模具制造-有工業(yè)的地方就有模具。無(wú)論是個(gè)性化定制的金銀首飾，抑或是批量生產(chǎn)的日常用品，都離不開(kāi)模具，所以模具被譽(yù)為“工業(yè)之母”乃實(shí)至名歸。從古代的青銅鼎鑄造到現(xiàn)代的汽車生產(chǎn)，模具涵蓋了各行業(yè)的眾多生產(chǎn)工藝，是一門既古老而又不斷與時(shí)俱進(jìn)的行業(yè)�？v觀模具行業(yè)的發(fā)展歷程，從最初的純手工制作模具，到模具的機(jī)械加工，再到如今引入了數(shù)字化設(shè)計(jì)與自動(dòng)控制的模具數(shù)控加工，模具在精度、難度不斷提高且生產(chǎn)周期不斷縮短的同時(shí)，純手工制作的工序在不斷減少。隨著3D打印、智能機(jī)床、高精度的三維測(cè)量設(shè)備、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）以及機(jī)器人等技術(shù)的日趨成熟，模具生產(chǎn)正朝著智能制造的方向發(fā)展。

在眾多的新技術(shù)中，最早應(yīng)用到模具行業(yè)的當(dāng)屬3D打印了。

在模具的設(shè)計(jì)、制作及維護(hù)三個(gè)主要環(huán)節(jié)中，都能找到3D打印的應(yīng)用案例。在模具設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)之前，會(huì)有一個(gè)完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程。引入3D打印輔助產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，不但可以降低產(chǎn)品實(shí)樣的研制費(fèi)用，而且大幅縮短了開(kāi)發(fā)的周期。模具的優(yōu)勢(shì)在于大批量的產(chǎn)品生產(chǎn)，但鑒于傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的制約，新產(chǎn)品推出市場(chǎng)前通常得先開(kāi)模具。如果市場(chǎng)反應(yīng)良好，模具能投入到批量生產(chǎn)，自然皆大歡喜；倘若市場(chǎng)反應(yīng)平平，新產(chǎn)品沒(méi)有批量生產(chǎn)的意義，那么前期開(kāi)發(fā)的模具都將浪費(fèi)。如果用3D打印機(jī)生產(chǎn)出小批量新產(chǎn)品探索市場(chǎng)，可節(jié)省前期模具的開(kāi)發(fā)周期及費(fèi)用，即便是用3D打印代替部分配件，也可節(jié)省一筆模具開(kāi)發(fā)費(fèi)用。然后根據(jù)市場(chǎng)反饋的信息，對(duì)反應(yīng)良好的產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)后再開(kāi)模生產(chǎn)，有的放矢的效果并非打魚(yú)撒網(wǎng)所能及。模具設(shè)計(jì)的合理性直接影響到模具制作的精度、工藝以及使用壽命，對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的模具，用3D打印機(jī)將CAD軟件設(shè)計(jì)的模具構(gòu)件打印出來(lái)，通過(guò)實(shí)際的裝配進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)構(gòu)的合理性。

進(jìn)入到模具制作的環(huán)節(jié)，3D打印應(yīng)用就更廣了。對(duì)于尺寸精度要求高而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塑料模，通常在正式開(kāi)模前會(huì)先做一套試驗(yàn)?zāi)�。與正式模相比，試驗(yàn)?zāi)５牟牧蠌?qiáng)度低、而且結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，只需為正式模提供實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)以供驗(yàn)證即可。盡管如此，試驗(yàn)?zāi)５馁M(fèi)用以及生產(chǎn)周期仍然可觀。借助3D打印技術(shù)，將模腔以及抽芯等部件直接打印出來(lái)，再結(jié)合傳統(tǒng)的模具組立方式，可大幅降低模具的生產(chǎn)周期以及生產(chǎn)成本。以3D打印代替數(shù)控加工、電火花等多種加工工藝，使模具的加工與調(diào)試以及配件尺寸的調(diào)整變得相當(dāng)便捷。目前應(yīng)用在工業(yè)級(jí)小批量產(chǎn)品打印以及3D打印試驗(yàn)塑料模中，Stratasys公司的Objet500 Connex3打印機(jī)配合Digital ABS材料是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。

前面所講述的都是塑料3D打印的應(yīng)用，在正式模具的制作中，還會(huì)用到金屬3D打印的工藝。在塑料模具中，冷卻是其中一個(gè)很重要的工藝環(huán)節(jié)，合理的冷卻系統(tǒng)可在確保塑料件尺寸精度高、產(chǎn)品變形小的前提下，盡量縮短產(chǎn)品的注塑時(shí)間，以提高生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的工藝是在模具型腔板與行位（抽芯滑塊）上通過(guò)鉆孔、堵孔等方式加工出一個(gè)直線框式的運(yùn)水系統(tǒng)。此法雖然可以借助銑床、搖臂鉆床等設(shè)備加工出來(lái)，但運(yùn)水系統(tǒng)往往與產(chǎn)品的形狀相去甚遠(yuǎn)，造成冷卻不均勻，導(dǎo)致生產(chǎn)效率上不去。如__果根據(jù)產(chǎn)品的形狀設(shè)計(jì)出運(yùn)水系統(tǒng)，可使模具的冷卻更加均勻，縮短了產(chǎn)品的冷卻時(shí)間，提高其品質(zhì)與生產(chǎn)效率。這種冷卻結(jié)構(gòu)我們稱之為隨形冷卻系統(tǒng)，由于內(nèi)部的運(yùn)水管道彎彎曲曲，非常規(guī)方法所能加工，因此這類型腔板與行位需要用金屬3D打印機(jī)直接打印出來(lái)。從2016廣州國(guó)際模具展覽會(huì)上了解到，國(guó)內(nèi)某金屬3D打印公司報(bào)價(jià)為6 000元/kg，因此，目前金屬3D打印主要還是適用于精密模具的特殊零部件加工。伴隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，科技也隨著高效發(fā)展。3D智能科技和VR技術(shù)的到來(lái)，將人類帶入前所未有的新三維空間。作為跨世