數(shù)字化在沖壓模具設計制造中應用

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摘要：科學技術的全面發(fā)展和進步，我國的機械制造領域有了很快的發(fā)展，而數(shù)字化已經(jīng)被廣大的機械制造領域從業(yè)者所重視，全面促進機械制造領域的發(fā)展。數(shù)字化技術的應用，使得沖壓模具設計和制造工作效率、質(zhì)量得到提升，保證沖壓模具滿足正常應用的需要，還能夠促進機械制造領域的發(fā)展。基于此，本文重點分析沖壓模具設計與制造中應用數(shù)字化技術的應用方面，希望可以促進模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動制造領域的進步。

關鍵詞：數(shù)字化技術；沖壓模具；設計與制造

0引言

近年來我國經(jīng)濟與社會取得了很快的發(fā)展，科學技術水平也有了很大的提升，而機械制造領域有著巨大的機遇和挑戰(zhàn)。與此同時，數(shù)字化技術已經(jīng)廣泛的應用機械制造領域內(nèi)，特別是在沖壓模具設計與制造中，讓工作效率和質(zhì)量都有了很大的提升，實現(xiàn)智能化、自動化，為整個產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展起到一定的促進作用。

1數(shù)字化技術應用于沖壓模具設計與制造的優(yōu)勢

1.1增強加工的效率

沖壓模具制造環(huán)節(jié)，數(shù)字化技術應用到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以促進生產(chǎn)效率的提升，尤其是批量模具生產(chǎn)，效果非常好。通過數(shù)字化技術合理使用，實現(xiàn)模具設計與制造水平的提升，讓傳統(tǒng)工藝轉(zhuǎn)化成為現(xiàn)代化的工藝，達到批量化生產(chǎn)的技術要求，提高生產(chǎn)速度，促進模具產(chǎn)品質(zhì)量的提升。沖壓模具加工環(huán)節(jié)，因為傳統(tǒng)工藝比較單一，導致工作人員在具體的操作環(huán)節(jié)，材料浪費極為嚴重，工作人員工作量還比較大，產(chǎn)品質(zhì)量也不穩(wěn)定，如果應用到現(xiàn)代機械設備上，會導致設備的功能性受到影響，也會阻礙設備的正常生產(chǎn)，極大的影響制造業(yè)的發(fā)展。但是通過數(shù)字化技術的應用，可以真正的實現(xiàn)模具結構的三維模擬與分析，將整個生產(chǎn)空間模擬出來，可以指導現(xiàn)場生產(chǎn)加工，讓模具產(chǎn)品的加工精度得到提升，各個結構部分的尺寸和質(zhì)量符合要求。同時，還能夠避免因為員工操作操作失誤，提高模具加工的準確性。在數(shù)字化技術應用之下，刀具選擇中，可以結合產(chǎn)品的具體情況，考慮到加工刀具的特點，選擇合適的模型，符合企業(yè)的發(fā)展需要，也能夠減少資源浪費，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。

1.2增強沖壓模具設計的精準性

傳統(tǒng)沖壓模具設計環(huán)節(jié)，主要是工作人員進行沖壓模具樣板以及沖載力方面的計算，通過掌握的經(jīng)驗開展設計工作，做好各個細節(jié)部分的分析和控制，但是容易出現(xiàn)設計人員判斷錯誤的情況，導致設計方案存在缺陷，或者計算數(shù)據(jù)偏差超出標準的要求，導致沖壓模具的質(zhì)量比較差，甚至在加工中出現(xiàn)損壞的問題，產(chǎn)品質(zhì)量無法滿足要求，給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟損失。對于沖壓模具設計環(huán)節(jié)，通過數(shù)字化技術合理的應用，各項生產(chǎn)問題得以有效的解決，還可以利用仿真模擬技術，讓設計過程更加的簡單和便利，設計精度也會有更大的提升，還會減輕加工成本。計算機技術應用到實踐中，可以實現(xiàn)模具設計的輔助設計，可以保證沖壓工藝和模具結構更加的優(yōu)化，參數(shù)設計和計算更加的精確，還能夠防止因為人為操作失誤或者判斷失誤導致的尺寸偏差，讓沖壓模具的設計變得更加的便利。此外，在沖壓模具的開發(fā)環(huán)節(jié)，利用計算機輔助設計，適當?shù)恼{(diào)整沖壓工藝和模具結構，降低設計的出錯率，促進沖壓模具加工精度以及質(zhì)量的提升，為沖壓模具有效的應用奠定基礎。

1.3降低裝配階段模具出現(xiàn)損壞的概率

目前的沖壓模具裝配主要的方式就是修配法、互換法、分組法、調(diào)整法等，這些方式對于沖壓模具的裝配作業(yè)產(chǎn)生積極的促進作用，達到良好效果。而數(shù)字化技術應用到?jīng)_壓模具的裝配環(huán)節(jié)，可以使得各個技術參數(shù)有效的控制，達到精度標準的要求，還能夠避免產(chǎn)生嚴重的模具損壞問題，促進模具裝配工藝水平的全面提升，降低生產(chǎn)作業(yè)成本，提高總體的裝配技術水平，讓沖壓模具發(fā)揮出應有的作用。

2應用在沖壓模具設計與制造中的數(shù)字化技術

2.1沖壓成型

CAE技術沖壓成型CAE技術是沖壓模具設計和制造過程中最常見的一種數(shù)字化技術，依據(jù)沖壓模具成型物理規(guī)律以及計算機輸出模具和板料之間的作用，觀察板料成型的過程。目前，國內(nèi)能夠提供沖壓成型CAE技術的系統(tǒng)軟件為Auto-Form/PAMSTAMP，該軟件能夠觀察和輸出板料成形過程中的各項數(shù)據(jù)，能夠全面收集分析板料厚度變化、流動形式以及起皺等數(shù)據(jù)，形成模擬結果。這種功能能夠在沖壓模具設計階段就分析預推出沖壓模具的相關信息，包括成型和制造工藝等。沖壓成型CAE技術能夠減少沖壓模具設計與制造時間，也能對沖壓模具的設計進行功能性評估和預算。

2.2快速設計技術

快速設計技術應用到?jīng)_壓模具的設計工作環(huán)節(jié)，可以全面提升模具制造的速度，首先根據(jù)設計需要創(chuàng)設模具設計數(shù)據(jù)庫，將各項關鍵性設計數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫內(nèi)。其次建立結構庫，將各項模具設計的結構發(fā)揮出應有的作用，讓設計人員開展設計工作更加順利進行，提高設計水平的同時縮短設計時間。在沖壓模具設計階段，了解整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實際過程，有效的開展模具開發(fā)工具，通過計算機輔助設計讓設計工作更加的簡便，提高產(chǎn)品設計的總體水平和質(zhì)量，滿足當前的沖壓模具設計工作的需要，促進企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。沖壓模具的設計環(huán)節(jié)，比較關鍵的一項工作就是確定合適的沖壓模具的制造工藝，結合不同結構形式進行必要的調(diào)整和改進，為進一步生產(chǎn)起到積極的指導作用，讓整個沖壓模具的開發(fā)、設計、制造更高效的進行。此外，還能夠有序的組織生產(chǎn)與裝配環(huán)節(jié)的工作，提高裝配工作精確度，各個部件的配合精度合格，不會存在尺寸偏差嚴重的情況?；诖耍瑧脭?shù)字化技術在沖壓模具設計中，有效的提升設計水平，快速完成設計工作，讓復雜性高的產(chǎn)品得到簡化，系統(tǒng)更加的簡單，沖壓模具的工藝方案也更具系統(tