模具

1. 概要与分类

模具是现代制造业大批量生产中必不可少的部件。从以树脂为原料的射出成型,到各类冲压加工及铸造等,模具均发挥着重要的作用。如今,人们已经确立了微米等级的高精度模具制造技术,在众多领域实现了相同形状与品质的部件量产。
模具可分类为冲模(die)和塑模(mold)。前者是在进行金属板等成型时使用的模具。其代表性用途是汽车车身的加工。而塑模则被用于利用熔化树脂进行射出成型,制造塑料产品,以及熔化金属,进行注塑铸造等时。

射出成型用模具(塑模)的示意图
射出成型用模具(塑模)的示意图

2. 模具的加工

模具用材料,包括添加碳素、铬等的工具钢、模具钢、高速度钢、超硬合金等。近年来,以陶瓷为材料的模具也陆续面世。多数模具材料都是难加工材料,具有难以进行切削加工的性质。因此,基本都会使用加工中心等NC加工机进行切削,为了提高精度,通常会进行打磨等后处理工序。
为了进行更加精细的加工,还会采取各类放电加工。这是利用放电现象产生的火花,熔化加工物表面,借此进行加工的技术。不仅能实现高精度加工,还适用于复杂三维形状的加工。

3. 模具制造的现状

随着加工中心的普及,许多人可能会认为,只要有设备,任何人都能制造模具。但实际上,如今的模具制造之所以还存在难度,是因为在很多情况下,只有掌握了从CAD设计,到材料及加工方法选择、自动化难以实现的精细加工等一整套技术,才有能力应对模具制造的要求。
此外,由于近年来的产品生命周期较短,在多品种少量产品不断增加的背景下,市场要求更快的模具制造速度。另一方面,随着3D打印机的问世,预计制造业的存在方式将会发生巨大的改变。我们正在迎来亟待实现模具技术进一步革新的时代。

首页