今天給大家介紹工業(yè)CT檢測技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用。

 　　模具乃“工業(yè)之母”，是制造業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的基石。近年來我國模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，已具備國際化的制模工藝技術(shù)，產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界前列，但與之配套的模具檢測技術(shù)仍較為單一和局限。

　　傳統(tǒng)檢測只能實現(xiàn)模具及模具產(chǎn)品外觀尺寸及硬度等的測試，產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)及配合度，材料內(nèi)部質(zhì)量及風(fēng)險判定還未有更好的檢測分析手段。因此，一種便捷無損的對產(chǎn)品內(nèi)外部結(jié)構(gòu)和材料質(zhì)量全方位測試分析技術(shù)的開發(fā)對提高模具及模具產(chǎn)品生產(chǎn)制造質(zhì)量具有深遠(yuǎn)的意義。而工業(yè)CT技術(shù)則可滿足這一要求。

　　工業(yè)CT技術(shù)是目前世界上最先進的無損檢測技術(shù)之一，是物體內(nèi)外部缺陷測量與統(tǒng)計、結(jié)構(gòu)尺寸測量、設(shè)計工藝改進、升級制造技術(shù)不可缺少的手段。CT檢測能在不破壞工件結(jié)構(gòu)的情況下實現(xiàn)模具及模具產(chǎn)品的表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的幾何尺寸以及曲面測量，計算出測量目標(biāo)的長寬高、面積、表面積、體積等各種幾何參數(shù)，實現(xiàn)零件與CAD模型對比、幾何尺寸與公差(GD&T)分析、零件與零件對比。同時可實現(xiàn)產(chǎn)品內(nèi)部多種缺陷(如裂紋、氣泡、夾雜、疏松、脫粘、裝配缺陷等)的無損檢測和無損質(zhì)量評價，檢測對象也幾乎涵蓋了各種材質(zhì)和各種結(jié)構(gòu)類型的模具及模具產(chǎn)品。

　　那工業(yè)CT技術(shù)在模具中的應(yīng)用都有哪些呢?我們一起來了解一下!

　　幾何尺寸與公差(GD&T)分析

　　依據(jù)設(shè)計圖紙，對預(yù)先確定的幾何尺寸與公差(GD&T)數(shù)據(jù)點進行分析，以滿足生產(chǎn)零件批準(zhǔn)程序(PPAP)的要求。在從首件試制到批量生產(chǎn)的過程中，這種分析功能非常有用，并具有很高的成本效益，可以大幅降低多型腔零件的檢測成本。一旦為CT數(shù)據(jù)集制定了最初的GD&T規(guī)劃，就能對所有的GD&T數(shù)據(jù)點進行快速轉(zhuǎn)換，并將其應(yīng)用于隨后的零件掃描。

　　一些注塑件在完成注塑后已經(jīng)把外表面封死，但內(nèi)部的結(jié)構(gòu)件公差是否符合要求，裝配是否到位，連接處質(zhì)量是否達到設(shè)計要求，用傳統(tǒng)的接觸式儀器和光學(xué)儀器由于探頭和光都無法達到注塑件的內(nèi)部都無法測量，工業(yè)CT利用X光穿透注塑件表面直達內(nèi)部進行掃描，從而得到完整的三維立體圖像，在顯示器上行程四維圖形(X、Y、Z方向加時間)，可以選取結(jié)構(gòu)件上X、Y、Z方向任意選取一個截面進行觀察、測量如圖2所示，清晰準(zhǔn)確的獲得該注塑件的完整信息。

　　設(shè)計與實物匹配度分析

　　工業(yè)CT掃描能在首件試制后的幾天內(nèi)完成零件與其CAD模型的快速對比分析。通過在首件試制后掌握零件與CAD對比分析結(jié)果，就能大大降低修改模具、試驗性加工和后續(xù)試制的成本。

　　裝配分析

　　可以在裝配的狀況下對物體進行測量，可以用來進行裝配件失效分析，跟蹤工業(yè)產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制及公差評定等;通過按密度值進行顏色深淺編碼，并層層解析二位斷面，可以很容易地檢測以前隱藏在組件中的零部件，發(fā)現(xiàn)配合缺陷和作用部位。

　　密度分析

　　工業(yè)CT具有突出的密度分辨能力，開啟/關(guān)閉內(nèi)部組件密度掃描、按密度值進行顏色編碼以及測量等功能。高質(zhì)量的CT圖像密度分辨力可達0.1%甚至更高。

