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作者：赵明娟 赵龙志 宋金良 张尚兵

随着社会的发展，塑料制品以其轻巧、美观、耐用、价廉等特点成为人们生活中不可缺少得一部分。人们对塑料制件的要求也越来越高，不仅追求塑件的结构性能，而且对塑件的表面质量也越来越重视。塑料制品在汽车内饰件中占有相当大的比重，塑件质量是影响汽车外观形象和使用性能的重要因素之一，在塑料材料和制品设计及加工工艺确定后，塑料注射模具的质量对塑件的质量和成本具有决定性作用。在现代制造业的发展进程中，模具的地位及其重要性日益受到人们的重视。因此研究汽车内饰件的模具设计具有重要的意义，本文设计了汽车用方向盘左右装饰盖注射模具。
1 塑件结构分析
图1为汽车方向盘左右装饰盖，这是两个左右对称呈镜像关系的塑件，为了美观装饰盖的上表面为流线形曲面，其他各面多由曲面构成，其中上下表面造型曲面复杂，下部还有两个用于安装的空心圆柱孔和多根加强筋。零件总高度25 mm，体积3 373.16mm3，具体尺寸由零件数模提供(图2)。

图1 汽车方向盘左右装饰盖上、下表面

零件设计时，先用曲面造型的方法创建出一个零件的表面，然后对该表面进行实体化得出零件实体，再对该零件实体进行镜像处理即可得出这一对左右装饰盖零件。塑件材料选用具有良好综合性能的工程塑料ABS，它有较好的加工和成型性能，低蠕变性能和优异的尺寸稳定性，还有高抗冲击强度和良好的外观特性，适当提高模具温度可提高塑件光洁度。材料密度为1.02-1.05 g/cm3(注射级密度取1.05 g/cm3),理论计算收缩率为0.6%，溢料值为0.04 mm.
2 模具结构分析
塑件的总体尺寸为小型，尺寸精度不高，为中小批量生产。为了降低成型费用，本设计采用一模两件。根据零件的结构分析，分型面选在最大轮廓处，上部用整体式凹模型腔，下部用整体式凸模，再嵌人两个小型芯。本塑件的各面均为曲面，而且在塑件的下部两端都有复杂的曲面棱角(图3)，这个模具的分型增加了难度。综合分析塑件的特点，此模具的设计的关键在于分型面的建立。

2.1分型面
分型面是用来分割工件或者已存在的模具体积块的。它由一个或多个曲面特征组成。在Pro/Engineer的模具设计流程中，最重要、最关键的一步就是分型面的建立。分型面的选择不仅影响塑件的正常成型和脱模，而且还涉及到模具的结构和制造成本。分型面的选择应满足在动模分离后，使塑件制品尽可能留在动模内，这样可以利用动模上的脱模机构进行脱模，取件方便。否则，使制品留在定模上，定模上又要增设脱模机构，使模具结构复杂。
建立分型面时，本设计先对一模一腔建立分型面，对一模一腔进行分割体积块、铸模，然后再建立一模两件的分型面。在分型过程中，塑件制品的左右两个多棱角是最复杂的，这两个部位是各个分型面交叉，在各个分型面之间存在一定的间隙，因此用一般的分型方法，不能分割体积块，得不到总分型面。本设计采用在产品上选择造型线投影到工件，然后再对投影线拉伸穿过产品上表面成为多棱角的分型面，最后把所有侧分型面合并。本模具是一模两件布局，因此最后采用边界混合方法建立了在两件之间的分型面，然后所有分型面进行合并，就建立了总分型面(如图4)。

图4 分型面

在注射成型过程中，模具的型腔将受到高压的作用，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。强度不足将导致塑性变形，甚至开裂;刚度不足将导致弹性变形，导致型腔向外膨胀，产生溢料间隙。由于模具型腔尺寸较大，型腔在发生大的弹性变形前，其内应力往往超过许用应力，因此应对型腔强度进行校核。由于该塑件属于中小批量生产，因此为了便于加工，降低模具成本，动模和定模材料选用 3Cr2Mo钢，本设计在经过校核后，定模和动模采用整体式结构，定模和动模总体尺寸分布定为250 mm x 200 mm x 70mm和250 mm x 200 uun x 50 mm，动模和定模的结构如图5。

图5 模具型腔

定模是成型塑件外形的模具零件，其工作尺寸属包容尺寸，在使用过程中凹模的磨损会使包容尺寸逐渐的增大。所以，为了使得模具的磨损留有修模余地，在设计模具时，包容尺寸尽量取下限尺寸，尺寸公差取下偏差。动模也是成型塑件的型芯模具零件，其工作尺寸属被包容尺寸，在使用过程中动模的磨损会使包容尺寸逐渐的增大。所以，为了塑件在生产过程中修模的需要，在设计模具时，包容尺寸尽量取上限尺寸，尺寸公差取上偏差。
2.3浇口的设计
浇口是浇注系统的关键部分，浇口的形式、尺寸以及在塑件上的开设部位对塑件质量有重大的影响。浇口的主要作用有两个:一是塑料熔体流经的通道;二是浇口的适时凝固可控制保压时间。浇口设计包括浇口截面形状、浇口截面尺寸的确定和浇口位置的选择。塑件所用的原料特性如成型温度、戮度、收缩率及有无填充物等都影响到浇口的设计。此外，在进行浇口设计时，还应考虑浇口的加工、脱模及清除浇口凝料的难易程度。
由于侧浇口一般开设在分型面上，从塑件的外侧面进料，浇口截面形状简单，加工方便，在塑件上留下的痕迹小，而且可以保汪成型良好，所以根据塑件结构特点，本设计选用侧浇口。在确定浇口位置时，浇口应设计在制品壁厚最厚之处，并力求浇口至型腔各部分距离尽可能接近并利于补缩;避免在浇口处产生喷射，在成型中产生蛇流;而且浇口应设计在制品成型时的主要受力之处。图1和图3可以得知，塑件在成型时，最大受力集中在底部的棱角处，所以浇口设置在零件底部边缘处(如图6)。

2.4冷却系统
模具的冷却就是将注射成型过程中产生的并传导给模具的热量，应尽可能迅速并最大程度地导出，从而使塑件以较快的速度冷却固化;防止塑件脱模时变形;缩短成型周期，提高生产效率;增大结晶性塑料的过冷度，以得到整体性能好表面光滑的塑件。因此，冷却的效果直接决定着塑件的质量和生产效率。一般注射到模具内的塑料温度为200℃左右，而塑件固化后从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，提高塑件定型质量和生产效率。冷却介质有冷却水和压缩空气，普遍使用冷却水的多，这是因为水的热容较大，传热系数大，成本低，且低于室温的水也容易取得。用水冷却即在模具型腔周围或型腔内开设冷却水通道，利用循环水将热量带走，降低模具型腔温度。
冷却系统的设计应做到冷却系统内流动介质能充分吸收成型塑件所传导的热量，使模具成型表面的温度稳定地保持在所需的温度范围内。因此，在不与顶出系统和其他连接件发生干涉的情况下，冷却系统尽量在型腔附近设置。根据塑件的结构复杂程度，冷却水道可以采用直通式和回转式。直通式水道结构简单，加工方便，但冷却效果一般。回转式水道的路径更加贴近与型腔轮廓，冷却效果较好，但加工成本高，有时还必须采用分体式结构。由于装饰盖体积小，形状复杂程度不高，因此为降低加工成本，本设计采用直通式冷却水道，动模和定模的冷却水道布置分别如图7。通过调节冷却水的流量可以控制冷却系统散发的热量，从而调节模具型腔的温度。

3 模具工作过程
图8为模具结构图，模具闭合后，注塑机开始向型腔内注人ABS，然后经过一段时间的保压成型后，动模随注塑机开始与定模分开，待动模开启到终点位置时，在拉料杆的作用和型芯包紧力的作用下，塑件和流动中的凝料留在动模上，在顶出机构的作用下，塑件从动模上分离开来，在复位杆和复位弹簧的作用下，顶杆回复到模具闭合时所在的位置，最后模具闭合，至此，模具完成了一个工作循环。

图8 模具结构

4 结束语
本文运用Pro/E软件设计了汽车方向盘作用装饰盖注塑模，针对产品结构特点，利用软件现有功能，合理地建立了分型面，解决了多曲面交叉不易分型的问题。设计的模具结构简单紧凑，制造成本低。实践证明，该模具运行可靠，生产的塑件表面质量好，取得了良好的经济效益。

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EMX(Expert Moldbase Extension)是Pro/E中一套功能强大的三维模架设计插件，用于设计和细化注塑模模架。结合Pro/Moldesdign模块，注塑模成型零件设计完成后，可以建立与之相配套的标准模架及设备、导向件、定位环、浇口衬套、螺钉、顶杆、定位销及支柱等辅助零件，完成模具装配，并可进一步进行开模仿真及干涉检查，最后自动生成2D工程图及物料清单表(BOM )。
Pro/Engineer EMX具备以下特点：
(1)通过2D特定图形用户界面，快速实时预览、添加、修改模架部件;自动完成诸如余隙切口、螺纹孔、组件安装、顶杆修饰等工作;
(2)内建大量模架库，支持多个模架组件供应商信息，可以从模架和组件供应商中预先定制组件和部件;
(3)智能模具组件及组装;
(4)可自动生成模具及各模板的2D工程图，自动创建BOM表。
(5)可进行干涉检查及开模仿真。自动检验整个模具的开启顺序，其中包括滑块、提钩和顶杆等的动作。

图1 滑轮模型

1、塑件工艺性分析
滑轮塑件的实体模型如图1所示，其总体尺寸为:直径98mm，总高度26mm，两边各有4个加强筋，结构呈对称分布，塑件壁厚3mm.该塑件要求外观质量好，有一定的强度和刚度。材料为聚酰胺66(PA66 )，耐磨性好、强度高、易成型，大批量生产。
在模具设计前必须对塑件进行工艺性分析，包括质量属性、厚度检测和拔模斜度检测等，计算制品的质量和体积，检查制品结构中是否存在倒勾、壁厚严重不匀及拔模斜度不合理等现象。使用"分析(Analysis )→模型(Model) →质量属性(Mass Properties)"命令，输入制件材料密度1. lg/cm3,系统自动完成滑轮模型质量属性的计算，结果为:体积=44681.17mm3，曲面面积=31558.8 mm2，质量=49.15g。同样，用此法可以计算出带浇注系统的开模件的质量属性并与所选注射机注射量进行匹配，以提高注塑工艺的可靠性。通常要求带浇注系统的开模件的质量小于注射机额定注射量的80%，否则会出现塑件成型不完整或产品组织疏松的缺陷;对热敏性塑料而言，开模件质量要大于注射机额定注射量的30%，否则原料会因在料筒内停留时间过长而导致高温分解，从而降低塑件性能。
通常，注塑件的壁厚要求均匀。不均匀的壁厚会导致塑件产生内应力、翘曲、缩凹等各种缺陷。若壁厚过小，成型时流动阻力大，复杂制品就难以充满型腔;若壁厚过大，不但会造成用料过多增加成本，还会增加塑件成型的冷却时间。使用"分析(Analysis )→模型(Model) →质量属性(Mass Properties)"命令，可对制件进行厚度检测，选过轴线的任一截面为检测平面，检测结果如图2所示。

图2 塑件厚度检测

为了顺利地使塑件从模具型腔中取出或从塑件中抽出型芯，必须考虑内外壁有足够的拔模斜度。使用"分析(Analysis) →模具分析(MoldAnalysis) →拔模检测(Draft Check)"命令，设置检测条件，从图3的结果中可以看出，轮边缘部分为黄色，不满足拔模要求，但可以通过哈夫块侧向分型机构加以解决，其余部分均可满足拔模斜度要求。

图3 拔模检测

综合以上分析，可以看出，该塑件结构设计比较合理，壁厚均匀，拔模斜度适当，选用的材料成型工艺性好，可以满足注塑成型工艺要求。
2 模具结构分析
采用一模两腔对称布局，在动模一侧采用哈夫块进行侧向抽芯，推杆顶出哈夫块，使之沿斜导向槽运动并张开，来实现滑轮塑件的推出运动。若采用点浇口进料，虽然塑件质量好，但模具结构复杂，需采用三板两开模具结构。在不影响塑件成型质量的前提下，在此采用侧浇口进料，模具结构简单、浇口容易去除且不影响塑件外观，通过Pro/E中的塑料顾问(Plastic Advisor)模块对确定的模具结构进行注塑成型工艺分析，结果证明该模具结构是可行的。
3 EMX中的模具结构及成型零件设计
3.1加载参考模型及工件
在EMX中，按照一模二腔对称布局加载滑轮参考模型(Ref Model )，设置工件毛坯(Workpiece)的尺寸为296mm x 396mm x 123mm, A板(定模板)的厚度为27mm, B板(动模板)的厚度为96mm。
3.2设置收缩
在创建模具时，应当考虑材料的收缩并相应地增加参照模型的尺寸，以补偿注塑成型时塑件尺寸的变化。聚酞胺收缩率较大，一般在1.0%-2.5%之间，在此取中间值1.75%。使用"收缩(Shrinkage) →公式(Formula ) →按尺寸(ByDimension) →1+S→所有尺寸(All Dims )"命令，完成收缩率的设置。
浇注系统一般由主浇道、分流道、浇口、冷料井组成。使用"特征(Feature) →型腔组件(Cavity Assem) →实体(Solid) →切减材料(Cut) →旋转(Revolve)"命令创建圆锥形主浇道，使用"特征( Feature ) →型腔组件(Cavity Assem) →流道(Runner)"中的"倒圆角(Round )"命令创建圆形分流道，"梯形(Trapezoid)"命令创建梯形浇口的设计，本模具采用的浇注系统如图4所示。

图4 浇注系统

3.4 创建分型面
分型面的设计要根据模型的几何形状、浇注系统的合理安排、塑件的外观质量要求、有利于顶出和排气等因素综合考虑。该滑轮共有5个分型面，分别是主分型面、定模型芯分型面、动模型芯分型面、哈夫块分型面、哈夫分型面，如图5所示。主分型面用于将塑件分割为定模和动模部分，其余4个分型面分别用来分割嵌人式的动、定模型芯，以及两个哈夫块。应用"分型面(Parting Surf)"功能，分型面创建过程中使用了"复制(Copy)"、"填补破孔(Fill Loop )"、"延拓(Extend)"、"平整(Flat)"、"拉伸(Extrude )"、"旋转( Revolve )"、"合并(Merge)"等方法。

图5

3.5 生成模具成型零件
使用"模具体积块(Mold Volume ) →分割( Split)"命令，以分型面分割工件得到模具体积块，再利用"模具元件(Mold Comp) →抽取( Extract )"命令，将分割的体积块抽取得到成形零件.在分割整体体积块时，应注意分割顺序的先后，对有的塑件来说，分割顺序会影响设计结果。应遵循由小及大、先局部后整体的原则依次分割。完成2个定模型芯、2个动模型芯、定模板、动模板、2个哈夫块等模具成型零件的创建。
3.6 试模填充
生成模具成型零件后，利用"铸模( Molding )"功能，便可进行试模仿真，系统可模拟注塑成型过程，生成一个带浇注系统凝料的成型塑件，利用此结果设计人员可以判断设计是否准确。试模填充可以检查以下项目:
(1)塑件造型有无破洞;
(2)分型面设计是否正确;
(3)主流道、分流道、浇口、塑件之间有无完全连接。
如果填充不成功，可以针对以上项目进行检查及修改。图4为滑轮注塑件试模填充仿真件。
4 模架及附属机构设计
4.1在EMX中选择标准模架
根据模具布置及工件尺寸需要，使用"模具基体(Moldbase) →组件定义(Assembly Definition )"命令，在"模具组件定义(Definition of the Assembly)"对话框中设定模架尺寸为296mm x 396mm，模架供应商为"fiasco"，模架型号为"emx-tutorial-mfg"，修改定模板厚度为27mm，动模板厚度改为96mm ,以形成足够的推出空间，接下来就可以根据需要加载相关零部件了。
4.2设计导向零件
导向零件是保证动模与定模合模时正确定位和导向的重要零件，包括导向衬套和导杆。使用"模具基体(Moldbase ) →组件定义(AssemblyDefinition) →添加导向件"命令，设置导向衬套和导杆，选择定模板作为导向衬套的放置位置、动模板作为导杆的放置位置，分别选择导向衬套及导杆的类型并输入内径和长度等参数完成导向衬套和导杆的设置。
4.3设计浇注系统零件
浇注系统零件包括定位环和浇口衬套，使用"模具组件定义(Definition of the Assemble) →功能(Functions) →添加设备"命令，分别选择"定模侧定位环(Loc Ring Fix-H)"及"浇口衬套(Sprue Bushing)"，分别选择零件类型并设置相应的参数完成定位环和浇口衬套的设计。
4.4设计顶出系统
顶杆孔的设计除了必须综合考虑推出平衡、顶杆数量与分布尽可能合理、与其他零部件或孔系无干涉等要素外，还需兼顾水道孔位置分布，以确保顶杆孔设计的完善与合理。该模具通过6根顶杆将两个哈夫块顶出，哈夫块在向上运动的同时，沿导滑面张开，可达到推出塑件的目的。首先设计好顶杆放置点，如图6所示，在EMX中选"顶杆(Ejector pin) →定义(Define) →在现有点上(On Existing Points)"命令，设置好顶杆参数如类型、直径等，完成顶杆的设置。

4.5 设计冷却系统
熔融塑料充满型腔后，应通过冷却使之定型，从而得到所需制品。冷却水道的位置分布应保证塑件充分冷却且收缩平衡，而又不与其他零部件及孔系发生千涉现象。动、定模水道均采用沿模板方向平行排布。选择"特征(Feature) →型腔组件(Cavity Assem) →水线(WaterLine )"命令，在"创建水道"对话框中设置好水道的类型、截面直径、布置方式、设置末端条件等参数后，系统即可自动生成定模板及动模板冷却水道，如图7所示。另外，还可定义冷却元件如喷嘴、接头、管塞、密封塞、O形环等。

图7 设置好的冷却水道

4.6装配已定义的所有元件
使用"模具基体(Moldbase) →装配元件(Assemble Component)"命令，选择设备、导向件、螺钉、顶杆、定位销、支柱等全部项目，装配好的模具如图8所示。

图8

5 模具动作仿真
模具整体结构设计完成后，可以对模具的顶出、复位、侧抽芯等动作进行模拟仿真，以确认各种动作的合理性。使用"模具进料孔(Mold Opening) →定义间距(Define Step ) →定义移动 (Define Move)"命令，按系统提示依次设置好移动元件、开模方向和间距，实现开模步骤的静态仿真，设置的模具打开爆炸图如图9所示。使用"开模模拟 (Opening Simulation)"功能，设置好开模距离及运动时间，系统产生一个名为TMP的临时文件窗口，显示完全开模时的画面。在"动画(Animation )"对话框可以设置模具动作的动画。

图9 开模爆破图

6 打开模具工程图
模具设计完成后，EMX在工作目录下自动生成模具装配工程图、各模板工程图文件及零件清单文件，而且可以对其进行更改。在Pro/E中选择图纸尺寸为A1，将图中比例设置为0.5，调整视图位置，自动生成的模具装配工程图如图10所示。最后将Pro/E中的2D工程图输出到AutoCAD中进一步进行编辑，按照注塑模设计规范进行尺寸、公差、形位公差、表面粗糙度等的标注以及技术要求的填写等，最后将完善的设计图纸进行输出。

图10 模具装配工程图

7 结论
Pro/E软件中的EMX插件，包含了多家模架供应商的信息以及智能组件和模架，内建了十分丰富的模座数据库，利用它完成模具设计非常灵活，可以快速设计模架以及一些辅助装置，能很快的改变设计意图或修改尺寸。Pro/E EMX软件可以将以前的繁琐工作变得快捷简单，尤其是螺钉、顶杆、水路、导向元件等的设计更能体现出其方便快捷的优点，大大减少塑料模具所需的设计、定制、细化模架部件和组件的时间，提高了设计效率。

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS  DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

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（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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作者：赵明娟 赵龙志 宋金良 张尚兵

快速原型技术(Rapid Prototyping，简称RP),就是借助计算机辅助设计，用曲面反求的方法采集得到有关零件的几何形状，一次性建立数字化扫描模型，达到快速、准确的制造信息零件的现代化方法。RP技术是当今世界上发展最快的制造技术，是近20年来制造技术领域的一次比较大的突破，是先进制造技术领域的重要前沿课题之一。RP技术的特点是由CAD模型直接驱动快速制造任意复杂的几何形状，基于这种方法，我们实验室实现了桨油机进排气道模具设计和加工。
发动机进排气道形状是影响发动机功率、扭矩、油耗、加速性能、排放、振动及噪声等性能指标的重要因素之一。但其几何形状极不规则，难以用二维几何图形及数学解析式准确表达。目前，国内引进的发动机很难获得进排气道的原始三维数据，通常是在二维图上表达几个截面，再提供一个或几个样品，难以直接根据产品功能和用途正向进行气道三维造型和模具设汁制造。传统的方法常需制造样板经过反复的试验与修改，导致了产品精度低、模具尺寸形状重复性差、开发周期长，最终导致发动机性能不能达到要求。为此我们在气缸念些排气道摸具设计中引人快速原型技术，使进排气道模具设训和加工实现数字化。
我们主要是通过实物反求(RE)获得表面数据，然后在CATIA环境下实现逆向实体造型，将处理好的模型保存为通用文件格式，在Pro/E中进行模具设计，最后调人数控加工软件MasteiCAM中进行NC加工，由MasterCAM后置处理模块生成NC代码，下面以柴油机排气道为例说明其加工和设计过程。
1排气道模型的表面数字化
采用无接触激光仪扫描排气道表面曲面，可对排气道的不同位置区域进行扫描，把测量结果直接变换到目标坐标系，基于测量系统提供参考点进行拼接。测量系统本身自带软件可以对点云数据预处理，如:进行去噪和均化、冗余数据的压缩和归并、残缺教据的平滑填补等处理，以剔除无用有害数据.保留并优化有效数据，减小测量误差对三维建模精度影响，测得的点云数据以标准格式输出。经整理后的点云数据如图1所示。
2三维模型重构
曲面重构的关键就是根据大规模散乱测点数据，重新构造具有复杂曲面外形产品的三维计算机模型。从工程观点评价曲面重构的重要指标是模型的精确性、光顺性、几何不变性及对大规模散乱数据的重构能力。排气道的曲面重构及实体化造型是在CATIA环境下完成的，其曲面重构过程:(1)特征面识别。将点云划分出若干个特征区域，用不同的颜色加以表示;(2)点云分块。根据自动识别的特征区域，将数据点云分成若干小块，以便分别处理;(3)分块重构特征面。对点云分块分别进行重构，得到许多独立的三维曲面组合起来，通过倒角、缝合等操作使其光滑连接;这里要解决的主要问题是曲线的创建和诊断修改.只有满足曲线光顺，曲面才能光顺，曲面与点云的吻合精度也主要靠曲线中关键特征线的提取和创建精度来保证。(4)曲面误差分析。对已完成的曲面，进行曲面误差分析，以在设计要求范围内控制拟合曲面与点云之间的误差(0.lmm),最后完成由曲面向实体造型的转化。

