曲面模具怎麼做

1. 模具一般用什麼材料做的

有五抄金和塑膠。

五金襲模具分為：包括沖壓模 （ 如沖裁模具、彎曲模具、拉深模具、翻孔模具、縮孔模具、起伏模具、脹形模具、整形模具等）、鍛模（如模鍛模、鐓鍛模等）、擠壓模具、擠出模具、壓鑄模具、鍛造模具等；

非金屬模具分為：塑料模具、無機非金屬模具、砂型模具、真空模具和石蠟模具等。

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模具基本特點：

(1) 加工精度要求高

一副模具一般是由凹模、凸模和模架組成，有些還可能是多件拼合模塊。於是上、下模的組合，鑲塊與型腔的組合，模塊之間的拼合均要求有很高的加工精度。精密模具的尺寸精度往往達μm級。

(2) 形面復雜

有些產品如汽車覆蓋件、飛機零件、玩具、家用電器，其形狀的表面是由多種曲面組合而成，因此，模具型腔面就很復雜。有些曲面必須用數學計算方法進行處理。

(3) 批量小

模具的生產不是大批量成批生產，在很多情況下往往只生產一付。

(4) 工序多

模具加工中總要用到銑、鏜、鑽、鉸和攻螺紋等多種工序。

(5) 重復性投產

模具的使用是有壽命的。當一付模具的使用超過其壽命時，就要更換新的模具，所以模具的生產往往有重復性。

2. 製作模型的模具是如何加工的， 工藝

現代模具生產流程:
1）ESI（Earlier Supplier Evolvement 供應商早期參與）：此階段主要是客戶與供應商之間進行的關於產品設計和模具開發等方面的技術探討，主要的目的是為了讓供應商清楚地領會到產品設計者的設計意圖及精度要求，同時也讓產品設計者更好地明白模具生產的能力，產品的工藝性能，從而做出更合理的設計。
2）報價（Quotation）：包括模具的價格、模具的壽命、模具的交貨期。
3）訂單（Purchase Order）：客戶訂單、訂金的發出以及供應商訂單的接受。
4）模具生產計劃及排工安排（Proction Planning and Schele Arrangement）：此階段需要針對模具的交貨的具體日期向客戶作出回復。
5）模具設計（Design）：可能使用的設計軟體有Pro/Engineer、UG、Solidworks、AutoCAD等。

6）采購材料。
7）模具加工（Machining）：所涉及的工序大致有車、鑼（銑）、熱處理、磨、電腦鑼（CNC）、電火花（EDM）、線切割（WEDM）、座標磨（JIG GRINGING）、激光刻字、拋光等。

8）模具裝配（Assembly）。
9）模具試模（Trial Run)。
10）樣板評估報告（SER）。
11）樣板評估報告批核（SER Approval）。

3. 模具的曲面是怎麼加工的

精加工的對象是半成品，其加工特點是：
1)加工的好壞將直接影響成品的精度和質量。
2)特別是自由曲面加工，干涉(interference)判斷將是十分重要的。
3)雖然精加工一般加工量不大，而且餘量較為均勻，但是為了滿足一定的精度要求，刀位軌跡一般很長，因此加工效率也是很重要的。
在自由曲面的數控銑削加工過程中，刀位軌跡對加工質量起著至關重要的作用。其中主要的影響因素有：
1)模型的離散精度刀位點選取的疏密程度與模型的離散精度有關。離散精度要求高，則生成的軌跡對模型的逼近程度好，反之亦然。
2)刀軌間距的選擇受到自由曲面幾何形狀的限制，精加工通常選用球銑刀。這樣，刀軌間距一般以刀軌間的材料殘差(scaltop)來決定，對殘差約束嚴格，則表面質量較好，同時刀軌較長，將增加銑削時間，反之亦然。
3)刀位軌跡的規劃。
以上因素從理論上可以保證自由曲面加工的表面質量，實際上，由於精加工刀位軌跡生成演算法的限制，這些因素不能保證表面質量的均勻性。對表面質量的均勻性影
響最大的因素就是走刀方式的選擇。對於參數空間的刀位軌跡規劃方法，刀軌是沿著等參數線生成的，沿著等參數線分布，較均勻的方向生成的刀位軌跡也比較均勻。對於笛卡爾空間刀位軌跡規劃方法，刀位點的位置取決干導動點和投影方向，由於導動點是根據定義的導動模板預先規劃的，因此導動點分布的均勻性只能部分反映實際加工曲面刀軌的均勻程度。一般來說，我們是把待加工曲面通過一定的投影方式獲得比較簡單的投影面（平面或二次曲面）作為導動面。當待加工曲面沿著投影方向的投影面面積接近實際區域的面積時，這時導動點的均勻性較好地反映了實際加工曲面刀軌的均勻性，加工出來的表面質量也較好。否則實際加工曲面的表面質量會比意料的相差甚遠。另外，走刀方式的不同也將導致不同的銑削狀態，如順銑或逆銑，上行銑削或下行銑削，法向切入（出）或切向切入（出），這樣都直接影響加工表面的質量。所以，選擇走刀方式時應有利於規劃均勻的刀位點，同時應使銑削過程處在良好的銑削狀態。
精加工刀位軌跡優化的目標就是通過一定的方法獲得最短最均勻的刀位軌跡來完成對待加工曲面的銑削，同時使銑削過程處於良好的切削狀態。對於參數空間的刀軌規劃，參數曲面的構造通常受到工件幾何形狀的限制。由於刀軌生成演算法要求有較完整的幾何信息，實際上很難滿足，特別是對於已經編輯過的組合曲面，若想通過參數線法獲得刀位軌跡，首先必須進行曲面重構，然後在重構曲面的基礎上規劃刀位軌跡。對於復雜的幾何形狀，這一步通常是很難達到的，因此這種方法可優化的餘地較小。
對於笛卡爾空間刀軌規劃，優化過程中應考慮的因素有導動面、投影方向和走刀方式。下面將就這些因素進行討論：
1)導動面和投影方向的合理選擇為了獲得均勻的刀位點，必須保證：一、在投影方向上導動面所規劃的導動點是均勻的；二、在投影方向上導動面和待加工曲面的投影面積相差不大。
2)走刀方式的合理選擇由於精銑時餘量不大，雙向走刀雖然使順銑和逆銑交替進行，但可以大大減步空刀量。如果對表面質量沒有持殊要求，一般採用這種方式。同時沿著垂直於曲面主輪廓方向走刀，這樣對曲面的逼近程度較好，可以減少刀軌長度。走刀方式的選擇還要避免出現大量下行切削的刀位軌跡。對於較為平坦的曲面（如只有小凹坑等）可以忽略；對於落差較大的曲面，刀軌規劃時應變下行刀軌為上行刀軌，甚至採用層切法來規劃刀位軌跡。採用層切法的刀位軌跡一般對曲面的逼近程度較差，要達到相同的表面質量需要加密刀位點，但是可以改善銑削狀態。
根據現有成熟的曲面銑削加工刀位軌跡生成方法，精加工刀位軌跡優化選擇的步驟為：
1)根據曲面片的法向與刀具軸方向的夾角對待加工曲面進行分區。
2)對於法向接近刀具軸方向的曲面片，由於在加工范圍內曲面片的高度差不大，可以採用沿著垂直於曲面主輪廓方向的雙向走刀方式。如果對表面質量有特殊要求，可採用單向走刀方式。
3)對於曲面法向與刀具軸方向的夾角較大的曲面，如果高度落差較小，則採用單向上行走刀方式，走刀方向應沿著陡坡方向，以減小切削死角，使刀位軌跡較好的逼近曲面；如果高度落差較大，則採用垂直於刀具軸方向的層切走刀方式，以改善刀具的銑削狀態。需要說明的是，剄目前為止模具設計製造過程cax智能化集成技術還沒有達到可商品化的程度，許多技術和提法尚處於研究階段。

4. 模具設計5大步驟是什麼

其實設計模具並不是可以以幾大步驟就能解決問題，要視產品的復雜程度，但對於模具設計，其實最好的方法就是：產品的三維造型、模具三維設計、模具的零件圖轉換（三維或二維）、當然能用到標准模架最好，審核、試模修改三維模具圖doe試驗設計培訓的7大步驟

第一步：確定目標

我們通過控制圖、故障分析、因果分析、失效分析、能力分析等工具的運用，或者是直接實際工作的反映，會得出一些關鍵的問題點，它反映了某個指標或參數不能滿足我們的需求，但是針對這樣的問題，我們可能運用一些簡單的方法根本就無法解決，這時候我們可能就會想到試驗設計。對於運用試驗設計解決的問題，我們首先要定義好試驗的目的，也就是解決一個什麼樣的問題，問題給我們帶來了什麼樣的危害，是否有足夠的理由支持試驗設計方法的運作，我們知道試驗設計必須花費較多的資源才能進行，而且對於生產型企業，試驗設計的進行會打亂原有的生產穩定次序，所以確定試驗目的和試驗必要性是首要的任務。隨著試驗目標的確定，我們還必須定義試驗的指標和接受的規格，這樣褲念我們的試驗才有方向和檢驗試驗成功的度量指標。這里的指標和規格是試驗目的的延伸和具體化，也就是對問題解決的著眼點，指標的達成就能夠意味著問題的解決。

第二步：剖析流程

關注流程，使我們應該具備的習慣，就像我們的很多企業做水平對比一樣，經常會有一個誤區，就是只講關注點放在利益點上，而忽略了對流程特色的對比，試驗設計的展開同樣必須建立在流程的深層剖析基礎之上。任何一個問題的產生，都有它的原因，事物的好壞、參數的變異、特性的欠缺等等都有這個特點，而諸多原因一般就存在於產生問題的流程當中。流程的定義非常的關鍵，過短的流程可能會拋棄掉顯著的原因，過長的流程必將導致資源的浪費。我們有很多的方式來展開流程，但有一點必須做到，那就是盡可能詳盡的列出可能的因素，詳盡的因素來自於對每個步驟地詳細分解，確認其輸入和輸出。其實對於派唯流程的剖析和認識，就是改善人員了解問題的開始，因為並不是每個人都能掌握好我們所關注的問題。這一步的輸出，使我們的改善人員能夠了解問題的可能因素在哪裡，雖然不能確定哪個是重要的，但我們至少確定一個總的方向。

第三步：篩選因素

流程的充分分析，是我們有了非常寶貴的資料，那就是可能影響我們關注指標的因素，但是到底哪個是重要的呢？我們知道，對一些根本就不或微小影響因素的全面試驗分析，其實就是一種浪費，而且還可能導致試驗的誤差。因此將可能的因素的篩選就有必要性，這時，我們不需要確認交互作用、高階效應等問題，我們的目的是確認哪個因素的影響是顯著的。我們可以使用一些低解析度的兩水平試驗或者專門的篩選試驗來完成這個任務，這時的試驗成本也將最小處理。而且對於這一步任務的完成，我們可以應用一些歷史數據，或者完全可靠的經驗理論分析，來減少我們的胡羨困試驗因子，當然要注意一點就是，只要對這些數據或分析有很小的懷疑，為了試驗結果的可靠，你可以放棄。篩選因素的結果，使得我們掌握了影響指標的主要因素，這一步尤為關鍵，往往我們在現實中是通過完全的經驗分析得出，甚至抱著可能是的態度。

第四步：快速接近

我們通過篩選試驗找到了關鍵的因素，同時篩選試驗還包含一些很重要的信息，那就是主要因素對指標的影響趨勢，這是我們必須充分利用的信息，它可以幫助我們快速的找到試驗目的的可能區域，雖然不是很確定，但我們縮小了包圍圈。這時我們一般使用試驗設計中的快速上升（下降）方法，它是根據篩選試驗所揭示的主要因素的影響趨勢來確定一些水平，進行試驗，試驗的目的就像我們在尋找罪犯一樣的縮小嫌疑范圍，我們得出的一個結論就是，我們的改善最優點就在因素的最終反映的水平范圍內，我們離成功更近了一步。

