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快速成形和快速模具制造技术1
采用不用传统的机床与模具就可以快速制造汽车零部件,这一切听起来是不可思议的,但却是事实。不过,在过去的近十年时间里,这项技术在国内的推广并不顺利。 用纸可以制造零部件 纸的强度有多大?它一撕就破,这是众所周知的常识。如果告诉你,现在有种纸比木头还硬,可以用于制造汽车零部件的样件,你信不信? 这不是天方夜谭,是事实。 不得不承认,随着现代科学技术的发展,人类的智慧会创造出超越普通常识的神话。 这些特殊的纸张还不够神奇,因为他们不过是王运赣教授研制出来的快速成形系统所需的原料而已。 真正神奇的,是支持这个系统的技术———快速成形技术。 10月15日,在北京昆仑饭店的中国汽车工程学会2003年会现场,上海富奇凡机电科技有限公司董事长王运赣教授向记者介绍了快速成形技术。 “1990年,我作为华中理工大学的教授,受美国自然科学基金会(NSF)的邀请,出席了在亚利桑那州召开的NSF年会。在随后的参观访问中,我接触了刚问世不久的快速成形机。当时我就被它深深吸引,并立刻产生了一种预感———快速成形技术必将风靡全球!”王教授回忆道。“回国后,我马上开始了这方面的研究。” 当时,王教授从湖北省科委那里得到了一笔研究液态光敏树脂快速成形的经费,并取得了初步成功。不过由于所用的液态光敏树脂和相应的快速成形机的价格太高,难以商品化,研究陷入困境。这时,国外兴起了一种以纸为原料的快速成形技术,由于在成形过程中,纸始终是固态的,没有状态变化,因此翘曲变形小,非常适合中、大型零部件成形。王运赣采用这种新原料进行研究,并在半年后试制成功了国内第一台以纸为原料的快速成形机。 “1995年,我们参加北京机床博览会,我们的机器在会场引起轰动。”王教授的言语中透露出一丝自豪。 不用钢模,照样生产塑料件 王教授曾经接到过一个订单,对方在没有现成钢模的情况下,要求在10天后交付10套保险杠样品,要的是能够装车直接使用的。而他们按要求交货了。 如果没有快速成形技术,现实又是什么样的呢? “如果没有现成的模具,这是不可能的。”谈到这个问题时,王教授的语气十分坚决。 “为什么?”记者问道。 “汽车的开发、生产离不开模具,尤其是铸造、锻压、注塑等工艺,没有模具就做不出产品。而模具的开发、制作时间与成本又是整个汽车开发时间和成本的主要部分。据美国汽车制造工业统计,其平均67%以上的投资与模具有关。”王教授这样答道。 那么,如果按照传统方法,这10套保险杠该如何生产呢? 据介绍,人们应该首先设计出保险杠的图纸,然后根据图纸锻造出钢坯或者铝坯,再经过复杂、费时的机械加工得到模具,最后再利用模具和注塑机注塑出保险杠。 这大约需要多长时间呢? 王运赣答道:“就现在的状况看,通常,一付大型、复杂的模具的开发需要6个月以上的时间;一付小型、中等复杂的模具也需要3个月以上的时间开发。” 而现在,运用快速硅橡胶模与浇注反应成形聚氨酯塑料,可以在短短的几天内提供几件至几十件的高强度、高精度塑料件。
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