3 排气道的模具设计
3.1建立模具体积块
将排气道在CATIA中另存为通用文件，然后将导人在通用文件Pro/E中打开，利用Pro/E数控模块中CATING(铸造模具设计)子模块进行模具设计，使工件坐标系和模具坐标系一致，生成参考模型，用手动方式建立工件体积块，"按尺寸收缩"方式去设置收缩率。设计加工铸模浇注系统时，要使浇注通道能够控制金属液充填铸模型腔的速度及充满铸模型腔所需的时间，使金属液平稳地进人铸模型腔，阻止熔渣和其他夹杂物进人铸模型腔等。
3.2 排气道的分型面设计
设计分模具分型面的用处主要是用来分割工件，从而生成用户希望得到得体积块，分型面选择的合理与否，对造型工艺、铸件质量、工装设备的设计与制作有着重要影响。分型面的选择要在保证铸件质量的前提下，尽量简化铸造工艺过程，以节省人力物力。在选择分型面时要考虑以下原则:分型面的选择应保证模型能顺利从铸型中取出，这是确定分型面最基本的要求。因此，分型面应选在铸件的最大截面处。应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件的尺寸精度。为便于造型、下芯、合箱及检验铸件壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。Pro/E模具设计模块提供了多种建立分型面的方法.根据上述分型面的设计工艺要求结合气道的结构特点，产生的分型面如图2所示。

3.3 拆模
利用上述已经建立的分型面将工件割开，形成模型腔体积块，在图形区中，型腔元件包含着铸模，使用户无法看到模具未闭合的状态，可将各个模具元件以爆炸图的形式显示。即为开模。选择菜单管理中的“模具进料孔”中的“分解”命令，然后选择"打开下一个"选项，可以观看分解过程。有了这些模具的三维数字模型，我们就可以利用MasterCAM系统编制相应的加工NC代码，然后用先进快速的数控机床直接加工成型，有效地提高了加工质量，缩短了加工周期(图3)。

4 结语
本项目尝试利用了多种软件协同工作:点云处理、曲面造型、模具设计、数控加工分别使用不同的软件，利用各个软件所具备的优点，取得了较理想的效果。实践证明，运用RP技术和逆向工程相结合的设计制造方法，在没有产品图纸的情况下，可以进行进排气道模具的数字化设计，并对之进行分析和优化，进而在数控机床上进行加工，大大提高了模具精度，缩短了开发周期，从而快速响应市场，提高企业的竞争力。

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newmaker

压铸模具是现代制造业的重要工艺装备。在生产中，其温度场及热应力场为非稳定状态，即随时间变化，各性能参数均发生改变。生产实践证明，压铸模具设计、制造完成之后，即使发现错误。也难以进行较大的修改。所以在模具设计之前就采用数值模拟技术。预测各部位的温度场和热应力场分布及其变化规律。对于优化压铸模具结构设计，提高铸件质量，延长模具使用寿命，降低成本，加快产品的升级换代，均具有重要意义。计算机数值模拟技术的应用，为控制压铸模具温度场及热应力场提供了有效的途径。
压铸模具有限元分析所涉及的实际铸件。其形状都非常复杂，以致数值模拟的前处理阶段，即实体造型和网格剖分往往花费大量时间．影响了计算的精度和效率。因此，迅速而准确地进行实体造型及单元剖分。并使单元剖分与模具和铸件结构形状和数学模型相协调。对提高模拟分析结果的真实性和实用性有着重要的意义。
ANSYS软件是美国ANSYS公司开发的大型通用有限元分析程序，其分析功能强大。并能有效的求解温度场、散热场以及多场耦合问题；但其实体建模功能有限，只能处理一些相对简单的模型，难以胜任形状复杂的铸件造型。Pro/E是美国PTC公司开发的专业CAD软件，是一个基于特征的实体造型系统。其主要功能在于能进行便捷的参数化设计。通过Pro/E可以快速方便的建立形状复杂的模型。虽然它带有CAE模块，但相比专业的CAE软件还略有不足。因此可行的解决方案是结合两者的优势，在Pro/E中建模，获得尽量逼近真实铸件形状的模型。然后导入ANSYS中进行模拟分析。这样，就可利用压铸模具的温度场仿真来解决实际的工程问题。
1 ANSYS与Pro/E的集成
为将ANSYS直接集成在Pro/E中，使Pro/E生成的模型能完整的导入到ANSYS中。需将ANSYS与Pro/E的接口进行如下的设置：
(1)在同台计算机的同一操作系统下安装有Pro/E和ANSYS两种软件；
(2)保证上述两种软件的版本兼容，Pro/E的版本不得高于同期的ANSYS的版本；
(3)ANSYS 10.0必须和Pro/E wildfire2.0相连；
(4)操作路径为：开始→程序→ANSYS→ANS ADSNUtility→Configuration options→Configuration Connection for Pro/E。单击OK→选择ANSYS Product→Work space；选择Graphics device name(NT：Win32)给Language used with；选择Pro/Engineer installation path，选择megabytes(128)OK；Pro/Engineer：usascii，单击OK完成连接。
(5)运行Pro/Engineer并配置config.pro；
(6)打开Pro/E，菜单栏就会出现：“ANSYS 10.0”选项，ANSYSConconfmg和“ANSYS Ceom”表明ANSYS已经集成在Pro/E之中。
(7)创建一个新零件后，通过执行Pro/E中part菜单下的“ANSYSCeom”，就开始传输；或者是在ANSYS执行File\Import\Pro/E导人文件。
将ANSYS直接集成在Pro/E之中，整个转换过程可以在不脱离Pro/E和ANSYS这两个软件的情况下进行，从而实现了Pro/E和ANSYS无缝连接。这种连接方式导人的模型不会发生变形和线面的丢失，分析计算的精度高。
2 基于集成平台下的压铸模具温度场的有限元分析
一用于铸造工字形梁的压铸模具。其实体造型如图1所示，模具总跨度为0.5m。已知钢水充型前。型腔初始温度为25℃，其周围空气温度为25℃。模具材料与钢的性能参数如表1、2所示，空气对流系数为65W/(m2·℃)。用ANSYS模拟模具与铸件的温度场分布。

图1 铸造工字形梁的模具外观图

2.1 进行有限元分析的前处理
(1)用Pro/E的造型功能模块完成铸造工字形梁的模具的三维造型。为了便于集成环境下的ANSYS进行单位的处理，在Pro/E中制作的铸造工字形梁的模具模型统一使用国际单位制。
(2)模型的导入，在Pro/E中直接启动ANSYS。Pro/E完成建模以后，直接单击主菜单的“ANSYS 10.0”、“ANSYSCeom”。系统会自动打开ANSYS，使用“plot”菜单中的“Volumes”选项，就可以将实体模型显示出来(见图2)。

(3)网格划分(建立有限元模型)。网格划分是建模中非常重要的一个环节，网格划分的好坏将直接影响到计算结果的准确性和计算进度，甚至会因为网格划分的不合理而导致计算不收敛。图3为划分网格后的模型。
(4)设置材料属性。在材料属性对话框中，按照表1、2设置模具材料和钢的性能参数。
2.2 有限元分析的求解处理
(1)添加约束载荷。施加对流边界条件为65W/(m2·℃)，周围空气温度为25℃到加在模具内表面受对流冲击的边界上．将初始温度为25℃施加给铸造工字形梁的模具。
(2)求解。先作稳态分析，确定初始条件，然后进行瞬态分析。将时间步长设置完毕以后就可以由计算机自动完成。
2.3 有限元的后处理与结果显示
后处理是指检查并分析求解结果的相关操作。这也是分析中最重要的环节之一，因为任何分析的最终目的都是为了研究铸造工字形梁模具的温度分布及其受热变形情况。ANSYS提供了多种显示结果的方式，如图形显示、等值线图、轨迹线图、列表显示等。其中图形显示是一种非常直观有效的结果显示方式，并且可以根据不同的分析目的显示不同的分析结果。模拟分析结果如图4～7所示。

图4 初始温度场分布图5 30s温度场分布

图6 铸件中心点温度随时问变化曲线

图7 模具顶部中心点温度随时间变化曲线

3 总结
(1)建立了两个具有代表性的CAE和CAD软件的集成，可应用ANSYS软件根据不同的生产条件要求，改变不同的参数，并重新执行命令流，就可以得出在不同生产条件(包括浇注温度，模具材料物性和铸造合金热物理性能参数等)下的压铸模温度场数值模拟，其结果为下一步的铸件热应力一应变场的数值模拟提供了信息。
(2)若模拟结果不能满足要求。可以返回Pro/E中进行反复修改，直至完成对模具的优化设计。
(3)这种数值模拟方法节省了大量时间，对铸件成型工艺和模具设计都具有重要意义。可以在工程实际中加以推广应用。

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Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.

电感线圈是由导线一圈*一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH)，1H=10^3mH=10^6uH。

一、电感的分类
按 电感形式 分类：固定电感、可变电感。
按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
按 工作性质 分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
按 绕线结构 分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

二、电感线圈的主要特性参数
1、电感量L
电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。
2、感抗XL
电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL
3、品质因素Q
品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R
线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。
4、分布电容
线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。

三、常用线圈
1、单层线圈
单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。
2、蜂房式线圈
如果所绕制的线圈，其平面不与旋转面平行，而是相交成一定的角度，这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周，导线来回弯折的次数，常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小，分布电容小，而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制，折点越多，分布电容越小
3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯，可增加电感量和提高线圈的品质因素。
4、铜芯线圈
铜芯线圈在超短波范围应用较多，利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量，这种调整比较方便、耐用。
5、色码电感器
色码电感器是具有固定电感量的电感器，其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。
6、阻流圈（扼流圈）
限制交流电通过的线圈称阻流圈，分高频阻流圈和低频阻流圈。
7、偏转线圈
偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载，偏转线圈要求：偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。

变压器
变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
一、分类
按冷却方式分类：干式（自冷）变压器、油浸（自冷）变压器、氟化物（蒸发冷却）变压器。
按防潮方式分类：开放式变压器、灌封式变压器、密封式变压器。
按铁芯或线圈结构分类：芯式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、壳式变压器（插片铁芯、C型铁芯、铁氧体铁芯）、环型变压器、金属箔变压器。
按电源相数分类：单相变压器、三相变压器、多相变压器。
按用途分类：电源变压器、调压变压器、音频变压器、中频变压器、高频变压器、脉冲变压器。
二、电源变压器的特性参数
1 工作频率
变压器铁芯损耗与频率关系很大，故应根据使用频率来设计和使用，这种频率称工作频率。
2 额定功率
在规定的频率和电压下，变压器能长期工作，而不超过规定温升的输出功率。
3 额定电压
指在变压器的线圈上所允许施加的电压，工作时不得大于规定值。
4 电压比
指变压器初级电压和次级电压的比值，有空载电压比和负载电压比的区别。
5 空载电流
变压器次级开路时，初级仍有一定的电流，这部分电流称为空载电流。空载电流由磁化电流（产生磁通）和铁损电流（由铁芯损耗引起）组成。对于50Hz电源变压器而言，空载电流基本上等于磁化电流。
6 空载损耗：指变压器次级开路时，在初级测得功率损耗。主要损耗是铁芯损耗，其次是空载电流在初级线圈铜阻上产生的损耗（铜损），这部分损耗很小。
7 效率
指次级功率P2与初级功率P1比值的百分比。通常变压器的额定功率愈大，效率就愈高。
8 绝缘电阻
表示变压器各线圈之间、各线圈与铁芯之间的绝缘性能。绝缘电阻的高低与所使用的绝缘材料的性能、温度高低和潮湿程度有关。
三、音频变压器和高频变压器特性参数
1 频率响应
指变压器次级输出电压随工作频率变化的特性。
2 通频带
如果变压器在中间频率的输出电压为U0，当输出电压（输入电压保持不变）下降到0.707U0时的频率范围，称为变压器的通频带B。
3 初、次级阻抗比
变压器初、次级接入适当的阻抗Ro和Ri,使变压器初、次级阻抗匹配，则Ro和Ri的比值称为初、次级阻抗比。在阻抗匹配的情况下，变压器工作在最佳状态，传输效率最高。

