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。不過，在過去的近十年時間里，這項技術(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。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，因為他們不過是王運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，上海富奇凡機電科技有限公司董事長王運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。當(dāng)時我就被它深深吸引，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。“回國后，我馬上開始了這方面的研究?！碑?dāng)時，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，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)的快速成形機的價格太高，難以商品化，研究陷入困境。這時，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。王運贛采用這種新原料進行研究，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。“1995年，我們參加北京機床博覽會，我們的機器在會場引起轟動?！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@個問題時，王教授的語氣十分堅決。“為什么？”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)、制作時間與成本又是整個汽車開發(fā)時間和成本的主要部分。據(jù)美國汽車制造工業(yè)統(tǒng)計，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套保險杠該如何生產(chǎn)呢？據(jù)介紹，人們應(yīng)該首先設(shè)計出保險杠的圖紙，然后根據(jù)圖紙鍛造出鋼坯或者鋁坯，再經(jīng)過復(fù)雜、費時的機械加工得到模具，最后再利用模具和注塑機注塑出保險杠。這大約需要多長時間呢？王運贛答道：“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個月以上的時間；一付小型、中等復(fù)雜的模具也需要3個月以上的時間開發(fā)?！倍F(xiàn)在，運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)的加工機床和模具，只需傳統(tǒng)加工方法1030的工時和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)實力在國際上是處于領(lǐng)先地位的，但和國外先進水平相比，國內(nèi)快速模具制造行業(yè)有以下三個方面的差距：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)了一個問題：早在1994年，王運贛就開發(fā)出了樣機，先進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，但是問題接踵而來進一步改進和商品化的大量資金和高品質(zhì)元器件無法解決。