模具制造的案例
模具制造業加速轉型,3D打印齒輪模具成熱點
近年來，為適應經濟建設的實際需要，我國的模具制造水平在3D打印等技術的推動下不斷提升，3D打印齒輪模具也日益走紅,眾所周知，模具被譽為是“工業之母”，一款產品在投入批量化生產之前，總要先制造出一個模型看看效果，從而改進產品設計的不足之處。在過去的一段時間里，隨著科技革命的列車不斷向前行進，我國的模具制造業也駛入了發展的快車道。
傳統模具制造業在智能技術推動下加速轉型
在傳統的模具制造過程中，模具制造商制造的模具在耐用性、強度、精度等方面都具有其獨特之處。通常，模具制造商會先用PRO-E等軟件將模具圖繪制出來，然后再采用相應的機器將模具生產出來。在實際的應用過程中，模具往往要耐磨損，因此，大部分模具在制造過程中都采用了鋼、合金等材料。
從總體來看，采用這種方式進行大批量模具制造時往往能取得良好的經濟效益，但是在單件和小批量生產過程中，利用傳統方式所取得的效果則較為一般。目前，采用這種方式可用于生產傳統的注塑、壓鑄、橡膠模具等產品。
通常來講，一款模具要制作完成需要經過構思設計、材料選取等多種步驟。模具制造商所推出的新品上市時，必須通過嚴格的國際標準和體系認證，多個部件的認證將耗費較長的時間，這不利于對新品的早日上市。
在此情況下，3D打印給模具制造商提供了一套全新的解決方案。就模具制造業而言，3D打印機的運用可以使模具制造的精確度更高、效果更好、速度也更快。如今，世界各國傳統的模具制造業在一定程度上都受到了3D打印技術的沖擊。在部分領域，3D打印甚至已經開始顛覆傳統的模具制造技術，并與之形成競爭關系。
3D打印齒輪模具成整個行業實現突破的焦點
當前，在3D打印技術的影響下，傳統的模具制造行業已經發生了許多變化。其中，齒輪模具制造業在3D打印技術的推動下，正以前所未有的速度進行著新一輪的產業革命。
展開 模具設計與制造專業的前景如何？
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模具設計與制造專業，該專業培養模具設計與制造的高級應用型技術人才，畢業生可從事企業生產所需模具及其工裝的設計與制造，模具裝配與調試、模具企業經營與管理工作。主要課程有：機械制圖、機械設計與基礎、冷沖模設計與制造、注塑模設計與制造、數控技術與編程、模具加工機械、電工與電子技術、液壓與氣動傳動、金屬切削原理、機械CAD/CAM等。下面就讓材小料給各位看官介紹一下模具設計與制造專業就業前景與就業方向吧！
一、模具設計與制造專業就業前景
從廣州市勞動部門獲悉，目前珠江三角洲
地區的模具產業規模約占全國1/3左右，但模具工缺口已經超過10萬。模具工業是機械制造的主要產業之一，也是國家鼓勵外商投資的一大產業。隨著入世后制造業中心向中國轉移，模具產業有望迎來30%的增長?！?廣東省模具工業協會有關人士指出，全省模具企業已有60000家以上，對模具專業技術人才，尤其是高級的模具專業人才需求很大。2002年，模具高級班畢業生月薪均達3000元以上，工作幾年后，月工資漲到8000元不成問題。如模具設計和模具制造的技術人才一般月薪3000元左右，數控技術人才3500元左右，如熟悉設計、加工、造型整個操作過程的高級技術人才月薪高達5000元以上，而技能突出的月薪超過萬元也是常見。
模具分為五金模和塑膠模，是指能生產出具有一定形狀和尺寸要求的0件的一種生產工具，也就是通常人們所說的模子。比如手機、玩具、電視機、汽車、飛機等各種產品的外殼和所有0部件的生產都離不開模子。模具是工業之母，是制造行業的基礎。因此，模具專業技術人才的就業前景相當廣闊。
我國模具人才仍然遠遠跟不上行業的發展需求，主要表現在總量不足和高水平技術人員缺乏等方面。
展開 豐田汽車模具制造技術
