探究模具設(shè)計(jì)與制造在現(xiàn)代機(jī)械企業(yè)的重要性

范曉茵，石萍萍

（駐馬店農(nóng)業(yè)學(xué)校，河南 駐馬店 463000）

作為生產(chǎn)工具的模具設(shè)計(jì)、制造到成功投入使用決定了新產(chǎn)品的投產(chǎn)時(shí)間；模具的質(zhì)量在生產(chǎn)中直接決定了產(chǎn)品的合格率和生產(chǎn)效率。模具設(shè)計(jì)和制造的水平影響了機(jī)械企業(yè)新產(chǎn)品研發(fā)計(jì)劃的實(shí)施，是決定企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此，大型的制造業(yè)企業(yè)都設(shè)有專門(mén)的模具設(shè)計(jì)、研發(fā)部門(mén)，保障新產(chǎn)品的順利投產(chǎn)。

1 模具的定義與種類

模具是制造業(yè)常見(jiàn)的生產(chǎn)用具，工作原理是利用原料的流動(dòng)性或可塑性，通過(guò)不同的加工工藝，將材料加工成與模具相同的形狀。根據(jù)加工工藝的不同，在機(jī)械企業(yè)生產(chǎn)中，主要有沖壓模具、鍛造成形模具、壓鑄模具、鑄造模具、注塑模具等。根據(jù)模具的構(gòu)造又有單工序復(fù)模具、復(fù)式?jīng)_模；根據(jù)材料的不同分為金屬模具和非金屬模具。

2 模具對(duì)現(xiàn)代機(jī)械企業(yè)生產(chǎn)的意義

在現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品從研發(fā)階段開(kāi)始就與模具的設(shè)計(jì)制造密不可分。一個(gè)新產(chǎn)品設(shè)計(jì)出來(lái)，要想投產(chǎn)就需要先確定加工工藝和工序。而大多數(shù)的工序和加工工藝的設(shè)計(jì)都需要具體的生產(chǎn)模具才能實(shí)現(xiàn)。因此，模具的設(shè)計(jì)和制造影響了新產(chǎn)品研發(fā)、投產(chǎn)的進(jìn)度。設(shè)計(jì)出再好的產(chǎn)品，沒(méi)有可行的加工工藝和配套的模具就無(wú)法轉(zhuǎn)化成為真正的產(chǎn)品；在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，模具的品質(zhì)直接影響產(chǎn)品的加工質(zhì)量和合格率，設(shè)計(jì)合理、質(zhì)量可靠的模具是大批量加工生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量保障。

3 探究模具的設(shè)計(jì)與制造對(duì)機(jī)械企業(yè)的重要性

3.1 模具的安裝使用對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

模具設(shè)計(jì)和制造對(duì)于產(chǎn)品研發(fā)周期的影響前文已經(jīng)進(jìn)行了詳細(xì)闡釋，但是在具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用中，模具的安裝和調(diào)試對(duì)于產(chǎn)品能否順利的批量投產(chǎn)也很重要。用來(lái)加工特定形狀零部件的模具通常由很多部分組成，在組裝過(guò)程中，零部件之間和模具與加工用機(jī)械之間的安裝是否精確到位，決定了加工成形的產(chǎn)品能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求；如果達(dá)不到要求，就需要對(duì)模具進(jìn)行調(diào)試，要想讓模具本身完成使命，必需將模具不斷調(diào)試，直到可以加工出達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，進(jìn)而開(kāi)始批量生產(chǎn)。

3.2 模具的制造材料的選擇對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響

產(chǎn)品投入批量生產(chǎn)之后，模具的可靠性和穩(wěn)定性就十分重要了。由于生產(chǎn)過(guò)程中原材料在加工成形時(shí)，需要通過(guò)加工機(jī)械的巨大外力作用在模具里發(fā)生塑形變形，所以原料與模具腔體之間會(huì)產(chǎn)生劇烈的摩擦，比如在汽車業(yè)應(yīng)用最多的沖壓工藝。如果模具耐磨性和硬度不夠，就會(huì)因?yàn)槟＞叩牟粩嗄p和變形，造成產(chǎn)品的質(zhì)量和合格率的下降；在有的加工工序，模具需要在高溫和巨大的沖擊力下工作，比如機(jī)械制造常用的鍛造模具，工作時(shí)型腔表面溫度可以達(dá)到750℃、壓力可以達(dá)到2000MPa。模具材料在這樣惡劣的工作條件下，有產(chǎn)生疲勞斷裂和塑形變形的危險(xiǎn)。這又要求模具的質(zhì)量在高溫高壓下具有穩(wěn)定性。因此，模具材料的選擇對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性起了決定性作用。

3.3 模具的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)

做為批量生產(chǎn)的工具，模具本身的設(shè)計(jì)制造都是單件生產(chǎn)。國(guó)外企業(yè)率先提出了模具標(biāo)準(zhǔn)化的概念，通過(guò)模具結(jié)構(gòu)以及零部件設(shè)計(jì)制造的標(biāo)準(zhǔn)化，可以節(jié)省模具設(shè)計(jì)、制造花費(fèi)的時(shí)間，縮短機(jī)械企業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā)周期。因此，一個(gè)機(jī)械企業(yè)的模具標(biāo)準(zhǔn)化件的使用率是企業(yè)在同行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出的有力保障。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)機(jī)械企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中模具設(shè)計(jì)和制造日漸受到重視，大型制造企業(yè)都和科研機(jī)構(gòu)的行業(yè)專家利用先進(jìn)的CAD/CMDM軟件技術(shù)，在模具的設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)三維動(dòng)態(tài)模擬，使模具設(shè)計(jì)更加高效；模具的制造方面激光快速成型（RPM）已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，無(wú)模多點(diǎn)成形技術(shù)也已經(jīng)取得了突破，模具的設(shè)計(jì)制造水平正在全面接近世界先進(jìn)水平。