de procesamiento de electrodos de formación de cavidades mediante el uso de la rotación a alta velocidad de electrodos tubulares simples para contornear tridimensional o bidimensionalmente (como el fresado CNC). Por lo tanto, es un gran avance en el campo de la electroerosión sin necesidad de crear electrodos de formación complejos.
Con el avance de la tecnología de electroerosión, se ha prestado cada vez más atención a la tecnología de protección de seguridad de la electroerosión, y muchas máquinas eléctricas se consideran tecnología de protección de seguridad. En la actualidad, la CE ha estipulado que las máquinas sin la marca «CE» no pueden ingresar al mercado de la CE. Mientras tanto, el mercado internacional también presta cada vez más atención a los requisitos técnicos de protección de seguridad.
En el mercado internacional se presta cada vez más atención a los productos “ecológicos”. En este sentido, las máquinas herramienta de electroerosión, como equipos de procesamiento de moldes dominantes, deben resolver el problema en el futuro.
3. Nueva generación de tecnología de software CAD/CAM para moldes
Las aplicaciones CAD/CAM permiten diseñar productos y programar procesos de fabricación, especialmente el mecanizado CNC. El software CAM (sitio en EE. UU.) utiliza los modelos y ensamblajes creados en el software CAD para generar trayectorias de herramientas que impulsan las máquinas herramienta para convertir los diseños en piezas físicas. El software CAD/CAM se utiliza para diseñar y fabricar prototipos, piezas terminadas y series de producción.
El nuevo software de moldes debe desarrollarse sobre la base de resumir la práctica del diseño de moldes. Sistematizar el conocimiento, organizarlo científicamente, almacenar la base de conocimiento de ingeniería en una forma específica y facilitar la llamada al molde. Con el apoyo de un software inteligente, el CAD de moldes ya no imita los métodos de cálculo de diseño tradicionales. Pero bajo la guía de la teoría de diseño avanzada, hacer pleno uso del conocimiento experto y la experiencia exitosa en este campo, y el resultado del diseño será razonable y avanzado.
Software de moldes de nueva generación, con pensamiento tridimensional y diseño de estructuras de moldes con sensación intuitiva. La información de estructura 3D generada se puede utilizar fácilmente en la evaluación de la fabricación de matrices de mecanizado NC, que requiere modelado de características paramétricas 3D, simulación del proceso de moldeo, simulación del proceso de mecanizado NC e intercambio de información y gestión de la organización para lograr un grado bastante perfecto, con un alto grado de integración. El grado de integración del software de medición no solo depende de la finalización de los módulos funcionales, sino también de que estos módulos funcionales compartan el mismo modelo de datos, formando una base de datos dinámica global unificada, logrando una gestión integral y compartiendo información para respaldar todo el proceso de diseño de moldes, fabricación, ensamblaje, prueba, ensayo y depuración.
En la nueva generación de software de moldes, la función de evaluación de la capacidad de fabricación de los moldes es esencial. No solo debemos examinar varios esquemas, sino también evaluar la racionalidad y la economía del proceso de diseño de moldes para proporcionar la base de modificación para el diseñador de moldes.
La evaluación de la capacidad de fabricación incluye el diseño del molde y la estimación del costo de fabricación, la evaluación del ensamblaje del molde, la evaluación del proceso de fabricación de las piezas del molde, la estructura del molde y la evaluación del rendimiento del moldeo. La nueva generación de software también debe tener funciones orientadas al ensamblaje porque la función del molde solo se puede reflejar a través de su estructura de ensamblaje. Después de adoptar el método de diseño orientado al ensamblaje, el ensamblaje del molde ya no es un simple ensamblaje de piezas. La estructura de datos no solo puede describir la función del molde, sino que también define la relación entre las piezas para lograr de manera efectiva la calidad del molde.
4. Tecnología de fabricación avanzada | Herramientas rápidas
1) Con el rápido desarrollo de la tecnología de prototipado rápido por láser (RPM), China ha alcanzado el nivel internacional y la ha comercializado gradualmente. Los principales procesos comerciales de prototipado rápido en el mundo son SLA (fotolitografía estereoscópica), LOM (fabricación por capas y separación), SLS (sinterización selectiva por láser) y 3D-P (impresión 3D).
La Universidad de Tsinghua tomó la iniciativa en la introducción de los equipos y la tecnología de SLA250 (fotolitografía estereoscópica o curado por láser de resina fotosensible) de la empresa 3D estadounidense y llevó a cabo la investigación y el desarrollo. Después de años de arduo trabajo, muchas veces de mejora y perfección, lanzó el «M-RPMS – Sistema de fabricación de prototipos rápidos multifuncionales» (con LUM-SSM, extrusión de fusión – MEM), es el único sistema de derechos de propiedad intelectual independiente de China (patente nacional) del mundo, con dos procesos de creación rápida de prototipos, con mejor relación calidad-precio.