豐田的整車模具制造周期，遠遠短于我們的一般單套模具制造周期，它的標準單套模具制造周期為三至四個月，在我們看來還是一個夢想。我們的模具質量水平與豐田相比相差更遠。
4．豐田一般模具制造周期
豐田把模具的制造計劃標準化，根據模具的復雜程度可分為短周期、標準周期和長周期三種。
現以單套模具的設計制造周期（拉延模，標準周期）為例：
沖壓工藝
模具設計
模面設計
nc編程
實型制作
鑄造
機加工
鉗工裝配
20天 --------------------
20天 --------------------
8天 ----------
15天 ----------------------
7天 ---------
12天 -------------
9天 ----------
7天 ------
單套拉延?？傊芷?62天 其中制造周期 52天
以上周期包括模具的設計、制造直至模具初次試模完成為止。如果再考慮產品件各序模具的總周期，單個制件各序模具的總周期，要在拉延模的基礎上再加22天（包括模具調試，但不包括整車調試），總共84天。
以上天數均為工作日（節假日除外），換算為日歷日大約為20天等于一個月，也就是單套模具制造周期三至四個月。
豐田的模具制造也是按照準時化生產方式進行的，全部倒排計劃，計劃到每一個工作日，不提前投產，避免增加在產模具。我們的倒排計劃往往是為趕工期，人為的壓縮工期。而豐田的倒排計劃，是為了在必要的時候生產出必要的產品，避免提前投產造成生產過剩的浪費。
二． 豐田模具制造技術
近十年來本人曾在日本多家模具制造廠進行過較為深入的學習和考察，先后累計時間達6個多月。對比以后發現，豐田的模具技術在日本的模具廠家中也是十分突出的，無論是能力、效率及技術都不愧為世界一流水平。
展開 耐磨堆焊技術在模具修復與制造中的優點
我國模具制造周期一般為工業發達國家的兩倍，而使用壽命僅為五分之一，因此提高模具壽命、降低模具成本是一項很有意義的工作。采用堆焊的方法制造模具、修復損壞的模具、補焊制造過程中加工超差的模具已在很多類模具中得到實際應用，其中包括鍛造行業的鍛模、汽車和拖拉機行業的沖壓模具等，均取得了較好的效果。
一、堆焊技術在模具修復與制造中的優點
(1)一套模具小者幾公斤，大者幾十噸，在整個使用期間，真正的工作面只有模具形腔內表面或者刃口部位。現有市場上的模具都是采用合金元素含量較高的材料整體加工制造而成，并通過熱處理的方法提高模具表面性能以滿足使用需要。這樣制造模具原材料費用高。采用堆焊方法在報廢的模具或45#鋼基體上制造新模具將節約模具鋼，模具基材費用降低。
(2)模具使用后，總是要失效，如磨損、開裂、疲勞和變形等。采用模具堆焊技術修復模具可以使報廢的模具再復活，使之繼續使用。
(3)采用堆焊方法制造的模具可靈活調整模具形腔表面材料的成分，實現一塊模具，兩種金屬，兩種硬度。這不僅使模具內部有較好韌性，又使形腔表面或模具刃口有較高強度和硬度，因而更加適應模具的工作條件，達到好鋼用在刀刃上的目的，從而大大提高模具使用壽命。
(4)使用模具堆焊技術可修復加工超差的模具，減少因工作失誤造成的經濟損失。
(5)采用模具鋼制造模具的方法加工工序多，生產周期長;采用堆焊方法制造模具可縮短模具制造周期，減少開模次數，降低模具制造工作強度。
(6)模具壽命延長，減少停機時間。
可見，模具的堆焊技術具有較高的實用價值和廣泛的發展前景。
二、模具堆焊材料
模具堆焊制造與修復的效果好壞很大程度上取決于堆焊材料的選擇正確與否，熱作模具堆焊材料一般都含有較多的種類的合金元素，因而其化學成分十分復雜。
展開 
射出模具數字化設計與智能制造技術研究
■ 湖南省郴州技師學院 / 李祥偉
（ACMT電子技術月刊No.070)
前言