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS  DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

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BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

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   电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利 (mH)、微亨利(uH)，1H=10^3mH=10^6uH。
一、电感的分类
按 电感形式 分类：固定电感、可变电感。
按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。
按 工作性质 分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。
按 绕线结构 分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

二、电感线圈的主要特性参数
1、电感量L
     电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。
2、感抗XL
   电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL
3、品质因素Q
     品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R。线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。
4、分布电容
     线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。

三、常用线圈
1、单层线圈
     单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。
2、蜂房式线圈
     如果所绕制的线圈，其平面不与旋转面平行，而是相交成一定的角度，这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周，导线来回弯折的次数，常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小，分布电容小，而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制，折点越多，分布电容越小
3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈
     线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯，可增加电感量和提高线圈的品质因素。
4、铜芯线圈
     铜芯线圈在超短波范围应用较多，利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量，这种调整比较方便、耐用。
5、色码电感器
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6、阻流圈（扼流圈）
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7、偏转线圈
     偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载，偏转线圈要求：偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。

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一般由绕组、骨架、磁心、屏蔽罩等组成。由于各种电路对电感线圈的要求有所不同，所以有的电感线圈只有绕组没有骨架，有的电感线圈不需要屏蔽罩，有的电感线圈没有磁心。
　　1)绕组   电感线圈的绕组是构成电感线圈的主要组成部分，它是由漆包线或电磁线绕制而成。绕组的圈数多少、绕组用的漆包线的粗细、以及绕组的形状等都由电路的需要以及对电感线圈Q值的要求等因素而定。如收音机中的中频变压器，只通过几个毫安的电流，用很细的漆包线绕制就能满足要求，而电源的滤波线圈则需较粗的漆包线绕制。
　　绕组的形式有单层、多层、密绕、间绕。其多层绕组又可分为平绕、乱绕、蜂房绕等。各种绕法的特点将在下面作介绍。
　　2)骨架   电感线圈的骨架形状各异，制作材料有胶木、陶瓷、聚苯乙烯、云母等。骨架材料的选用对电感线圈的Q值有一定的影响。如高频阻流圈要求分布电容耍小、损耗要小，所以要采用陶瓷和铁粉心做骨架以提高Q值。
　　3)磁心   电感线圈中加入磁心，可以增加电感量，可以提高电感线圈的Q值，也可以减少线圈的匝数。同时通过调整磁心的位置还可使电感线圈的电感量发生变化，从而进一步满足电路对电感量的精度要求。
　　电感线圈的磁心材料由锰锌铁氧体或镍锌铁氧体构成。它们的形状如图所示。它们有 "E"形、罐形、柱形、帽形、工字形、长方形等。
　　有的电感线圈中加入了铁心，铁心材料为坡莫合金或硅钢片。如低频阻流圈中放的就为硅钢片。
　　4)屏蔽罩   电感线圈的屏蔽罩是为了减小线圈产生的电磁场对外电路的影响，同时也是为了减小外界电磁场对电感线圈的影响。屏蔽罩一般用铁皮做成，其形状与线圈相配合，并将线圈置于其中，屏蔽罩需要接地，以起到良好的屏蔽作用。屏蔽罩的外形。

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Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS  DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

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情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

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弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.

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电感线圈基础知识

　电感线圈是由导线一圈靠一圈地绕在绝缘管上，导线彼此互相绝缘，而绝缘管可以是空心的，也可以包含铁芯或磁粉芯，简称电感。用L表示，单位有亨利(H)、毫亨利(mH)、微亨利(uH)，1H=10^3mH=10^6uH。

　一、电感的分类

　电感形式分类：固定电感、可变电感。

　按导磁体性质分类：空芯线圈、铁氧体线圈、铁芯线圈、铜芯线圈。

　按工作性质分类：天线线圈、振荡线圈、扼流线圈、陷波线圈、偏转线圈。

　按绕线结构分类：单层线圈、多层线圈、蜂房式线圈。

　二、电感线圈的主要特性参数

　1、电感量L

　电感量L表示线圈本身固有特性，与电流大小无关。除专门的电感线圈（色码电感）外，电感量一般不专门标注在线圈上，而以特定的名称标注。

　2、感抗XL

电感线圈对交流电流阻碍作用的大小称感抗XL，单位是欧姆。它与电感量L和交流电频率f的关系为XL=2πfL

　3、品质因素Q

　品质因素Q是表示线圈质量的一个物理量，Q为感抗XL与其等效的电阻的比值，即：Q=XL/R

　线圈的Q值愈高，回路的损耗愈小。线圈的Q值与导线的直流电阻，骨架的介质损耗，屏蔽罩或铁芯引起的损耗，高频趋肤效应的影响等因素有关。线圈的Q值通常为几十到几百。

　4、分布电容

　线圈的匝与匝间、线圈与屏蔽罩间、线圈与底版间存在的电容被称为分布电容。分布电容的存在使线圈的Q值减小，稳定性变差，因而线圈的分布电容越小越好。

　三、常用线圈

　1、单层线圈

　单层线圈是用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。如晶体管收音机中波天线线圈。

　2、蜂房式线圈

　如果所绕制的线圈，其平面不与旋转面平行，而是相交成一定的角度，这种线圈称为蜂房式线圈。而其旋转一周，导线来回弯折的次数，常称为折点数。蜂房式绕法的优点是体积小，分布电容小，而且电感量大。蜂房式线圈都是利用蜂房绕线机来绕制，折点越多，分布电容越小

　3、铁氧体磁芯和铁粉芯线圈

　线圈的电感量大小与有无磁芯有关。在空芯线圈中插入铁氧体磁芯，可增加电感量和提高线圈的品质因素。

　4、铜芯线圈

　铜芯线圈在超短波范围应用较多，利用旋动铜芯在线圈中的位置来改变电感量，这种调整比较方便、耐用。

　5、色码电感器

　色码电感器是具有固定电感量的电感器，其电感量标志方法同电阻一样以色环来标记。

　6、阻流圈（扼流圈）

　限制交流电通过的线圈称阻流圈，分高频阻流圈和低频阻流圈。

　7、偏转线圈

　偏转线圈是电视机扫描电路输出级的负载，偏转线圈要求：偏转灵敏度高、磁场均匀、Q值高、体积小、价格低。

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作者：杨中文 刘西文 罗承友 彭瑛    来源：国际塑料商情

目前，国内用于制造安全帽壳的材料有高密度聚乙烯(HDPE)、ABS、聚碳酸酯(PC)、增韧改性聚丙烯、玻纤增强聚丙烯、聚酯玻璃钢等。帽衬材料主要是：低密度聚乙烯(LDPE)、HDPE/LDPE共混材料等。无论什么类型的安全帽壳，都必须使安全帽的设计符合使用要求，其中最重要的是保护使用者头部不受伤害，佩戴舒适。玻璃钢安全帽具有绝缘、耐酸碱、耐高温、耐低温、防静电、抗冲击、阻燃及不易老化等优点，所以近几年来用聚酯玻璃钢制作安全帽发展很快，年产约200万顶，在建筑、交通、电力及矿业生产中发挥了重要的安全保护作用，为了提高此类安全帽在夜间作业及暗处使用的安全性，我们在原生产的玻璃钢安全帽的基础上开发了一种新型夜光玻璃钢安全帽，取得了较好的经济效益及社会效益。
安全帽帽壳的设计
根据人机工程学原理，模拟人头受力可知：人头形的几何形状有较好抗冲击效果。依据GB2428-89《中国成年人头型系列》，帽壳形状应呈圆形或椭圆形，内径长195~50mm，宽170~220mm，高120~150mm，帽壳留有透气孔以散热，其大小应根据帽壳强度综合考虑，电工安全帽不允许有透气孔，帽壳颜色应鲜明，帽壳内突出物不超过5mm，周围有软垫，以防冲击压缩变形时伤害头部，典型安全帽结构示意图如图1所示。

图1 典型安全帽示意图

原材料及配方
不饱和聚酯（196）：常州市华润复合材料有限公司；
引发剂（MEKP-Ⅱ）：宜兴市宏达塑料化工有限公司；
促进剂：环烷酸钴溶液(钴含量为1%) ;
功能填料：自制；
夜光剂（PLO-7B）：大连路明发光科技股份有限公司；
偶联剂（SiLink硅烷类）：南京能德化工有限公司；
增韧剂（聚硫橡胶）：上海沪澄橡胶化工有限公司；
增强材料（0.18~0.4mm中碱方格布）。
基本配方如表1所示。

不饱和聚酯玻璃钢安全帽的生产可采用多种工艺，主要有模压、注射、喷射、手糊等工艺方法，在试制过程中我们采用的是手糊工艺，其工艺过程如图2所示。

图2 玻璃钢安全帽壳生产工艺图

成型工艺
将不饱和聚酯树脂、引发剂、促进剂、功能填料、着色剂、夜光剂（PLO-7B）投入反应釜内，搅拌后放入稠化剂，然后将增强材料用反应液进行浸渍，按GB2811-2007对安全帽重量的规定进行定量铺层设计。为提高防穿透性能,在帽壳顶Φ120范围多铺一层0.4mm方格布。在压机上进行模压成型，固化在60℃烘箱中处理3～5h。按样模划线，进行机加工，最后得到制品。
玻璃钢安全帽壳性能及分析
应用安全帽的国家标准GB2811-07对产品性能进行测试，测试结果如表2。

注：安全帽壳重在248-254克之间，安全帽总重量在448-452之间。

从测试结果可以看出，按照基本配方及成型工艺制出的安全帽外壳性能完全达到了GB2811-07的性能要求，而且在黑暗处发光在12小时以上，完全满足使用要求。
安全帽壳的主要性能是看冲击性能、耐穿剌性能、阻燃性能、侧压刚性、夜光性、抗静电性及外观质量。冲击性能的测试是用5kg半球面钢锤自1m高自由下落，冲击帽顶，帽内头模受冲击力应不大于4900N,帽壳不允许出现大于50mm的大裂纹，带栓绳不允许拉断。所以在配方中选用韧性好、强度高的 196不饱和聚酯树脂，引发剂用MEKP-Ⅱ，并在配方中加入聚硫橡胶作为增韧剂以提高其抗冲击性能。另外采用自制的功能填料，对提高抗冲击性能也有一定作用。另外，从安全帽壳的结构来看，帽壳形状呈等高度流线状，而且表面光滑，当飞来物或坠落物砸在帽壳上向侧向滑去时，冲量被分解，作用到帽壳上的冲量减少。耐穿刺性能的测试是用重3kg的钢锥(硬度HR45，锥度60°，锥尖半径0.5mm)自1m高处自由落下，冲击帽顶，钢锥不应与头模接触。
从生产实践来看，冲击性能达到国家标准的安全帽，其耐穿剌性能一般也较好，在成型时，帽壳的顶部Φ120mm范围内多铺一层0.4方格玻纤布以提高在此部位的耐穿剌性能，并在配方中加入增韧剂及功能填料，以更好地保证其耐穿刺性。安全帽的侧压刚性是在安全帽侧向加载424N压力时,帽壳侧向变形不大于40mm,卸压后，残余变形小于15mm。要想满足玻璃钢安全帽的侧向刚性要求，就只有选择刚度高的树脂及性能好的增强材料，并且在不影响帽壳总重的情况下，在帽壳的周边采取补强措施。
玻璃钢安全帽的阻燃性能测试是将70号汽油装入2kg汽油喷灯，燃烧帽体10s，移开火焰，帽体应在5内自熄(帽壳燃点温度为790±40℃)，试验的环境10~30℃。为了使安全帽壳达到阻燃的要求，在配方中的功能填料中加有氯化石蜡化石蜡(含氯量为70%)及三氧化二锑，实践证明通过功能填料中加入阻燃剂，然后用功能填料填充到不饱和聚酯树脂中，可以使其安全帽的阻燃性达到国家标准。抗静电性能按GB2812-89标准的测试方法,测定帽壳表面电阻,要求不大于1×109欧。主要是在功能填料中加入适量的抗静电剂，降低其表面电阻，从而起到抗静电的作用。
安全帽的夜光性是该产品创新点所在，该产品是在普通玻璃钢安全帽的基础上开发出来的，在不饱和聚酯胶液中加入长余辉发助剂，该助剂具有在阳光照或白炽灯光的照射下能吸收光能，在黑暗状态下能将吸收的光收以辉光的形式发射出来，从而保证在暗处安全帽能发出夜光。采用大连路明发光科技股份有限公司生产的夜光剂（PLO-7B）试制出来的安全帽黑暗处发光超过12小时，完全满足用户要求。
外观质量要求外表不应有微泡、针孔、表面空穴、折皱、裂痕、凸凹不平、缺损、砸伤、伤痕、固化不良、毛刺等缺陷,但允许修补；制品周边不允许有毛刺、脱胶分层；内表面平整,不允许浸渍不良、分层、毛剌、缺损。
结论
通过原材料的选择进行合理的配方，采用手糊工艺可以制得具有长余辉发光的玻璃钢安全帽，发光时间超过12小明，其它性能达到或超过安全帽生产的国家标准（GB2811-07），该安全帽在交通、建筑、矿业及电力工业上有着广泛的用途，对提高操作人员在暗处作业及夜晚作业的安全性起到很好的作用。

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摘要：注射模冷却系统的设计不但关系到塑件质量而且也关系到注射成型生产效率。因塑件所用塑料的性能、塑件的结构以及成型工艺参数不同，注射模对其冷却系统的要求也不相同。本文阐述了CAE（Moldflow）技术在塑料制品（碗橱上盖）注射成型冷却系统中的应用并进行模拟分析，并根据冷却分析的结果提出了相应的优化方案，最终获得了良好的冷却效果。
前言
在注塑成型中，模具温度直接影响到塑件的质量(例如：翘曲变形、收缩率、耐应力开裂性)、熔体的充模能力、熔体的温度以及注塑成型的生产率。通过温度调节，保持适当的模具温度，可减小制品的变形、增强制品力学性能、改善制品的表面质量、提高制品尺寸精度；同时，缩短占整个注射循环周期约80％的冷却时间，这将有利于提高注塑成型的生产率。因此，分析并优化设计注塑成型模具的冷却系统，在一定程度上有利于塑件质量的提高和生产成本的降低。
1 影响冷却系统的因素
影响注塑模冷却系统的因素很多。如塑件的结构形状和分型面的设计，冷却介质的种类、温度、流速，冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料，熔体温度，塑件要求的顶出温度，模具温度，塑件和模具问的热循环交互作用，冷却时间等。例如，提高模具温度会增加制件的冷却时间、增大制件收缩率和脱模后的翘曲，制件成型周期也会因为冷却时间的增加而延长，降低生产率；另一方面，降低模具温度，虽然能够缩短冷却时间、提高生产率，但是，这将会降低熔体在模腔内的流动能力，并导致制件产生较大的内应力或者形成明显的熔接线痕等制件缺陷。冷却时间的长短决定了制件脱模时的温度和成型周期的长短，直接影响产品成本及质量的高低。
基于以上多方面因素的分析，并考虑MPI/Cool提供了对冷却管道(包括隔板管、喷流管、连接软管)、镶块、多种模具材料、冷流道和热流道、分型面及模具边界对模具和制品温度的冷却模拟分析的功能，这些都为优化设计冷却系统提供了可靠的依据。

2 注塑模的冷却分析
2.1模型的建立及成型工艺参数的预置
碗橱上盖大小为500mm×480mm×250mm，整个产品的厚度均为3mm。
首先应用PROE获得碗橱上盖产品的三维模型，并以*.stl的文件格式导入Moldflow中。然后对制件以Fusion的格式进行网格划分并利用有限元方法的相关软件进行有限元修复，最终获得的参数如下：面单元数=11185，节点数=5680，单元的匹配率=79.0％。
冷却分析的预置工艺参数如下：成型材料选择Polyflam Rpp1058-295（PP），模具温度50℃，熔体温度230℃，开模时间5秒，注塑保压冷却时问总和为30秒，填充控制、速度/压力控制转换为自动控制，保压控制为填充压力与时间关系，采用默认值。
冷却系统中，预置冷却管道的布局，依据塑件结构预置3根冷却管道，冷却管道的直径为10mm；冷却介质为水，其温度为25℃，流率2.54L/min；人口雷诺系数为10000；模拟分析流程为Cool模式。
2.2冷却分析
冷却分析是用来分析模具内的热传递，主要包含塑件和模具的温度、冷却时间等。决定冷却系统性能优劣的因素如下：树脂熔体对模具的热传导速率；整个模具中从塑料熔体/金属界面到金属/冷却剂界面的热传导速率；从金属/冷却剂界面到冷却剂的传导速率。即热传递性能决定了冷却系统的性能，其中影响塑料熔体到模具壁的热传递速率的因素有：熔体的材料性能，如比热、热传导能力；熔体与模壁之间的温度梯度；熔体和模具之间的接触性能。
MPI/Cool通过对模具、制品、冷却系统的传热分析，为用户提供了丰富的模拟分析结果：
（1）冷却时间。为保证制品在脱模时有足够的强度，以防止脱模后发生变形，要确定合适的冷却时间；MPI/cool能够计算制品完全固化或用户设定的固化百分比所需要的冷却时间。
（2）型腔表面的温度分布。型腔表面温度对制品质量具有重要影响。MPI/Cool能够模拟注射周期的型腔表面温度分布，帮助工艺人员确定模具温度的均匀程度及是否达到材料所要求的模具温度。对于中性面模型，MPI/Cool还可以计算制品两个侧面的温度落差。
(3)制品厚度方向的温度分布。制品在顶出时刻的温度是确定冷却时间是否合理的重要因素。如果温度过高，则需加强冷却或适当延长冷却时间；而温度过低，说明冷却时间太长。MPI／Cool能够预测制品在顶出时刻沿厚度方向不同位置的温度分布，最高温度在厚度方向的位置，沿厚度方向的平均温度以及某一单元温度沿厚度方向的变化。
(4)制品的固化时间。依据模具表面的温度预测制品完全固化所需要的时间。
(5)冷却介质的温度分布及冷却管道表面的温度分布。冷却介质的温度变化、冷却管道表面与冷却介质间的温度差是决定冷却是否有效的重要依据。
图1是第一次冷却模拟分析的部分结果。其中(a)显示了制件的表面温度分布状态；图(b)显示了制件的表面温度分布状态；图(c)显示了制件固化所需的总时间；图(d)显示了冷却管分布状态――即冷却剂的温度。

图1 冷却模拟分析结果

3 冷却模拟分析结果及其改进的结果
根据上面的模拟分析结果，如图1中(a)所示，可以看出冷却管道并没有实现期待的冷却效果，仅在冷却管道的周围区域冷却效果比较理想，其余的区域温度比较高，并且在模型个别的边角温度过高．所以预置的冷却管的参数及其布局对其进行冷却的效果不理想。从图1中的(b)图可以看出制件的平均温度的结果略好于制件表面温度结果。但是同样反映出了冷却力度不够的缺陷；从图1的(d)图中可以看出冷却剂的入口与出口温度的落差差达到了6℃，说明冷却管道不能满足制件冷却需要，冷却系统的冷却能力有待提高。
根据初步分析结果对冷却管道的数目和布局进行了修改。通过多次类似的反复分析、比较、修改之后：冷却管道的数目由第一次的3个管道增加为9个。在温度较高的区域增加了冷却管道，并优化了管道布局。同时，将冷却管道的直径由原来的10mm增大到12mm，冷却剂的人口温度从原来的25℃降低到 23℃。修改后的设置，见图2所示，再进行MPI/Cool的流程模拟分析。改进后的结果达到了预期的效果，如图2所示。其中，图(a)显示制件的表面温度有所改善，图 (d)显示冷却剂的入口与出口温度的落差差异有所减小。

图2 改进后冷却模拟分析的结果

4 结论
本文通过实例具体模拟分析了影响注射成型冷却系统的各种因素，并根据动态模拟分析的各种结果提出了相应的改进方案。结果表明：优化后的注射模的冷却系统达到了预期的冷却效果，同时缩短了模具的设计周期并给合作厂家带来了明显的经济效益。

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一．技术简介
热扩散法碳化物覆层处理（Thermal Diffusion Carbide Coating Process），简称TD覆层处理，是一种通过高温扩散作用于工件表面形成一层数微米至数十微米的金属碳化物覆层。该覆层具有极高的硬度，HV可达 3200左右，且与母体材料冶金结合。实践证明，这种覆层具有极高的耐磨，抗咬合，耐蚀等性能，可提高工件寿命数倍至数十倍，具有极高的使用价值。
二． 采用TD覆层处理的主要效益
1． 大幅度提高工模具或工件的使用寿命，节省生产成本或运行成本。
2． 大幅度改善产品外观，提高产品尺寸的均一性，提升产品质量。
3． 大幅度节省维修时间和劳动强度，并减少因维修停机所带来的损失。
4． 摩擦系数降低，抗咬合性能大幅度提高，无须润滑或减少润滑或无须采用高级润滑产品。
三． 与相关技术的比较
通过在工件表面形成一层高硬度的耐磨材料是提高工件耐磨，抗咬合，耐蚀等性能，从而提高其使用寿命的有效而又经济的方法，TD覆层处理技术以碳化钒覆层为例，其表面硬度可达HV3200左右，较传统的表面处理方法如渗碳HV~900；渗氮HV~1200；镀硬铬HV~1000；甚至渗硼HV 1200~1800等表面处理的硬度高得多，因此具有远优于这些表面处理方法的耐磨性能。

物理气相沉积（PVD），物理化学气相沉积（PCVD），化学气相沉积（CVD），TD覆层处理是现代的几种表面超硬化处理方法，其中PVD，PCVD 工艺温度低，变形较小，所形成的氮化钛覆层HV可达2000左右，但由于这两种方法形成的氮化钛涂层与母体材料的结合力较差，实际应用中，容易出现涂层的剥落，在使用条件较为苛刻的场合，如引伸类模具;根本就无法达到满意的使用效果，甚至根本无效果。因此PVD，PCVD往往难以发挥超硬化合物覆层的性能优势。
高温CVD法形成的碳化钛覆层与TD覆层处理获得的表面覆层硬度接近，并且高温CVD法和TD覆层处理的覆层与基体都是冶金结合，具有PVD和PCVD无法比拟的膜基结合力，因此是目前最有效的表面超硬化方法。相比而言，CVD覆层的运行成本较高，后续处理也比较麻烦，其应用主要集中在硬质合金工件上。而 TD覆层处理由于后续处理比较方便，因此既可以用于钢铁材料，也可以用于硬质合金。此外，TD覆层处理技术在无须褪去原先覆层的情况下，可以进行多次重复处理。
四.应用范围
TD覆层处理可广泛应用于由于各类磨损所引起的模具与工件或工件与工件之间的拉伤或磨损超差的问题。其中因咬合或粘结而引起的拉伤或拉毛问题，TD覆层处理是目前世界上最好的解决方法之一。因磨损而引起的工件尺寸超差等问题，通过TD覆层处理后，提高使用寿命上十倍是很正常的。
所处理工件的材料，含碳量大于0.3%的各类钢铁材料，硬质合金等。一般推荐各类中高合金工模具钢。

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作者：大连组合机床研究所 李如松

近几年来，构件的微型化已成为一种发展趋势。在许多技术领域（如航空、汽车、电子、移动通讯、医疗、光学和机械制造等技术领域）愈来愈多地应用微型机械产品。构件的这种微型化发展，对加工技术提出了更高的要求，生产这些尺寸很小、精度较高的零件和模具使机械加工行业面临着新的加工问题。因为这种采用极小刀具进行的微细加工与采用大规格刀具的加工存在着本质的区别。
为降低制造成本，大批量的微型构件是采用模具来制造的。目前，这种小型模具的加工则是一个强劲增长的领域。由于模具对精度和表面质量的要求极高，而模具的制造又是单件或是小批量生产的产品。要柔性而又经济地生产，这就使得微细铣削工艺被置于一个特别重要的地位。微细铣削同电火花加工和激光加工工艺相比，具有许多优点：
1、能加工淬硬的工具钢；
2、柔性制造复杂的几何表面；
3、可利用现有的CAD/CAM系统；
4、可获得很好的表面质量；
5、比较低的设备投资。
因此，在微型模具的制造中，采用微细铣削工艺可以利用NC-5轴（或3轴）高速加工中心或微细铣削机床柔性和精密地来制造各种各样的模芯。
很小直径的铣刀
微细铣削加工，采用的铣刀直径通常在0.1mm和2mm之间，铣刀设有两个铣削刀刃。考虑到铣刀直径小和刚性差的情况，刀具材料普遍采用超细颗粒（0.2祄～0.5祄）硬质合金，这种合金由WC-Co和粘结材料组成，在烧结时能获得均匀的组织，具有硬度高、韧性好、抗疲劳强度高和耐冲击性能好等优点，故适合于制成特小直径的铣刀，并应用于硬铣加工。
为减小铣刀刀刃和工件之间的摩擦，提高铣刀的耐磨性和热稳定性，在铣刀上涂有1祄～3祄厚的硬涂层，例如，可采用PVD涂层工艺的TiAlN，TiCN等硬材料涂层或采用CVD涂层工艺的金刚石涂层。为增强微型铣刀的刚性，铣刀采用锥形结构和圆柱刀柄。
由于微型铣刀直径很小，刚性较差，平面转动惯量随铣刀直径而成立方下降。因此，微细铣削加工时，铣刀只能承受很小的切削力和转距，所以在铣削加工时应采用很小的每齿进给量，视铣刀直径和工件材料的硬度，其值大致为铣刀直径的0.5/100至3/100，过大的进给量会导致刀具的折断。
在这里应提及的是，对于三轴加工或在铣刀轴没有倾斜的情况下，球头铣刀进行铣削时，由于背吃刀量很小，在铣刀工作直径上的实际切削速度要大大小于铣刀名义直径上的速度。为使微细铣刀加工能达到较佳的切削过程，选择切削速度时，应考虑到铣刀实际的工作直径。例如： 0.5mm的球头铣刀，选择的切削速度为160m/min，（相应的主轴转速为102000r/min）背吃刀量0.05mm。经计算得知该铣刀的工作直径仅为0.3mm，其相应的切削速度也只达到96m/min。如果按160m/min的切削速度来切削，则主轴的转速相应要提高到170000r /min。

图1很小的刀具：整体硬质合金微型铣刀（来源：phom公司）

图2 微细加工模芯：采用微细铣削加工制造可转位
刀片
（S224和S229型号）的成形冲模。（来源phom公司）

图3 冲压模的微细限削

很高的主轴转速
采用很小直径的刀具进行微细铣削，要达到由工件材料所决定的切削速度就需要很高的主轴转速。例如，采用直径0.5mm的铣刀铣削钢件，当选用180m/min的切削速度，则需要115000r/min的主轴转速。刀具直径愈小，则需要的主轴转速愈高。
目前，在模具制造中普遍采用的普通加工中心，其主轴转速大多在18000～42000 (r/min)，适合于采用2mm～12mm直径的立铣刀进行加工。而微细铣削加工所采用的刀具直径更小（0.1mm～2mm），由于切削速度取决于要加工的工件材料，要是在这样常规的机床上进行微细加工，显然不能获得较佳的切削过程。
为适应微细铣削加工的快速发展，研制新的更高转速的电主轴具有特别重要的意义。几年前，一些电主轴制造厂已生产出160000r/min转速的主轴部件。一个由多家主轴部件生产厂和Fraunhofer生产技术研究所组成的小组就在前几年已着手研制转速为300000r/min的由空气轴承支承和采用同步电机驱动的电主轴。目前，Precise精密主轴部件公司推出了专门用于微细切削加工的高速电主轴。从这些电主轴中可以看出，由空气轴承支承的电主轴，可以达到很高的转速。另外，空气轴承的优点是运转平稳，圆跳动误差可达到<1祄，这种轴承还不易发生磨损，因此，有较长的使用寿命。由于微细铣削本身产生的切削力较小，故这种轴承特别适合应用于微细切削。

图4 铣刀直径和所需转速图：刀具直径越小，为进
行最佳的切削所需的转速就越高（来源：Precise公司）

高速主轴部件的驱动愈来愈多的采用同步电动机已是一种发展趋势。这种电机的重要优点在于有较大的转矩或功率密度，并且产生的温升也较低，这对于避免主轴的热伸长是有利的。
空气轴承与同步电动机在电主轴上的联合应用，鉴于具有运行平稳、长使用寿命和热特性好等优点，这对于微细切削加工来说无疑是一种最佳的主轴系统。
刀夹和刀柄接口
为适应高转速加工，刀夹和主轴之间的接口主要是采用结构对称的HSK-E32（可实现60000r/min的最高转速）和HSK-E25（可实现 80000r/min的最高转速）。如果转速超过了80000r/min，或要求更高的精度（减少接口数量），则应采用把刀柄直接夹紧在机床的主轴里的办法，但这种办法的缺点是，要求所有使用的刀具必须有相同的刀柄直径。
刀夹的圆跳动对微细铣削的表面质量和表面轮廓精度有重要影响，因此，对于微细铣削加工，主要是采用圆跳动误差很小（≤0.003mm）、结构对称的热装冷缩式刀夹。这里用一个精铣90MnCrV8材质的成形冲压模来说明：双刃铣刀精铣时采用的切削参数是转速n=30000r/min，侧吃刀量 ae=0.05mm，背吃刀量ap=0.05mm和进给速度Vf=200mm/min。这就得到fz=0.003mm的每齿进给量。如果刀夹的圆跳动误差为3祄，则双刃铣刀很快便成为只有一个有效切削刀刃的刀具。因此，基于精度和表面质量的考虑，值得推荐采用热装冷缩式高精度刀夹。
三轴和五轴微细加工机床
为实现微细加工，不仅需要尺寸很小的刀具和相应的刀夹，而且需要有专门为微细加工而设计的进行微细铣削加工的铣床或加工中心。目前，Primacon公司提供的Mikro-BAZ-PFM24 NGd 五轴（或三轴）加工中心，其主轴转速最高达140000r/min。控制系统采用海德汉iTNC50。Kugler公司提供的Micromaster∕M 型五轴微细加工机床，该机床为保证高的加工精度，采取了许多结构措施：其机体由精细颗粒的整体花岗岩制成，因此保证了机床的长期稳定性。X-Y-Z轴直线导轨采用静压支承，X-Z轴的龙门框架同样由经精密加工的花岗岩构成，从而保证了轴的热稳定性和很高的刚性。通过采用直线驱动来提高轴的定位精度，同时采用空气支承的电主轴来提高转速，其最高转速达160000r/min，以保证微细铣削的最佳过程。Wissner公司的GAMMA202 EconoMic型铣床是专门用来进行微细加工的三轴铣床。

图5 微细加工机床：Kugler公司的误轴微细加工机床

五轴加工的主要优点在于可采用较短的锥形柄小直径铣刀加工较深的型腔和筋板，并获得很好的表面质量，由此免去手动抛光。而三轴加工的加工精度要高于用五轴加工的精度，在加工时间上，三轴加工过程要比五轴加工过程可缩短15%至50%。
目前，微细加工机床的控制系统一般都可以与不同厂家的CAD/CAM系统进行连接，通过这种连接，能使模具的复杂轮廓的加工获得良好的效果，并缩短调整时间和编程时间。
结束语
近年来，随着技术产品构件的微型化发展，微细加工技术日益成为微型构件加工的关键技术。微细铣削加工在制造微型构件和模具中占有十分重要的地位。进一步开发微细铣削加工用的刀具、刀夹和高速电主轴，以及微细加工机床是推动微细机械加工技术发展的关键。在微型模具制造中，通过微细铣削加工不仅可以提高经济效益，而且还可以进一步挖掘铣削加工的工艺潜力。

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

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作者：机械科学研究总院 徐先宜 单忠德 冯涛

SLS技术简介
选区激光烧结（Selective Laser Sintering，简称SLS）技术是采用红外激光作为热源来烧结粉末材料，以逐层添加方式成形三维零件的一种快速成型（又称快速原型，英文为 Rapid Prototyping，简称RP）技术。SLS工艺的特点是材料适应面广，不仅能制造塑料零件，还能制造陶瓷、金属粉末、石蜡等材料的零件，特别是可以制造金属模具。
激光选区烧结（SLS）工艺由美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R. Dechard于1989年研制成功。目前德国EOS公司推出了自己的SLS工艺成形机EOSINT，分为适用于金属、聚合物和砂型三种机型。我国的北京隆源自动成形系统有限公司和华中科技大学也相继开发出了商品化的设备。