　　壁厚分析

　　主要用于注塑模產(chǎn)品和壓鑄模產(chǎn)品，在復(fù)雜零件的無損檢測中，快速而準(zhǔn)確地測量壁厚的微小變化，從而調(diào)整與優(yōu)化生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品品質(zhì)。

　　夾雜物分析

　　在鑄造過程中復(fù)雜的相互作用會產(chǎn)生從外部無法識別的鑄件缺陷，如孔隙、氣孔和氣泡形成、熱裂紋、尺寸變化和夾雜物。即使盡了最大努力，主要風(fēng)險仍然存在。應(yīng)用工業(yè)CT檢測技術(shù)可方便的識別這些缺陷。

　　缺陷分析

　　工業(yè) CT 技術(shù)對復(fù)合材料制品中的夾雜、疏松、氣孔、分層缺陷等有比較高的檢測靈敏度，能夠準(zhǔn)確地確定出缺陷的位置及測量出缺陷的幾何尺寸。將工業(yè) CT 技術(shù)與復(fù)合材料制品的制造工藝相結(jié)合，能夠及時發(fā)現(xiàn)制品中的缺陷，從而對改進復(fù)合材料制品的生產(chǎn)工藝，提高制品的產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率均有比較高的實際意義。

　　壓鑄�？紫堵蕼y量

　　眾所周知，壓鑄件的孔隙率將嚴(yán)重影響產(chǎn)品使用壽命，精確測量空隙的位置和分布，對模具設(shè)計和改進具有重大意義。常規(guī)鑄件內(nèi)部質(zhì)量檢測采用膠片射線照相法，但對于外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜且不規(guī)則的鑄件，已不適合用該方法進行內(nèi)部缺陷探傷。而工業(yè)CT可以不受試件結(jié)構(gòu)形狀的影響，CT能確定被檢試件內(nèi)疏松、氣孔、縮孔及裂紋的尺寸和位置，對于缺陷的分類和評估，深度信息是非常有用的。

　　快速修正模具

　　對于幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品，注塑后的塑料制品將面臨收縮極不均勻的問題。解決這一問題的關(guān)鍵在于設(shè)計模具的時候，事先對樣品可能發(fā)生的收縮量進行充分預(yù)測，然后通過對模具的修正，以獲得尺寸精確的塑料制品。而基于工業(yè)CT技術(shù)，則可以快速而準(zhǔn)確地進行幾何尺寸和形位公差評定，同時可通過與CAD數(shù)模進行對比分析，得到彩色偏差圖與偏差修正數(shù)據(jù)，大大加快模具的修正速度,縮短注塑模具的開發(fā)周期。

　　逆向工程

　　對已知工件，可以通過工業(yè)ct掃描，直接得出該工件的三維立體圖，指導(dǎo)模具設(shè)計，縮短開發(fā)周期，提高經(jīng)濟效益。

　　1. 模具設(shè)計過程

　　在新產(chǎn)品的開發(fā)創(chuàng)新中，許多產(chǎn)品數(shù)據(jù)并不是CAD數(shù)字模型，模具設(shè)計者往往要面對的是實物樣件，有時可能會缺失圖紙，利用工業(yè)CT技術(shù)將實物轉(zhuǎn)化為CAD模型，進行實物三維重建，從而對模具進行模具設(shè)計制造。如分型面、收縮系數(shù)的計算等。

　　2. 模具制造過程

　　模具在試模與修整過程中若不符合精度要求，可能需要重新進行設(shè)計。運用逆向工程技術(shù)可減少設(shè)計者的麻煩，通過對物體表面數(shù)據(jù)的采集與再創(chuàng)新，減少再設(shè)計步驟，從而優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計過程。

　　3. 模具改型修復(fù)(方便快捷的獲取原模具數(shù)據(jù)并給予準(zhǔn)確修改)

　　將實物構(gòu)件通過數(shù)據(jù)測量轉(zhuǎn)換成與實際相符的CAD模型，對CAD模型進行修改以后再進行加工，顯著提高生產(chǎn)效率。

　　4. 模具使用和維護

　　在生產(chǎn)過程中常會因為某一零部件的損壞而停止運行：通過逆向工程手段.可以快速生產(chǎn)這些零部件的替代品.從而提高設(shè)備的利用率和使用壽命舊。

　　沖壓材料回彈系數(shù)測定

　　沖壓回彈影響沖壓質(zhì)量，往往直接造成工件報廢，釀成不應(yīng)有的損失，故回彈問題一直困擾著沖壓模工作者。精確測量材料的回彈系數(shù)成為解決回彈問題的關(guān)鍵，根據(jù)在測R和R’值時，工業(yè)CT比三坐標(biāo)更為精確，從而使測量值更加接近真實值。