數字化設計與智能制造技術是管理科學、網絡技術、制造技術以及計算機技術等多種先進技術的融合與應用的結果，是制造業向數字化與智能化發展的必然趨勢[1]。基于模具制造業發展形勢，需要積極研究和應用數字化設計與智能制造技術，將相關技術與現代工業信息化技術的結合，打造模具設計與制造的系統化平臺，從而提升模具設計與制造的智能化與數字化水平，以模具數字化設計、智能化制造促進高新技術科學應用，推動模具制造行業的創新與發展[2-4]。
傳統工藝流程
傳統情況下，精密銑削、精密三坐標測量和精密放電加工都是精密射出模具制造過程的幾大部分。制造精密射出模具的過程中，一般從以下幾個方面著手。
第一，計算機輔助設計(Computer AssistantDesign, CAD)部門主要負責模具的設計工作。第二，計算機輔助制造(Computer Aided Manufacturing, CAM)部門主要負責工藝制定和數控加工工作[5]。第三，電加工部門主要負責模具主要零件的電火花放電加工工作。
其中，電火花放電加工是精密模具制造的重要環節。電加工過程中，三坐標指定測量點的選擇、電極是否偏心、放電間隙是否準確等方面都需要進行嚴格的質量檢測工作。對于電極偏心和放電間隙存在問題的情況，需要基于質量控制(Quality Control, Qc)提供的電極檢測報告進行電火花放電加工工作。只有在確定三坐標精密檢測的情況下，才能夠不斷提高整個模具的制造精密度。
在電極偏心量和放電間隙存在偏差的情況下，模具精度會受到嚴重影響。
展開 豐田鬼怪設計背后的模具制造理念，不服不行！
一
3．豐田的模具設計和制造能力
模具設計與制造能力： 每年大約可開發10個轎車整車模具；
模具產量（標準套） 約2000套/年
內制率60%（外協40%）
主要產品中： 模具占80%
驗具占7%
其他占13%
全年完成模具制造成本預算 近200億日元
人均模具產量 2 標準套/人。年
模具制造成本（不含設計） 約600萬日元/套
工時成本（平均） 約1萬日元/小時
整車模具設計制造周期 12個月
（由車身設計完成至新車批量生產）
其中包括整車全部模具設計周期 5個月
制造周期 5個月
調試周期 6個月
由此可見，豐田一年的轎車生產能力大約500萬輛（日本國內部分約占50%），是中國大陸轎車產量的十倍，而模具設計制造能力也超過我們全國汽車模具生產能力的數倍。豐田的整車模具制造周期，遠遠短于我們的一般單套模具制造周期，它的標準單套模具制造周期為三至四個月，在我們看來還是一個夢想。我們的模具質量水平與豐田相比相差更遠。
一
4．豐田一般模具制造周期
豐田把模具的制造計劃標準化，根據模具的復雜程度可分為短周期、標準周期和長周期三種。
展開 3D打印在模具制造行業的應用
CNC加工是在制造模具時最常用的技術。雖然它能夠提供高度可靠的結果，但同時也非常昂貴和費時。所以很多模具制造企業也開始尋找更加有效的替代方式。CNC加工是在制造模具時最常用的技術。雖然它能夠提供高度可靠的結果，但同時也非常昂貴和費時。所以很多模具制造企業也開始尋找更加有效的替代方式。
如今，3D打印和各種打印材料（塑料、橡膠、復合材料、金屬、蠟、砂）已經給許多行業，如汽車、航空航天、醫療等帶來了很大的便利，很多企業都在其供應鏈里集成了3D打印，這其中也包括模具制造。
模具制造的以下幾個環節是能夠用到3D打印技術的
成型（吹塑、LSR、RTV、EPS、注塑、紙漿模具、可溶性模芯、玻璃鋼模具等等）?
鑄模（熔模、砂模、旋壓等...）
成型（熱成型，金屬液壓成型等...）?
機械加工、裝配和檢驗（固定夾具、移動夾具、模塊化夾具等...）?
機器人末端執行器（夾手）
用3D打印制造模具有許多優點：
1.模具生產周期縮短
2.制造成本降低?
3.模具設計的改進為終端產品增加了更多的功能性
4.優化工具更符合人體工學和提升最低性能?