基于SLS的拖拉机变速箱壳体模具

金属模具快速制造(Rapid Metal Tooling，简称RMT)
RP技术已经能成功地制造包括金属、陶瓷、塑料、石蜡、树脂等原型。由于所采用材料的限制，RP发展初期成型零件往往只能在有限的场合替代真正的金属或其它类型功能零件做功能实验，随着需求的增加和技术的不断发展，RP正向RMT的方向发展。RMT具有其独特的优点，如制造环节简单，特别是与计算机技术密切结合、快速完成产品制造,在缩短制造周期、节省资源、发挥材料性能、提高精度、降低成本等方面具有很大潜力,但在模具精度和性能控制等方面比较困难，如特殊的后处理设备与工艺使制造成本提高，成形尺寸也受到较大的限制。RMT研究和应用的关键在于如何提高模具的表面精度和制造效率，以及保证其综合性能质量,从而直接快速制造耐久、高精度和表面质量能满足工业化批量生产条件的模具。基于RP的RMT技术可分为直接法和间接法。
◆ 金属模具直接制造法
直接制造法即用RP原型直接制模。基于SLS的直接法因其不需要工艺转换，在模具制造周期等方面具有很大的应用潜力，从而受到高度关注。粉末堆积成形是SLS中最常见的直接制造金属模具的方法。SLS直接制模过程包括一个高温工作室和用以熔烧金属的高功率激光器。高温工作室内通常有还原性气氛、惰性气体或采用真空，以防材料氧化。激光烧结前，材料已经被加热到接近熔点，研究表明，这能更为有效地进行烧结且材料翘曲较小。直接制造出的零件具有很高的强度，可以直接作为模具。德国EOS公司Direct Steel 20-V1法以钢粉为主，其直径为20mm，层厚0.02mm，烧结密度为钢密度的95%～99%，成功解决了金属粉末凝固收缩的问题。Lohner A.等采用Ni-Cu粉末直接制造的模具,密度为理论值的80%,强度为100～200MPa，精度为0.1mm，平均粗糙度Ra为10～15um，已用于生产数百件注塑成形件。
◆ 金属模具间接制造法
间接制造法即用RP原型间接制模。SLS原型主要以非金属型为主（如ABS、蜡、树脂等），在大多数情况下非金属原型无法直接作为模具使用，需要以原型作模样，经过工艺转换，制造金属模具。间接制造的特点是RP技术与传统成形技术相结合，充分利用各自的技术优势，现已成为目前应用研究开发的热点。基于SLS的间接制造工艺包括粉末冶金成形、SLS原型的快速精密铸造、SLS陶瓷壳型铸造、树脂砂型快速铸造等。
（1）粉末冶金成形
粉末冶金成形比较类似金属粉末堆积成形，但所用复合粉末材料通常含有低温易熔组元或粘接剂。采用低功率激光器在较低温度下烧结易熔组元，经SLS过程后得到三维实体，称为生坯。这种生坯强度较低，但形状准确，需要经过后处理才能得到高强度的金属或陶瓷零件。后处理通常包括脱粘与再烧结两步。生坯放到烧结炉中进行脱粘与再烧结，脱去易熔低强度组分，剩余的金属或陶瓷粉末烧结成金属或陶瓷零件。完成的金属件通常呈褐色，称为褐色件。为降低空隙率或相对密度，褐色件还可以渗入环氧树脂或铜等金属。
美国DTM公司采用激光烧结包覆有粘结剂的钢粉,由计算机控制激光束的扫描路径,加热融化后的粘结剂将金属粉末粘结在一起(非冶金结合),生成约有45%孔隙率的零件,干燥脱湿后,放入高温炉膛内进行烧结、渗铜,生成表面密实的零件,此时零件中的材料成分为65%的钢和35%的铜，经打磨等后处理工序,得到最终的模具。
SLS用的复合粉末通常有两种混合形式：一种是粘接剂粉末与金属或陶瓷粉末按一定比例机械搀和，另一种则是把金属或陶瓷粉末放到粘接剂稀释液中，使基体粉末与粘接剂充分接触，制取具有粘接剂包覆的金属或陶瓷粉末。实验表明，这种粘接剂包覆的粉末制备虽然复杂，但烧结效果较机械搀和的粉末好。
（2）SLS消失模精密铸造
用塑料、石蜡、树脂等粉末烧结制得SLS原型，再进行涂料、撒砂、干燥等处理并反复多次，直到在原型上形成一个所需厚度的型壳，随后加热使模型熔化汽化消失，形成型壳，再对型壳进行焙烧，最后把熔化的金属浇注入型壳，冷却后即可得所需的模具铸件。该工艺可较好地控制模具的精度、表面质量、力学性能与使用寿命，能满足经济性的要求。用该方法制得的金属模具零件通常具有较好的机械加工性能，可进行局部切削加工，能获得更高的精度，并可嵌入镶块、冷却部件和浇道等，常用于制造塑料模、压铸模、注塑模等。
图1为用基于SLS的消失模精密铸造工艺制作的拖拉机变速箱壳体金属模具。采用SLS工艺制造原型，然后精密铸造件，从CAD设计到获得零件仅仅15天，传统工艺至少需要45天，制造成本降低60％。采用SLS工艺制造原型，采用该工艺制造的消失模铸造用模具，比传统的工艺制造周期缩短40%。
（3）SLS陶瓷壳型铸造
利用激光对以反应性树脂包覆的陶瓷粉进行烧结，烧结完成后将粉末倒出，再经固化处理就获得铸造用的陶瓷型壳，浇注后即可制得金属模具零件。此方法省去传统精密铸造多种工艺过程，是传统精密铸造的重大变革。激光束在计算机的控制下，根据层面中的扫描线，有选择地烧结树脂砂与环氧树脂的混合粉末材料，得到铸造型壳的一个层面后，工作台下降一个层厚，供料台上升一个层高，又开始铺新料。就这样逐层铺料，逐层烧结，最后便得出所需模具铸件型壳的反型。选择性激光烧结后的铸造型壳，残存有未固化的粉末粘结剂且粘结剂分布并不均匀，强度较低，须对铸造型壳进行烘烤硬化处理。烧烤硬化后的铸造型壳，消除了原型中粘结剂的聚集现象，使原型均匀硬透。挥发掉原型中的水分和可气化物质，改善了铸造型壳透气性，降低铸造时的发气量，从而使型壳具备良好的铸造性能。结合传统的砂型铸造工艺，在铸造型壳外面构筑浇注系统，浇注模具铸件。
它的最大优点是速度快，不需要任何模具，甚至不需画图，设计工程师通过计算机网络将资料送到铸造车间的系统中便可完成型壳的设计与制作。在CAD环境中，直接将模具零件模样转换为壳型，再配以浇注系统，型壳的厚度可取5～10mm。该工艺的不足之处主要是零件表面粗糙度值较高，其关键技术是型壳厚度、型壳表面粗糙度及固化处理工艺。
（4）SLS树脂砂铸造
将铸造树脂砂作为SLS烧结材料，根据图纸或要求设计出模具零件的三维CAD 模型 ,进行铸造工艺分析 ,主要是设计浇注系统、冒口和确定铸件的凝固收缩余量,根据收缩余量和零件尺寸设计出铸型的 CAD 模型。SLS在计算机的控制下,按照截面轮廓的信息,在粉末上扫描出截面形状,激光的功率要足够大,使得轮廓边界处的粉末完全炭化而失去固化作用,逐层扫描直至堆积出零件的三维曲面结构的分型面。随着工作台的分步下降,将树脂砂粉末逐层铺在工作台上,再用平整辊将粉末滚平、压实,每层粉末的厚度均对应于 CAD 模型的切片厚度。各层上经激光扫描加热的粉末被破坏而失去固化作用,未被激光扫描的粉末仍留在原处起支撑作用,直至扫描完整个零件。对工作台的零件进行整体加热,根据树脂砂的不同,其加热温度为200～280℃。由于零件表面处的树脂砂经激光炭化而失去固化作用,因而零件表面相当于一个分型面,将零件与周边的废料块分割开来,去掉废料块,最终得到铸型。对铸型内腔表面进行适当的打磨修整或上涂料以降低内腔的表面粗糙度,然后进行浇注得到金属零件或模具。
树脂砂铸造相对于快速熔模铸造有以下优点：(a)溃散性好。与熔模铸造相比，树脂砂铸造能铸造出更复杂的零件，SLS主要用来加工无法用数控加工的气道、水套部分砂芯等。(b)造型时间短。SLS和数控技术的结合显著加快了制造砂型的速度。熔模铸造需有固定的制壳周期，而快速砂型铸造则可灵活地控制铸造时间。(c)可铸造更大模具零件。采用数控铣技术加工型腔部分一方面提高了加工效率，另一方面可以加工更大的砂型，因此可生产更大的模具零件。
结束语
基于SLS的RMT，集中体现在金属、高分子材料、蜡、陶瓷和覆膜砂。由SLS直接堆积金属成型是RMT的今后研究热点，但其难度决定了直接金属模具制造在未来短期内无法在快速模具领域中占据统治地位。而间接快速模具技术与传统铸造技术相结合的RMT方法，目前应用广泛，具有很强的生命力，能够显著缩短模具生产周期，降低成本。

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newmaker    来源：《模具制造技术》

对于所有成功的产品开发，有效数据管理越来越重要，需要用管理设计数据这种方式来节省时间，控制成本和保证质量，对于模具制造领域来说已经变得尤为重要。

一个综合的PDM系统对于模具设计管理数据已经变得极为重要，如有JK模具设计(萨克拉门托，加州)为阀门盖所设计的两腔模具

模具制造商有无限的时间来开发产品模具的日子已经过去，模具的开发周期，已经有横跨几个月缩减到几个星期，过去通常是20个周，客户现在预期在4至6个星期的时间内完成。制造商不仅要求更快的周转，在全球化模具经营者竞争的大环境下，还要坚持较低的定价，在时间和成本的压力下，模具制造商需要处理其它地区或是世界的另一边客户的挑战。
迁移的研发部门错综的地理位置，使得很多模具制造经营者不能12小时与其客户同步。在这一情形下，任何传统的交流形式，无论是电子邮件，传真还是电话，其实都相当于24小时的延迟—-在今天竞争激烈的模具市场一个宝贵的时间。
所幸的是，结合整合产品数据管理系统(PDM)，使用3维CAD软件模具制造商可以解决时间，成本，质量和全球通信的挑战。因为PDM的功能有所不同，因此选定执行一个支持特定模具制作开发要求的系统是重要的。本文提供了12中技术情报处理系统，以帮助模具制造者学习PDM如何解决他们的数据管理挑战并且了解哪些PDM系统是最适合他们的。 12 种PDM系统的使用
1 管理模具基础，部件和组建之间的数据参照
虽然3维CAD系统在开发模具方面表现出了明显的优势，但是他们也产生更大数量的复杂的数据，给建立数据管理增加了难度带来了挑战。3 D文件中包含参照，联合和把他们连结到其他文件的相互关系，如模具基础，板，引射针，电极，数控代码，图纸，条例草案的材料( boms ) ，多种配置和模具集会。

