快速成形和快速模具制造技術(shù).doc

快速成形和快速模具制造技術(shù)不用傳統(tǒng)的機(jī)床與模具就可以快速制造汽車零部件，這一切聽起來是不可思議的，但卻是事實(shí)。不過，在過去的近十年時(shí)間里，這項(xiàng)技術(shù)在國內(nèi)的推廣并不順利。用紙可以制造零部件紙的強(qiáng)度有多大？它一撕就破，這是眾所周知的常識。如果告訴你，現(xiàn)在有種紙比木頭還硬，可以用于制造汽車零部件的樣件，你信不信？這不是天方夜譚，是事實(shí)。不得不承認(rèn)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類的智慧會創(chuàng)造出超越普通常識的神話。這些特殊的紙張還不夠神奇，因?yàn)樗麄儾贿^是王運(yùn)贛教授研制出來的快速成形系統(tǒng)所需的原料而已。真正神奇的，是支持這個(gè)系統(tǒng)的技術(shù)快速成形技術(shù)。10月15日，在北京昆侖飯店的中國汽車工程學(xué)會2003年會現(xiàn)場，上海富奇凡機(jī)電科技有限公司董事長王運(yùn)贛教授向記者介紹了快速成形技術(shù)?！?990年，我作為華中理工大學(xué)的教授，受美國自然科學(xué)基金會（NSF）的邀請，出席了在亞利桑那州召開的NSF年會。在隨后的參觀訪問中，我接觸了剛問世不久的快速成形機(jī)。當(dāng)時(shí)我就被它深深吸引，并立刻產(chǎn)生了一種預(yù)感快速成形技術(shù)必將風(fēng)靡全球！”王教授回憶道?！盎貒?，我馬上開始了這方面的研究?！碑?dāng)時(shí)，王教授從湖北省科委那里得到了一筆研究液態(tài)光敏樹脂快速成形的經(jīng)費(fèi)，并取得了初步成功。不過由于所用的液態(tài)光敏樹脂和相應(yīng)的快速成形機(jī)的價(jià)格太高，難以商品化，研究陷入困境。這時(shí)，國外興起了一種以紙為原料的快速成形技術(shù)，由于在成形過程中，紙始終是固態(tài)的，沒有狀態(tài)變化，因此翹曲變形小，非常適合中、大型零部件成形。王運(yùn)贛采用這種新原料進(jìn)行研究，并在半年后試制成功了國內(nèi)第一臺以紙為原料的快速成形機(jī)?！?995年，我們參加北京機(jī)床博覽會，我們的機(jī)器在會場引起轟動?！蓖踅淌诘难哉Z中透露出一絲自豪。不用鋼模，照樣生產(chǎn)塑料件王教授曾經(jīng)接到過一個(gè)訂單，對方在沒有現(xiàn)成鋼模的情況下，要求在10天后交付10套保險(xiǎn)杠樣品，要的是能夠裝車直接使用的。而他們按要求交貨了。如果沒有快速成形技術(shù)，現(xiàn)實(shí)又是什么樣的呢？“如果沒有現(xiàn)成的模具，這是不可能的?！闭劦竭@個(gè)問題時(shí)，王教授的語氣十分堅(jiān)決?！盀槭裁?？”記者問道?！捌嚨拈_發(fā)、生產(chǎn)離不開模具，尤其是鑄造、鍛壓、注塑等工藝，沒有模具就做不出產(chǎn)品。而模具的開發(fā)、制作時(shí)間與成本又是整個(gè)汽車開發(fā)時(shí)間和成本的主要部分。據(jù)美國汽車制造工業(yè)統(tǒng)計(jì)，其平均67以上的投資與模具有關(guān)?！蓖踅淌谶@樣答道。那么，如果按照傳統(tǒng)方法，這10套保險(xiǎn)杠該如何生產(chǎn)呢？據(jù)介紹，人們應(yīng)該首先設(shè)計(jì)出保險(xiǎn)杠的圖紙，然后根據(jù)圖紙鍛造出鋼坯或者鋁坯，再經(jīng)過復(fù)雜、費(fèi)時(shí)的機(jī)械加工得到模具，最后再利用模具和注塑機(jī)注塑出保險(xiǎn)杠。這大約需要多長時(shí)間呢？王運(yùn)贛答道：“就現(xiàn)在的狀況看，通常，一付大型、復(fù)雜的模具的開發(fā)需要6個(gè)月以上的時(shí)間；一付小型、中等復(fù)雜的模具也需要3個(gè)月以上的時(shí)間開發(fā)。”而現(xiàn)在，運(yùn)用快速硅橡膠模與澆注反應(yīng)成形聚氨酯塑料，可以在短短的幾天內(nèi)提供幾件至幾十件的高強(qiáng)度、高精度塑料件。國內(nèi)外同行技術(shù)差距較大聽起來，快速成形技術(shù)非常高深，其實(shí)不然，它的原理比較簡單。傳統(tǒng)的加工法就像是雕刻，通過“去除”毛坯上大于工件的材料得到工件；而快速成形就像是捏泥人，通過將一層層小毛坯逐步疊加成大工件。因此，它不必采用傳統(tǒng)的加工機(jī)床和模具，只需傳統(tǒng)加工方法1030的工時(shí)和2035的成本，就能直接制造出產(chǎn)品樣品或模具。雖然國內(nèi)某些公司的技術(shù)實(shí)力在國際上是處于領(lǐng)先地位的，但和國外先進(jìn)水平相比，國內(nèi)快速模具制造行業(yè)有以下三個(gè)方面的差距：現(xiàn)在國內(nèi)的品種不到10種，遠(yuǎn)少于國外已商品化的20多種，特別是尚未開展高檔快速模具的研發(fā)和生產(chǎn)；另外，由于制作品種有限，對于具體客戶而言，缺乏靈活性和適應(yīng)性；最后，國內(nèi)行業(yè)還不具備大型、復(fù)雜、精密快速模具的生產(chǎn)能力。關(guān)鍵在于認(rèn)識的轉(zhuǎn)變在談話過程中，記者發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問題：早在1994年，王運(yùn)贛就開發(fā)出了樣機(jī)，先進(jìn)國家也早在幾年前就大量采用多種快速模具，而我國卻很少有人采用快速模具制造新技術(shù)。據(jù)介紹，雖然早在1994年就研制出樣機(jī)，但是問題接踵而來進(jìn)一步改進(jìn)和商品化的大量資金和高品質(zhì)元器件無法解決。