快速模具(RMT:Rapid Metal Tooling)的介绍:
是由新产品设计迅速形成高效、低成本、优质的批量生产并抢占市场的必由途径,是RPM技术进一步发展并取得更大经济效益所面临的关键课题,成为当前RPM技术研究的国际前沿。
现状:
融激光、材料科学、信息与控制技术等为一体的分层——层积技术,堪称是20世纪后半期制造技术最重大的进展之一。RPM技术诞生10余年来已在汽车、家电、航空、医疗等行业中得到广泛应用。国外大型企业如通用、福特、法拉利、丰田、麦道、IBM、AT&T、Motorla等以及我国的一些著名企业,都积极在产品设计过程中采用这项技术,进行产品的有关设计检验、外观讦审、装配实验、动态分析、光弹应力分析、风洞实验等,成功地实现了面向市场的产品造型设计敏捷化。该技术被美国汽车工程杂志讦为全球15项重大技术之首,受到全球制造业的广泛关注。
随着多品种小批量时代的逐步来临和企业要求模具能保证新产品快速占领市场,开发快速经济模具越来越引起人们的重视,例如用环氧聚脂或其中混入金属、陶瓷、玻璃等增强材料制作的快速软模,可用于上百件注塑成形以及汽车覆盖件试制。其主要特点是制造工艺简单、生产周期短、价格便宜。但由于材料的导热性和机械性能不高,这种模具难以用于快频率的批量注塑成形以及金属拉延件批量成形。水泥、陶瓷制作的汽车覆盖件模具还有待进一步改善。相比之下,由于金属材料具有优良的综合性能,金属模具低成本快速制造成为RPN技术的努力目标。世界先进工业化国家的RPM技术在经历了模型与零件试制、快速软模制造阶段后,目前正向快速硬模即金属模具制造(RMT)方向发展,RMT已成为国际RPN技术应用研究开发的热点。
发展:
鉴于模具技术在制造业中所处的关键地位,快速制模尤其是快速制造金属模具技术的开发研究受到高度关注,概括该技术面临的关键问题和发展趋势有以下几个特点:
(1)快速软模及陶瓷等模具的使用范围受到限制,压铸、注塑、冲压等主导模具的金属模具快速制造是RPN技术努力的目标;
(2)以快速原型等各种原型和铸造、熔射等技术相结合的间接法与直接法相比实用化方面占优势,但因工序增加和受材料性质及制造环境的影响,致使精度控制难度大。开发尺寸稳性好的制模材料、减少制模工序、实现工作环境的安定化是提高间接法制模精度的关键;
(3)基于堆积成形原理的直接制模法在表面及尺寸精度、综合机械性能等方面尚难以满足高精度、高表面质量的耐久模具制造要求,且成本高、尺寸规格受限制。以低成本且适于精细加工及多种材料成形的堆积和去除成形技术集成,将是提高直接制模法的实用性、材料适应性和表面精度的有效方法;
(4)快速制模法适合我国国情,具有广阔的应用前景。与高速铣削加工相比,在表面带精细复杂形状和电火花加工难以省去的金属模具制造方面占有优势。要进一步提高快速制模技术的竞争力,必须开发加工数据生成较数控加工数据生成更容易,并能获得所需的尺寸及表面精度材料选择范围广的直接快速制模新方法。