第五步：析因試驗

在篩選試驗時我們沒有強調因素間的交互作用等的影響，但給出了主要的影響因素，而且快速接近的方法，使我們確定了主要因素的大致取值水平，這時我們就可以進一步的度量因素的主效應、交互作用以及高階效應，這些試驗是在快速接近的水平區間內選取得，所以對於最終的優化有顯著的成效，析因試驗主要選擇各因素構造的幾何體的頂點以及中心點來完成，這樣的試驗構造，可以幫助我們確定對於指標的影響，是否存在交互作用或者那些交互作用，是否存在高階效應或者哪些高階效應，試驗的最終是通過方差分析來檢定這些效應是否顯著，同時對以往的篩選、快速接近試驗也是一個驗證，但我們不宜就在這樣的試驗基礎上就來描述指標與諸主效應的詳細關系，因為對於3個水平點的選取，試驗功效會有不足的可能性。

第六步：回歸試驗

我們在析因試驗中，確定了所有因素與指標間的主要影響項，但是考慮到功效問題，我們需要進一步的安排一些試驗來最終確定因素的最佳影響水平，這時的試驗只是一個對析因試驗的試驗點的補充，也就是還可以利用析因試驗的試驗數據，只是為了最終能夠優化我們的指標，或者說有效全面的構建因素與水平的相應曲面和等高線，我們增加一些試驗點來完成這個任務。試驗點一般根據回歸試驗的旋轉性來選取，而且它的水平應該根據功效、因子數、中心點數等方面的合理設置，以確保回歸模型的可靠性和有效性。這些試驗的完成，我們就可以分析和建立起因素和指標間的回歸模型，而且可以通過優化的手段來確定最終的因子水平設定。當然為了保險起見，我們最後在得到最佳參數水平組合後進行一些驗證試驗來檢驗我們的結果。

第七步：穩健設計

我們知道，試驗設計的目的就是希望通過設置我們可以調控的一些關鍵因素來達到控制指標的目的，因為對於指標來講我們是無法直接控制的，試驗設計提供了這種可能和途徑，但是在現實中卻還存在一類這樣的因素，它對指標影響同樣的顯著，但是它很難通過人為的控制來確保其影響最優，這類因素我們一般稱為雜訊因素，它的存在往往會使我們的試驗成果功虧一簣，所以對待它的方法，除了盡量的控制之外可以選用穩健設計的方法，目的是這些因素的影響降低至最小，從而保證指標的高優性能。事實上這些因素是普遍存在的，例如我們的汽車行駛的路面，不可能保證都是在高級公路上，那麼對於一些差的路面，我們怎樣來設計出高性能呢？這時我們會選擇出一些抗干擾的因素來緩解干擾因素的影響，這就是穩健設計的意圖和途徑。通常我們會經常使用在設計和研發階段，但有時也會隨著問題的產生而暴露出來，但我們會提出一個問題了，重新選定主要因素的水平會不會帶來指標的振盪和劣化，這是完全有可能的，但我們可以通過evop等途徑來重新設定以保證因素更改後的輸出效果。

小結：

1.試驗設計需要成本的投入，我們必須確定試驗進行的必要性，以及選取最優的設計方案。

2.水平的選取可能直接影響試驗設計的結果，要謹慎的選取，最後有專業知識和歷史數據的支持。

3.盡可能的利用一些歷史數據，在確認可靠後提取對我們試驗有用的信息，來盡量減少試驗投資和縮短試驗周期。

4.試驗設計並不能提供解決所有問題的途徑，現實當中的局限驗證了這一點，我們要全面考慮解決問題的方式，選取最有效、最經濟的解決途徑。

5.注意充分的分析流程，不要遺漏關鍵的因素，不要被一些經驗論的不可能結論左右。

6.除了試驗設計涉及的因素外，要盡量確定所有的環境因素是穩定和符合現實的，往往會做不到這一點，我們可以用隨機化、區組化來盡量避免。

7.注意結果的驗證和控制，不要輕信結果。

8.盡量保證試驗的模擬性，避免一些理想的試驗環境，比如試驗室，理想不現實的環境是的試驗可能根本就沒有作用。

9.試驗設計者要關注試驗過程，保證試驗意圖和方案的徹底執行。

10.如果實現一步到位的試驗設計是可能的，那就不要猶豫的開展吧，上面的七步只是針對普通的情況。

5. 模具是怎樣製造的

模具製造技術迅速發展，已成為現代製造技術的重要組成部分。如模具的CAD/CAM技術，模具的激光快速成型技術，模具的精密成形技術，模具的超精密加工技術，模具在設計中採用有限元法、邊界元法進行流動、冷卻、傳熱過程的動態模擬技術，模具的CIMS技術，已在開發的模具DNM技術以及數控技術等，幾乎覆蓋了所有現代製造技術。�

現代模具製造技術朝著加快信息驅動、提高製造柔性、敏捷化製造及系統化集成的方向發展。�

一、高速銑削：第三代制模技術�

高速銑削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面質量，而且與傳統的切削加工相比具有溫升低(加工工件只升高3℃)，熱變形小，因而適合於溫度和熱變形敏感材料(如鎂合金等)加工；還由於切削力小，可適用於薄壁及剛性差的零件加工；合理選用刀具和切削用量，可實現硬材料(HRC60)加工等一系列優點 。因此，高速銑削加工技術仍是當前的熱門話題，它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向發展，成為第三代制模技術。�

二、電火花銑削和「綠色」產品技術�

從國外的電加工機床來看，不論從性能、工藝指標、智能化、自動化程度都已達到了相當高的水平，目前國外的新動向是進行電火花銑削加工技術(電火花創成加工技術)的研究開發，這是一種替代傳統的用成型電極加工型腔的新技術，它是用高速旋轉的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工(像數控銑一樣)，因此不再需要製造復雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領域的重大發展。�

最近，日本三菱公司推出了EDSCAN8E電火花創成加工機床又有新的進展。該機能進行電極損耗自動補償，在Windows95上為該機開發的專用CAM系統，能與AutoCAD等通用的CAD聯動，並可進行在線精度測量，以保證實現高精度加工。為了確認加工形狀有無異常或殘缺，CAM系統還可實現模擬加工。�

在電火花加工技術進步的同時，電火花加工的安全和防護技術越來越受到人們的重視，許多電加工機床都考慮了安全防護技術。目前歐共體已規定沒有「CE」標志的機床不能進入歐共體市場，同時國際市場也越來越重視安全防護技術的要求。�

目前，電火花加工機床的主要問題是輻射騷擾，因為它對安全、環保影響較大，在國際市場越來越重視「綠色」產品的情況下，作為模具加工的主導設備電火花加工機床的「綠色」產品技術，將是今後必須解決的難題。�

三、新一代模具CAD/CAM軟體技術�

目前，英、美、德等國及我國一些高等院校和科研院所開發的模具軟體，具有新一代模具CAD/CAM軟體的智能化、集成化、模具可製造性評價等特點 。�

新一代模具軟體應建立在從模具設計實踐中歸納總結出的大量知識上。這些知識經過了系統化和科學化的整理，以特定的形式存儲在工程知識庫中並能方便地被模具所調用。在智能化軟體的支持下，模具CAD不再是對傳統設計與計算方法的模仿，而是在先進設計理論的指導下，充分運用本領域專家的豐富知識和成功經驗，其設計結果必然具有合理性和先進性。�

新一代模具軟體以立體的思想、直觀的感覺來設計模具結構，所生成的三維結構信息能方便地用於模具可製造性評價和數控加工，這就要求模具軟體在三維參數化特徵造型、成型過程模擬、數控加工過程模擬及信息交流和組織與管理方面達到相當完善的程度並有較高集成化水平。衡量軟體集成化程度的高低，不僅要看功能模塊是否齊全，而且要看這些功能模塊是否共用同一數據模型，是否以統一的方式形成全局動態資料庫，實現信息的綜合管理與共享，以支持模具設計、製造、裝配、檢驗、測試及投產的全過程。�

模具可製造性評價功能在新一代模具軟體中的作用十分重要，既要對多方案進行篩選，又要對模具設計過程中的合理性和經濟性進行評估，並為模具設計者提供修改依據。�

在新一代模具軟體中，可製造性評價主要包括模具設計與製造費用的估算、模具可裝配性評價、模具零件製造工藝性評價、模具結構及成形性能的評價等。� 新一代軟體還應有面向裝配的功能，因為模具的功能只有通過其裝配結構才能體現出來。採用面向裝配的設計方法後，模具裝配不再是逐個零件的簡單拼裝，其數據結構既能描述模具的功能，又可定義模具零部件之間相互關系的裝配特徵，實現零部件的關聯，因而能有效保證模具的質量。�

