淺談機(jī)械制造中模具技術(shù)的發(fā)展方向與現(xiàn)狀

(西華大學(xué) 四川 成都 610039)

引言

模具行業(yè)的發(fā)展在近幾十年來非常迅猛，其實(shí)現(xiàn)階段模具制造的年產(chǎn)量就已經(jīng)遠(yuǎn)超于有色金屬以及鋼鐵的年產(chǎn)量總合，目前模具在航天航空、儀表、機(jī)電以及汽車等行業(yè)及人們生活有關(guān)的領(lǐng)域當(dāng)中得到了很好的應(yīng)用。依照國內(nèi)外目前的模具市場發(fā)展情況來看，在我國模具業(yè)進(jìn)行有效調(diào)整以后，模具制造的比例也會持續(xù)增大。機(jī)械模具制造技術(shù)的水平是對國家制造業(yè)綜合水平的參考指標(biāo)。

一、關(guān)于機(jī)械模具的關(guān)鍵技術(shù)

首先，針對機(jī)械模具的精度來說，數(shù)控技術(shù)在不斷的發(fā)展中有效的提升其精度，而CAD/CAM也有非常好的無縫銜接特點(diǎn)，在很大程度上使其自動化程度能大幅度提升，還能將設(shè)計(jì)與制造的整個(gè)時(shí)間有效縮短[3]。因?yàn)镻RO/E自身含有NC模塊，所以能將工藝與毛坯等直接進(jìn)行設(shè)置，使刀具路徑當(dāng)中的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，因而形成最后的數(shù)控代碼。不過，盡管Pro/E有非常強(qiáng)的模具設(shè)計(jì)以及參數(shù)化造型的有點(diǎn)，不過還是有參數(shù)設(shè)置非常復(fù)雜的缺點(diǎn)。對比Mastercam來看，盡管在模具設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品的造型上比較差，但是其數(shù)控技術(shù)還是非常便捷。因此，在機(jī)械模具中一般會將Mastercam及Pro/E相結(jié)合，把各自的優(yōu)勢發(fā)揮到極致，提高機(jī)械模具的效率以及質(zhì)量，這也是現(xiàn)階段機(jī)械模具行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的模式。下面來分別了解一下Mastercam中的加工流程以及Pro/E中的模具設(shè)計(jì)，比如機(jī)械模具設(shè)計(jì)，當(dāng)Pro/E中的模具設(shè)計(jì)好后，就需要應(yīng)用模具文件對菜單當(dāng)中的保存副本、文件等指令進(jìn)行選擇，還要將文件應(yīng)用GES的格式進(jìn)行保存。不僅如此，其坐標(biāo)為了能確保相同，我們需要很好的處理坐標(biāo)。

二、機(jī)械模具技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在模具業(yè)中計(jì)算機(jī)的使用非常廣泛，而計(jì)算機(jī)應(yīng)用中制造及設(shè)計(jì)的一體化，能將模具設(shè)計(jì)工藝有效優(yōu)化?，F(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的機(jī)械模具技術(shù)為CAD/CAE/CAM以及激光，下面我們來分別了解一下。

(一)激光技術(shù)在模具制造中激光技術(shù)也應(yīng)用也較為廣泛，比如：特殊模具及快速成型等方面。在模具制造業(yè)中應(yīng)用激光技術(shù)的有：刻字、打孔及激光切割，目前的激光技術(shù)還是有很多地方需要完善，可以以此設(shè)計(jì)一些復(fù)雜程度更強(qiáng)的原型，使制造成本能有效降低，經(jīng)濟(jì)效益也能得以增長，生產(chǎn)周期也可相應(yīng)縮短。

(二)CAD/CAE/CAM在現(xiàn)代模具的制造以及設(shè)計(jì)中，CAD主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行繪圖、實(shí)體建模以及幾何設(shè)計(jì)等等；CAM指的是，將所設(shè)計(jì)的模具模型由CAE進(jìn)行優(yōu)化以及評估分析之后，其后再對刀具進(jìn)行一系列的加工，軌跡就能生成[1]，還能以此生成數(shù)控加工圖的代碼，從而對數(shù)控機(jī)床的加工進(jìn)行控制。CAE是應(yīng)用計(jì)算機(jī)來將數(shù)值模擬的分析進(jìn)行計(jì)算，以此對模型進(jìn)行進(jìn)一步的分析以及評估，從而有效的優(yōu)化模具模型。此一體化技術(shù)還需要不斷的更新及完善，并需要國家大力扶持。

三、電控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

電控系統(tǒng)具有自動和手動兩種操作模式，通過選擇開關(guān)可方便的在兩種模式間進(jìn)行切換。手動模式的采用使系統(tǒng)的檢測和調(diào)試具有較大地靈活性。

在自動工作模式下，自動模式選擇開關(guān)處于“開”狀態(tài)，手動模式選擇開關(guān)處于“關(guān)”狀態(tài)，按下正常起動按鈕則執(zhí)行自動起動過程。

若采用手動起動方式，自動模式選擇開關(guān)置于“關(guān)”狀態(tài)，手動模式選擇開關(guān)置于“開”狀態(tài)，按下手動啟動泵站電機(jī)按鈕啟動泵站電機(jī)，再按下開盤閘按鈕打開盤閘，最后按下正常起動按鈕，系統(tǒng)將執(zhí)行“測輸送機(jī)加速度和電機(jī)轉(zhuǎn)速”往下的過程。

無論自動模式還是手動模式，按下正常停車按鈕則發(fā)出“正常停車指令”，按下緊急停車按鈕或PLC接收到故障信號觸發(fā)中斷則發(fā)出“緊急停車指令”，兩者都將執(zhí)行正常制動停車過程。

四、應(yīng)用實(shí)例

本文所研制的控制系統(tǒng)在本礦帶式輸送機(jī)進(jìn)行了應(yīng)用，帶式輸送機(jī)的主要參數(shù)如下：長度L=950m，運(yùn)量Q=150t/h，帶寬

B=800mm，帶速v=1.25m/s，傾角α=-20o，電機(jī)功率N=55kW。

自2011年元月開始使用，期間僅出現(xiàn)過一次因泵站電磁閥密封圈損壞導(dǎo)致的漏油現(xiàn)象，更換后即解決問題，到目前為止再沒有出現(xiàn)過其他問題，用戶反映良好。

五、結(jié)論

(1)本文主要對下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動工況進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上制定了盤式制動控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和控制方案，同時(shí)對起動、超速、打滑、正常停車、緊急停車以及突然停電等不同的工況提出了詳細(xì)的控制策略。實(shí)際應(yīng)用表明所研制的控制具有良好的使用效果。

(2)此外，下運(yùn)帶式輸送機(jī)的運(yùn)行狀況較為復(fù)雜，還應(yīng)針對空載、載荷較小和滿載分別采用不同的控制策略，以更好地滿足煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的需要。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋偉剛.大型帶式輸送機(jī)合理可控起動曲線的研究[J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2002(8):20-23

[2]李玉瑾.帶式輸送機(jī)的動態(tài)特性分析與軟起動設(shè)計(jì)[J].煤炭學(xué)報(bào),2002(6):294-299

[3]包繼華,于巖,周滿山.下運(yùn)帶式輸送機(jī)盤式制動系統(tǒng)的研究[J].煤礦自動化,2000(5):9-10

[4]王光炳.淺析下運(yùn)帶式輸送機(jī)的制動與起動[J].煤礦機(jī)電,2001(1):31-34