總的來說，小編認為最好使用DMLS、SLA或則其他3D打印工藝做他們擅長的事，3D打印注塑模具會是個可靠的替代。最終設計考慮因素。如果你需要模具長期使用，一旦3D打印模具驗證了設計的合理性，下一步就是采用更為永久的材料制作模具，比如鋁或者不銹鋼，因為塑料模具主要小批量產品生產使用。由于3D打印模具和傳統模具的設計不同，項目時間和預算上要考慮一定次數的模具重設計和測試。
來源：南極熊3D打印網
展開 談談模具制造的兩個關鍵工序：模具研配和調試方法(下)
為了提升模具水平，要提高產品造型的工藝性，提高模具制造工藝水平，拓寬模具設計思路，提升模具制造設備，強化模具制造過程管理和質量控制，強化人員培養，提升對工藝和模具的理解深度，提升專業水平，強化總結和交流，才能提升模具制造和調試的技術水平。
射出模具數字化設計與智能制造技術分析
■ 廣西安全工程職業技術學院 / 吳桂勇
（轉載自繁體版ACMT電子技術月刊No.077)
前言
數位設計與智能制造技術是當前網絡技術、計算機技術、制造技術等多種先進技術融合下的產物，是中國當前制造行業中發展的必然方向。就當前中國制造行業的實際情況而言，模具制造往往要充分融入數字化設計與智能制造技術，不斷結合當前日新月異發展的高新技術，實現數字化模具設計與智能制造系統平臺的打造，改變傳統設計方法帶來的弊端問題，使得中國射出模具設計與制造能夠朝著高效、集成的方向發展，進一步推動模具設計制造行業的進步與創新。
射出模具數字化設計與智能制造技術概述
在中國制造行業高速發展過程中，射出模具數字化設計與智能制造逐漸成為當前制造行業中的主流，被現階段世界各個發達國家所推廣。近年來，中國模具制造行業積極推動射出模具數字化與智能制造技術，能夠有效地滿足模具制造行業的發展需求，是保證模具制造行業朝著智能化、數字化轉型的關鍵。此外，模具數字化設計與智能制造技術，主要包括智能產線與數字化技術，針對模具設計的相關要求完成設計與制造，其中主要內容包含結合模具實際要求提供設計方案、利用3D可視化技術進行模具設計、在仿真技術下進行制造流程設計，在這些流程都完成后，通過虛擬化技術進行模具前期配置、模具零件制造、模具整體成型以及模具質量檢測，并通過數控機床與智能化技術進行智能生產，隨即對模具進行制造過程中的程序化設計與加工工作。在當前新時期背景下，通過大數據分析、云計算以及人工智能為代表的智能化技術得到了高速發展和進步，使得中國射出模具設計與制造行業看見了發展方向。
展開 HyperXtrude實現數字化模具設計制造
在模具制造早期如何預測和分析各種潛在的模具設計缺陷，對于提高模具制造質量和縮短模具制造周期至關重要。使用HyperXtrude有限元擠壓成形軟件對模具設計進行驗證，可以指導和解決擠壓模具設計和制造中出現的多種問題。
鋁擠壓模具在設計和制造的早期對于技術人員的經驗要求較高，傳統的設計方法存在設計周期長、成本高和質量不易保證等缺點。隨著有限元數值模擬技術（即CAE技術）在鋁擠壓制造業的成功應用，為擠壓模具的設計和制造帶來了革命性的飛躍，將擠壓模具的設計和制造帶進了一個嶄新的發展階段。這種基于數值模擬技術的設計和制造理念，具有多方面優勢：在模具初始設計后，在計算機上以虛擬試模代替物理試模，降低模具設計成本；大幅縮短模具設計和制造周期，確保交付時間；為設計人員提供精確的計算結果，分析、評價和優化模具設計方案，從而提高了模具設計質量；有利于設計知識和經驗的積累。
HyperXtrude是Altair工程軟件公司的一款專業的針對擠壓生產過程中分析材料流動和傳熱的有限元應用軟件。HyperXtrude采用穩健的求解算法，功能強大、計算精度高，已在鋁型材擠壓模具設計和制造中得到了成功應用。
創建擠壓模具有限元模型
以一個實際的擠壓空心分流模為例，詳細介紹HyperXtrude軟件實現材料流動有限元分析的模型創建過程，圖1所示為模具圖和型材截面形狀。
圖1 空心分流模具圖和型材形狀
1.擠壓模具的材料流動有限元模型
為了分析和研究材料沿擠壓模具的流動性能，首先將材料流經的模具和擠壓筒的內表面幾何抽取出來，然后分別創建如圖2所示的有限元模型。主要包括四個部分：棒料、分流孔和焊合腔、工作帶和型材。根據材料在擠壓過程中變形程度及其對流動結果的影響，各部分網格單元的大小和密度要求不同，比如在模具出口附近，材料變形最劇烈，因此該區域的單元較密，而對于棒料中的單元尺寸應盡量大。
展開 生產制造 | 海克斯康協助中國模具工業技術峰會在青島成功舉辦
NEWS
中國模具工業軟件技術峰會在青島成功舉辦
9月12日至13日， 模具智能設計·高效編程·仿真技術應用與經驗驅動案例分享峰會暨《模具“十五五”發展綱要》工作會議在青島成功舉辦，該會議由中國模具協會主辦、海克斯康協辦，逾160位模具業界學者、專家、企業代表參會，分享模具智能設計、高效編程技術應用與經驗驅動的經典案例，并研討如何匯聚產業鏈上下游資源優勢，探索工業軟件集成及平臺化共享等創新體系和數字化產業發展的新路徑。
模具新制造，數智引未來
海克斯康生產制造軟件事業部運營總監俸瑞江發表“模具新制造，數智引未來”的主題講座。講座圍繞?？怂箍等w系工業軟件和傳感器優勢，介紹了模具行業制造全流程端到端的解決方案。俸瑞江介紹道：“從CAE、CAD/CAM、MS、SPC 與QDM及其自動化工具包，我們為工模具制造提供貫通設計、工程仿真、制造工藝到計量檢測、數據分析與質量管理的全流程解決方案。其中，通過整合一系列先進的CAD/CAM工具軟件包，集成線架構、曲面和實體的混合建模，和適用于高速加工的 2D、3D和5軸銑削策略，加之諸多模具行業特定功能，為模具制造商帶來了無與倫比的生產力?！?在該講座上，俸瑞江也為與會代表介紹了5G+核心工業軟件云生態平臺。“全體系核心工業軟件的一站式新型云服務模式，力在解決中小企業數字化轉型不會轉、不敢轉和降本增效的創新問題。”俸瑞江補充說。
目前，?？怂箍抵袊铀偻七M工業軟件生態云戰略，立足于中國企業數字化發展的共性需求，憑借豐富的行業應用經驗，通過與合作伙伴共建生態，打造強工業特征、富軟件生態的垂直領域的iiMake工業軟件生態平臺，賦能傳統產業深度轉型升級與新興產業快速發展。
展開 
沖壓件廠模具制造條件及水平對沖壓方案的制約
模具制造條件及水平主要是指：模具加工設備條件，熱處理和技術檢驗的條件，模具材料、規格及標準件的供應狀況，模具制造工的加工、裝配水平等。
沖壓件廠現有的模具制造條件及水平，對工藝設計和模具設計均有著較為直接的影響。沖壓件廠的制模能力及其習慣的加工方法，是沖壓件工藝方案的制定和模具的結構設計的可行性依據，工藝設計人員應充分考慮到這一點。
通常來講，若沖壓件廠的制模能力較差，就不宜采用復合沖壓或連續沖壓的工藝方案，以免復合?；蚣夁M模的制造達不到設計要求；若工廠的制模條件及技術水平較高，并且沖壓件產品是大批量生產時，就應采用多工序的復合沖壓或多工位的連續沖壓工藝方案。
隨著沖壓技術的進步，模具加工設備也在不斷發展與更新，各種精密銑床、數控銑床、成形磨床、光學曲線磨床、電火花線切割機床及加工中心等精密機床已逐漸取代常規加工設備，向著高效、精密、大型及自動化方向發展。這就要求沖壓件生產廠家的設備提出了更高的要求，要想不被市場淘汰，就得與進具進，不斷更新設備，或對現有的設備進行技術改造，以加工出質量更好的沖壓制品。
展開 在模具制造領域的14個常見問題解答