图1 集成的PDM软件，包括模具的数据管理工具，改进的设计通讯，和询问的设计，如有jk模具设计开发的这部分模具

企图用文件来管理这些参照，重新命名公约或传统的档案/资料夹管理技巧，从长期来看是失去意义的。此外，通过文档覆盖增加了潜在的错误，丢失档案协约并使修订控制难以操作，手册技巧花费额外的时间并使再利用设计和支持其它业务效率的设计数据更难。
2 标准部件和定义部件之间的区别
在开发模具的过程中，模具制造商积累了一系列标准的部件，是他们从供应商那里采购的。而定义部件是独一无二的，需要额外的工作或制造。模具制造商购买标准零件，如基础模具，在数量方面，这比使用定制部件更具成本效益，当标准部件可以工作时，模具制造商要避免使用自定义部件。
通过使用PDM系统， 模具制造商可以使用项目编号来区分标准部件和定义部件，并利用这些信息使标准部件成本效益最大化。
3 管理不同类型的模具设计数据
今天的模具设计比简单的CAD模型或绘图数据包含更多。通常情况下，模具开发开始于一个部件或被塑造的产品或一个原型模具，从那里模具制造商开始开发生产模具。这些设计能以各种形式出现，范围从3维CAD文件，IGES，STEP和DXF/DWG文件，甚至是实际的文件图纸。一旦开发工作开始，模具制造商就产生额外的数据类型，包括有限元分析(有限元分析)的结果， 模具流动分析和快速原型技术档案。额外的文件可以采取的形式包括Word ， Excel和PDF文件。
使用PDM系统， 模具制造商可以管理与某一特定项目相联系的任何类型的数据，无论数据是否是CAD生成的。
4 促进设计重用，创新和适应能力
重用现有的设计，并使之适应新的应用，使每个模具开发工程比从空白开始好的多。 PDM系统可以帮助模具设计者找到和在手的项目类似的现有的模具设计，它们便可以很容易适应新的工作，节省时间，同时加速估算和报价的功能。
此外，为了便于设计重用， PDM系统鼓励创新，因为它允许设计师探索，如果某一个特定的想法没有达到理想效果，安全的操作知识可以使他们轻松地回滚到以前的版本。

图2 一个综合的PDM系统当模具修改做好时可以自动更新BOM信息

图3 使用综合的PDM系统，您可以快速搜索并找到模具组件，
方便地使用多种不同的模型

5 管理，跟踪，并加快处理ECOs和设计修正
模具的开发阶段带有潜在的错误是指围绕设计改变的迭代重复的过程和工程变更令( ECOs )的变更。常见的情况包括有些人忘了作出改变，错报修改或不完全理解变化。PDM系统提供一套完整的项目历史并且可以跟踪所有的变化和ECOs 。通过快速定位所有部件需要修改的装配，它也可以使ECOs实施起来更容易，并且其他的数据会被自动更新，以反映变化。
6 控制，管理并和客户和供应商沟通模具设计数据
有于模具制造经营者的全球化，和客户和供应商用一个有效率的方式来共享和沟通模具设计数据已变得日益重要。 通过使用安全的网络通道提供给客户和供应商模具工程数据24/7，PDM系统简化了这一过程，消除地理时间的延误和加速审查和批准。
7 保持数据安全性
保持安全的模具设计数据是必要的知识产权保护。在复制设计和盗用产品泛滥的情况下， PDM系统的安全登录功能和易于管理的用户权限控制对于保护公司内部和外部供应商，合作伙伴，承包商和客户的数据是非常重要的。 PDM系统还可以支持镜像，中央数据储存库非现场备份，在发生火灾，自然灾害或其他紧急情况时保护数据。
8 确保准确的版本控制
最后一件事是模具制造商想找出正在制造的部件是不是与最新的修订一致。一旦金属被错误切割，不必要的成本和时间延迟将蠕变到可以降低利润率和未来竞争力的过程中。通过使用PDM系统，模具制造商可以收紧修订控制，确保使用最新修改版本，尽量减少废品和返工。
9 通过属性而不是文件名来追踪模具设计数据，提高数据的搜索能力
而不是试图要记住与某项工作相关的档案名称， 模具制造商可以使用PDM系统快速地并且轻松地搜索和找到数据。使用一系列为每一个工作所分配给每个档案的描述性属性，模具制造商可以在他们需要使用PDM系统中有数据时轻易的即可得到所需。

图4 使用综合的PDM系统，您可以跟踪到关系到整体周期的模具的确切状态

利用模板盘寻找一个三板模具和基于用文件名找修改的模具，相对于用一些属性在PDM系统中搜索，那将显得相当的麻烦。
10 管理BOMs和改善估算/报价职能
管理变化的BOMs已经困扰模具制造商数十年之久，因为他们影响估算/报价。用PDM系统， 当修订发生时，BOMs会自动更新，并通过提供采购，估计和规划工作人员所获得的设计数据， 模具制造商可以简化征求新的询价和更新估算的程序以适应BOMs的变化。
11 自动化的工作流程和通知
通过创建一个基础，以便更有效的设计数据管理，通过使用自动化工作流程，PDM系统其实可以让模具制造商优化它们的发展进程。由于PDM系统消除了有关设计数据有效性和通用性的任何疑问或猜测，模具制造商可以围绕数据和提高生产力创建一个工作流程结构。
在这个过程中，PDM系统可以驱动每一步，从设计审查和通过客户验证批准到生产。一些PDM系统，当具体的人员需要采取行动时，甚至能产生自动电子邮件通知，如提供一个批准。
12 用ERP/MRP系统整合模具设计数据
数据管理通过集成PDM与企业资源规划( ERP )或制造资源计划( MRP )系统甚至超越实际模具设计得到益处。一些PDM系统可以建立一个中立的文件格式，如XML ，它支持用ERP/MRP系统的模具数据一体化并且可以优化额外的后勤办公室的业务功能。
不管模具制造商做什么类型的塑造 ，数据管理已成为在全球市场确保竞争胜利的关键必要。用这些技术情报处理系统，模具制造商不仅可以了解PDM如何解决他们的数据管理挑战，还可以确定哪些PDM系统可以帮助他们更有效的管理模具设计数据。

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newmaker    来源：美《模具制造技术》

可用于模具及其部件的PVD涂层所具有的优点，早已见诸于各类文献资料中：PVD涂层可减少模具的生产周期，简化模具的充型过程，使模具具有较好的耐磨性，并减小了脱模力和增加了生产率。然而，由于电弧沉积过程产生高温，因此要在200~260℃(400~500°F)的情况下，才能在模具钢和部件上使用PVD涂层。然而模具的回火温度通常低于260℃(500°F)，因此这会对模具造成损害。额外的回火工艺，会增加成本，并降低加工过程中通常应具有的表面硬度。而一种新兴技术，可将涂层的使用温度降至200℃以下(390°F)，且不会降低其性能。这一进展也为模具生产商、设计者和注塑商提供了诸多机会，使其可以为新用途选择材料。

涂有低温氮化钛涂层的PET瓶芯
(该图片由Oerlikon Balzers公司提供)

常用PVD涂层
由于物理气相沉积涂层(如TiN，TiAlN和CrN)厚度仅为几微米，硬度却高于钢材，因此对模具生产商和模塑商颇具价值。高硬度使涂层具有耐磨性能，而其含有的陶瓷成分，使其具有耐腐蚀性且改善了脱模性能。固有的润滑性，更是改善了含有PVD涂层的模具的流动性，从而使其充型速度更快、模具周期更短。
PVD涂层主要用于顶出导梢、型腔和模芯，其摩擦特性可避免阻滞和腐蚀现象，且有些情况下无须使用润滑剂和脱模剂。涂层的硬度和耐磨性，还可使模具免受含有大量玻璃或矿物的填充树脂，以及PVC和CPVC等材料的热气腐蚀。
PVD涂层的涂覆操作，通常是在电弧沉积温度为400~500℃(750~930°F)时进行的，这对回火温度较高的钢材(如M2和CPM牌号)非常合适。然而，沉积温度高使PVD涂层不能用于塑料加工中所使用的冷作模具钢、铜合金和模具钢等材料。
沉积温度低=模具材料的更优选择
目前推出的一种新型电弧技术，可使涂层在200℃(390°F)时即发生沉积。较低的沉积温度，降低了模具材料的回火阀值，且在涂覆过程中不会产生变形、降低其硬度或耐磨性。与较高温度下发生的沉积的涂层相比，PVD涂层仍能保持其性能。
该技术不仅可提高现有模具部件的产率和寿命，而且还为模具生产商、设计者和模塑商提供了更多可选材料，从而设计新型模具和其部件。采用冷作模具钢、模具钢和铜合金等廉价且易于加工的模具材料，可改善模具的耐久性、提高其表面硬度和使用温度。
本文将讨论三种采用低温电弧蒸发工艺生产的高性能氮化物涂层，它们对于模具生产商来说格外具有吸引力——氮化钛涂层、单层氮化铬涂层和纳米级的氮化铝钛涂层。
(1) 脱模性能得到改善
模具及其部件的表面扰动是导致脱模的主要因素，这对表面硬度较低的钢制模具来说尤为明显。表面扰动是由于模具材料的性能(如孔隙度)，亦或是模具使用时间较长后性能受损所致(由于树脂的影响)。而用于氮化钛涂层的新型低温沉积工艺，可改善模具的脱模、填充和表面防护性能。
新型涂层的表面硬度为2300HV、钢摩擦系数为0.4。这些性能有助于防止树脂堆积、改善模具的耐磨性，并使模具表面易于清洗。这种沉积温度低的PVD所具有的化学惰性，对于加工线性聚酯(PC、 PBT(B)、PET(P))和苯乙烯聚合物(PS、SB、SAN、ABS和ASA)的模具来说，是一种理想材料。此外，该涂层具有生物相容性，并可安全地用于食品接触用途。

较低的沉积温度降低了模具材料的回火阀值 (此处以AISI 420 为例)，
且不会由于涂覆而降低耐腐蚀性(图由Balzers Coating USA Inc提供)

(2)耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性
模具生产商或许很熟悉镀硬铬工艺。在低温下采用该工艺生产的氮化铬涂层，被广泛用于改善模具的硬度和耐腐蚀性。单层氮化铬涂层具有较好的耐腐蚀性、硬度很高(硬度为1750HV，而硬质铬为1245HV)、涂层附着力较高，且耐磨损性能得到改善。其钢摩擦系数为0.5，最高使用温度为700°C (1290°F)。
上述性能，使塑料注塑模具具有包含了耐磨损性、耐腐蚀性和抗氧化性的综合性能的优势。该涂层尤其适于加工塑料的模具，因为在加工过程中，会产生含氯、氟或其它强腐蚀性挥发成分的气体。这些塑料材料包括聚烯烃(PE、PP和PB)、缩醛树脂(POM)、聚酰胺(PA)、线性聚酯(PC、PBT(B) 和PET(P)和聚芳砜/聚砜(PPE、PEEK、PAEK/PPS、PSU和PES)。

较低的沉积温度降低了模具材料的回火阀值 (此处以AISI 420为例)，
且在涂覆过程中不会产生变形。

(3)硬度和稳定性
由于硬度较高，PVD有助于保护模具部件表面，使其免受含量较高的玻璃或矿物填充树脂的腐蚀。采用新型低温工艺，可使含有纳米层的氮化铝涂层的显微硬度达到3300HV，并具有很强的抗氧化性。其钢摩擦系数为0.30 - 0.35，最高使用温度为900°C (1650°F)。
对于有纹理表面的塑料注塑模具，以及用于加工工程塑料(包括聚酰胺和聚芳砜/聚砜(PPE、PEEK、PAEK/PPS、PSU和PES))的模具来说，这些性能都是理想的。此外，该涂层也非常适用于玻璃纤维增强物对熔融原料的加工过程和铝制压铸模具。

较低的沉积温度降低了模具材料的回火阀值 (此处以AISI D6为例)，
且不会由于涂覆使硬度降低。

小结
这些涂层的使用温度可低达200°C(390°F)，且能保持PVD涂层的所有性能。较低的沉积温度，可避免在涂覆时使模具材料发生变形。而这过去一直是PVD涂层由于沉积温度高而带来的问题。这一涂层技术，为模具生产商、设计者和模塑商在不影响模具性能或寿命的前提下，提供了多种可用于设计新型模具和部件的材料。

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