2) La tecnología de conformado multipunto sin troquel es otra tecnología de fabricación avanzada que utiliza un grupo de punzones altamente ajustable en lugar de un troquel tradicional. Utilizando la tecnología CAD/CAM/CAT como el medio principal del sistema de conformado multipunto, se logra el conformado automático rápido y económico de superficies 3D. La Universidad de Tecnología de Jilin emprende el proyecto nacional clave de ciencia y tecnología de conformado sin troquel y diseña y fabrica de forma independiente el equipo de conformado multipunto sin troquel líder en el mundo.
En comparación con el Instituto Tecnológico de Massachusetts en Estados Unidos, la Universidad de Tokio y el Instituto Tecnológico de Tokio en Japón, la tecnología de China está por delante en la aplicación práctica de la investigación teórica y ahora está ampliando el campo de aplicación.
3) La matriz de estampado de resina se aplicó con éxito en la producción de prueba de automóviles nacionales por primera vez. Faw Mold Manufacturing Co., Ltd. diseñó y fabricó 12 juegos de moldes de resina para la prueba de prototipos de automóviles nuevos. Doce juegos de moldes son dibujos grandes y complejos de cubiertas internas y externas, como bolsas, capós, guardabarros delanteros y traseros. Las características principales son: la superficie de la matriz se basa en el procesamiento CAD / CAM del modelo principal; Moldeo por fundición de resina de alta resistencia de Swiss Ciba; La holgura de la matriz convexa y cóncava se controla mediante la lámina de cera especial importada. Tamaño de matrices de alta precisión; El ciclo de fabricación se puede acortar de 1/2 a 2/3, y el costo de fabricación se puede ahorrar en 10 millones de yuanes (12 juegos de moldes). Abrió una pequeña producción de prueba de automóviles de nuevas formas, es el pionero nacional. Los expertos de Swiss Ciba creen que hasta 90 años de estándares internacionales.
5. Tecnología de prueba de moho en campo
Con el desarrollo de matrices de precisión, los requisitos de medición son cada vez mayores. Las CMM de alta precisión rara vez se utilizan en los sitios de producción debido al largo límite de tiempo del entorno. La nueva generación de CMM tiene las características de compensación de temperatura y materiales antivibración. Las medidas a prueba de polvo mejoran la adaptabilidad y la confiabilidad del entorno para que se puedan instalar fácilmente en el taller para lograr las características de la medición en el sitio.
6. Tecnología de ingeniería de superficies de moldes para pulido de espejos
La tecnología de pulido de matrices es una parte importante de la ingeniería de superficies de matrices y un vínculo importante en el proceso de fabricación de matrices.
En la actualidad, las herramientas de pulido domésticas para Ra0.05μm, abrasivo y el proceso básicamente pueden satisfacer la demanda, pero para el pulido de equipos de pulido de espejo Ra0.025μm, abrasivo y el proceso aún se encuentra en la etapa exploratoria.
En la actualidad, los equipos de pulido domésticos, las herramientas de esmerilado y los procesos abrasivos que pueden alcanzar la rugosidad superficial ultrafina de Ra0,05 μm pueden satisfacer básicamente las necesidades. La rugosidad superficial ultrafina de Ra0,05 μm todavía se encuentra en la etapa exploratoria.
Con la aplicación a gran escala de moldes de inyección de espejos en la producción, la tecnología de pulido se ha convertido en un problema clave. Debido a la tecnología y los materiales de pulido de China, todavía existen algunos problemas, como lentes de punta plana, moldes de inyección, CD, VCD y herramientas de alta transparencia, por lo que una gran parte de los moldes de inyección aún dependen de las importaciones.
Cabe señalar que el pulido de la superficie de la matriz no solo se ve afectado por el equipo y el proceso de pulido, sino también por el grado de espejo del material de la matriz, que no ha atraído suficiente atención. Es decir, el pulido en sí está limitado por el material del molde. Por ejemplo, con acero al carbono 45 # como matriz, pulido a RA0.2m, se pueden ver defectos. Un pulido adicional solo puede aumentar el brillo, mientras que la rugosidad no tiene esperanzas de mejora. Por lo tanto, la producción nacional de moldes de espejo a menudo utiliza materiales de molde importados, como ASSAB 136 de Suecia, Datong PD555 de Japón, que pueden satisfacerse con el espejo.
El material del molde de la superficie no es solo la composición química del problema, más importante es la demanda de desgasificación al vacío de fundición, lingote de protección de gas argón, fundición vertical continua y laminación, forjado y series blandas de tecnología avanzada, hacen que el acero espejo tenga menos defectos internos e impurezas, de grano fino, el grado de dispersión es alto, el tamaño de grano fino del metal, buena uniformidad y una serie de ventajas, para lograr los requisitos del acero pulido espejo.
El moldeo moderno se desarrolla en cantidades ilimitadas
En este competitivo mundo de la fabricación, todo se está volviendo más moderno e innovador que nunca. El futuro es infinito e impredecible, al igual que el desarrollo del estilo moderno.
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