复合材料模具设计制造工艺的探讨

重庆工业职业技术学院 柏洪武

1 前言

复合材料现如今被广泛应用于航空领域，而且其设计制造在逐渐向数字化设计制造转变。国内对于复合材料的研究起步比较晚，到目前为止仍处于初级阶段，再加上对复合材料及模具的数字设计制造技术不是很重视，所以对于复合材料模具的研究仍然处于比较尴尬的阶段，我们需要扭转这个局面。创新是一个民族发展的不竭动力，对于复合材料亦是如此，我们要重视复合材料模具的数字设计制造技术，它能够有效地控制复合材料的质量标准，提高模具的加工精确度。

2 简述复合材料成型模具

复合材料一般在制造过程中呈现出很大的灵活性，而其模具成型的种类有很多种，比如：手工成型的、喷涂成型的等等，这是与其对应的结构与材质相照应的。不同的结构类型的复合材料模具所需要特别注意的问题也是不一样的，比如缠绕成型的模具需要注意芯模的选择问题；金属框架式模具则要注意尺寸精确度、表面质量问题以及结构支撑力度等问题，这些问题直接关系着复合材料的生产质量，所以我们尤其要重视这些问题。社会新的发展催生新的技术革新，所以顺应时代的发展，复合材料模具的数字设计制造技术应运而生。接下来我们来详细探析复合材料模具的数字设计制造技术，希望对复合材料的生产有所帮助。

3 复合材料成型模具数字化设计制造

复合材料模具若想要向数字化设计制造发展就必须借助于精密的仪器，这些仪器通常有这些特点：自动化、数字化程度高。新的数字化制造应用到生产中势必会提高复合材料模具的生产效率，并且能够更加精确地控制模具的质量水平。

3.1 数控加工技术

复合材料模具的生产一般都是利用数控加工技术制造的，不同结构的模具及不同材质的模具都需要借助数控加工技术进行生产制作，数控加工技术能够有效地保证生产产品的精确度与质量标准。社会在不断发展与进步，数控加工技术亦是如此，新的高速数控铣削技术在生产复合材料模具的操作中运用，能够有效提高生产效率，并能有效做好产品的质量控制，所以数字化程度的加深绝对是一件美事。

3.2 先进表面处理技术

表面的技术处理是模具生产质量把控的重要环节之一，因为这关系着模具表层的成分及组织，它是模具性能的直接衡量指标，直接决定了模具的硬度、耐磨度及耐腐蚀性等，所以模具的表面处理必须受到足够的重视。现如今从生产上存在的表面处理技术概况来讲主要有以下几种：化学法、表层覆层法及激光法等。然而激光法就是目前数字化发展的典型代表，此方法现在被广泛应用在复合材料模具的生产加工中，发挥着重要的作用，它能够有效地处理模具表面存在的问题，实现规范模具标准，大大延长模具使用寿命。

3.3 解决模具加工生产所面临的问题

复合材料模具的生产加工环节必然会面临一些问题，比如在结构焊接过程中会出现残余变形和残余应力等问题，这个就必须采取合理的工艺措施并且选择科学的设计方案来预防问题的产生；加工精度和表面质量是比较关键也是技术难度系数比较高的环节，这个环节极易出现质量问题，这是由于多方面的因素共同导致的，所以在这个环节的每一步操作我们都需要谨慎，必要的话我们可以借用数字化检测设备对此环节进行严格的检测，预防问题的发生，提高产品质量。由于复合材料构件的不同类型及不同材质在生产过程中会产生不同的热膨胀系数，这也是会影响复合材料模具成型的质量因素，所以我们在挑选材料时，尽可能选择热膨胀系数相近的材料，这样可以有效地防止由于热膨胀系数不同而产生的质量问题。

4 结语

现如今复合材料的广泛应用要求我们必须提高及改善复合材料模具设计制作工艺，因为模具的质量直接决定了复合材料的质量，而且能够大大提高复合材料的生产效率以及降低生产成本，并在此基础上还能达到更加完美的质量，所以我们必须大力提倡并推进复合材料模具的数字化设计制造技术，这是复合材料模具设计制造工艺的发展趋势，是顺应时代发展潮流的。提高生产效率，降低生产成本是每个企业所追求的目标，而数字化设计制造技术是实现企业效益的技术基础，所以复合材料模具的数字化设计制造工艺应该被积极推广应用。

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