粗加工和半粗加工應該總將圓刀片銑刀，如CoroMill 200(見模具制造樣本C-1102:1)作為首選。 在5軸切削中，圓刀片非常適合，特別是它沒有任何限制。 通過使用良好的編程，圓刀片銑刀在很大程度上可代替球頭立銑刀。 跳動量小的圓刀片與精磨的的、正前角和輕切削槽形相結合，也可以用于半精加工和一些精加工工序。 9) 什么是有效切削速度(ve)和為什么它對高生產率非常重要？ 切削中，實際或有效直徑上的有效切削速度的基本計算總是非常重要。 由于臺面進給量取決于一定切削速度下的轉速，如果未計算有效速度，臺面進給量就會計算錯誤。 如果在計算切削速度時使用刀具的名義直徑值(Dc)，當切削深度淺時，有效或實際切削速度要比計算速度低得多。如圓刀片CoroMill 200刀具(特別是在小直徑范圍)、球頭立銑刀、大刀尖圓弧半徑立銑刀和CoroMill 390立銑刀之類的刀具(這些刀具請參見山特維克可樂滿的模具制造樣本 C-1102:1)。由此，計算得到的進給率也低得多，這嚴重降低了生產率。 更重要的是，刀具的切削條件低于它的能力和推薦應用范圍。 當進行3D切削時，切削時的直徑在變化，它與模具的幾何形狀有關。 此問題的一個解決方案是定義模具的陡壁區域和幾何形狀淺的零件區域。 如果對每個區域編制專門的CAM程序和切削參數，就可以達到良好的折中和結果。 10) 對于成功的淬硬模具鋼銑削來說，重要的應用參數有哪些？ 使用高速銑對淬硬模具鋼進行精加工時，一個需遵守的主要因素是采用淺切削。 切削深度應不超過0.2/0.2 mm(ap/ae：軸向切削深度/徑向切削深度)。這是為了避免刀柄/切削刀具的過大彎曲和保持所加工模具擁有小的公差和高精度。 選擇剛性很好的夾緊系統和刀具也非常重要。 當使用整體硬質合金刀具時，采用有最大核心直徑(最大抗彎剛性)的刀具非常重要。
展開 汽車沖壓模具設計制造與維修研究
摘要
近年來, 隨著社會的進步和國民經濟的發展, 各行業都得到了前所未有的發展, 尤其是汽車制造行業的飛速發展, 使人們的出行更加方便、快捷。而汽車制造業對模具的需求也在不斷增大, 且在質量方面的要求也越來越高。這給汽車模具制造行業帶來了巨大的發展機遇, 當然, 與此同時也面臨著巨大的挑戰。文章主要從汽車沖壓模具的設計、制造以及維修等方面對其進行了簡要的分析。
一、汽車沖壓模具設計和制造
在現代社會中, 汽車已經成為了人們出行最為重要的一種交通工具, 其質量的好壞不僅影響人們的出行質量, 而且, 直接關系到人們的生命和財產安全。通常情況下, 汽車沖壓模具使用壽命是六十萬到八十萬次。在對汽車沖壓模具設計和生產的過程中不僅應該切實滿足車身零件在工藝方面的要求, 同時, 還要高度重視其在設計和制造過程中所應用的機械設備、操作方式、運輸方式、模具安裝以及廢物處理等方面的問題。在沖壓模具設計及制造過程中主要應該考慮以下五點:
(1)價格。在汽車沖壓模具設計和制造的過程中, 首先需要考慮的因素是它的價格, 將會影響到產品最終的銷量。
(2)質量。汽車安全系數的高低通常都是由沖壓模具決定的, 因此, 沖壓模具的質量也會直接影響產品的銷量。
(3)人性化。
展開 五金沖壓件模具制造條件以及技術水平
沖壓件加工廠有沒有對五金沖壓件模具的制造條件和技術水平，是對工藝設計和模具設計有很大影響的；
生產五金沖壓件之前，要充分的考慮工廠的制模能力以及其習慣的加工方法，為五金沖壓件工藝方案的制定和模具的結構設計提供可行性依據；
一般來說，如果沖壓件加工廠的制模能力較差，就不宜采用復合沖壓或連續沖壓的工藝方案，以免復合?；蚣夁M模的制造達不到設計要求，反之，若工廠的制模條件以及技術水平較高，而且五金沖壓件產品為大批量生產時，應采用多工序的復合沖壓或多工位的連續沖壓工藝方案，以滿足五金沖壓件大批量生產的要求；
沖壓件模具制造條件以及技術水平，主要是指模具加工設備條件，熱處理和技術檢驗的條件，模具材料、規格以及標準件的供應狀況，模具制造工人的加工、裝配技術水平等；
展開 