四、先進的快速模具製造技術�

1、激光快速成型技術(RPM)發展訊速，我國已達到國際水平，並逐步實現商品化。世界上已經商業化的快速成形工藝主要有SLA(立體光刻)、LOM(分層分體製造)、SLS(選擇性激光燒結)、3D-P(三維印刷)。�

清華大學最先引進了美國3D公司的SLA250(立體光刻或稱光敏樹脂激光固化)設備與技術並進行開發研究，經幾年努力，多次改進，完善、推出了「M-RPMS-型多功能快速原型製造系統」(擁有分層實體製造-SSM、熔融擠壓成型-MEM)，這是我國自主知識產權的世界唯一擁有兩種快速成形工藝的系統(國家專利)，具有較好的性能價格比。�

2、無模多點成形技術是用高度可調的沖頭群體代替傳統模具進行板材曲面成形的又一先進製造技術，無模多點成形系統以CAD/CAM/CAT技術為主要手段，快速經濟地實現三維曲面的自動成形。吉林工大承擔了有關無模成形的國家重點科技攻關項目，已自主設計並製造了具有國際領先水平的無模多點成形設備。�

我國這項技術與美國的麻省理工學院、日本東京大學、日本東京工業大學相比，在理論研究和實際應用方面均處領先地位，目前正向著推廣應用方面發展。� 3、樹脂沖壓模具首次在國產轎車的試制中得到成功應用。一汽模具製造有限公司設計製造了12套樹脂模具用於全新小紅旗轎車的改型試制，這12套模具分別是行李箱、發動機罩、前後左右翼子板等大型復雜內外覆蓋件的拉延模具，其主要特點是模具型面以CAD/CAM加工的主模型為基準，採用瑞士汽巴精化的高強度樹脂澆注成形，凸凹模間隙採用進口專用蠟片准確控制，模具的尺寸精度高，製造周期可縮短二分之一至三分之二，製造費用可節省1000萬元左右(12套模具)。為我國轎車試制和小批量生產開辟了一條新途徑，屬國內首創。瑞士汽巴精化有關專家認為可達90年代國際水平。�

五、現場化的模具檢測技術�

精密模具的發展，對測量的要求越來越高。精密的三坐標測量機，長期以來受環境的限制，很少在生產現場使用。新一代三座標測量機基本上都具有溫度補償及採用抗振材料，改善防塵措施，提高環境適應性和使用可靠性，使其能方便地安裝在車間使用，以實現測量現場化的特點。�

六、鏡面拋光的模具表面工程技術�

模具拋光技術是模具表面工程中的重要組成部分，是模具製造過程中後處理的重要工藝。目前，國內模具拋光至Ra0.05μm的拋光設備、磨具磨料及工藝，可以基本滿足需要，而要拋至Ra0.025μm的鏡面拋光設備、磨具磨料及工藝尚處摸索階段。隨著鏡面注塑模具在生產中的大規模應用，模具拋光技術就成為模具生產的關鍵問題。由於國內拋光工藝技術及材料等方面還存在一定問題，所以如傻瓜相機鏡頭注塑模、CD、VCD光碟及工具透明度要求高的注塑模仍有很大一部分依賴進口。�

值得注意的是，模具表面拋光不單受拋光設備和工藝技術的影響，還受模具材料鏡面度的影響，這一點還沒有引起足夠的重視，也就是說，拋光本身受模具材料的制約。例如，用45#碳素鋼做注塑模時，拋光至Ra0.2μm時，肉眼可見明顯的缺陷，繼續拋下去只能增加光亮度，而粗糙度已無望改善，故目前國內在鏡面模具生產中往往採用進口模具材料，如瑞典的一勝百136、日本大同的PD555等都能獲得滿意的鏡面度。�

鏡面模具材料不單是化學成分問題，更主要的是冶煉時要求採用真空脫氣、氬氣保護鑄錠、垂直連鑄連軋、柔鍛等一系列先進工藝，使鏡面模具鋼具內部缺陷少、雜質粒度細、彌散程度高、金屬晶粒度細、均勻度好等一系列優點，以達到拋光至鏡面的模具鋼的要求。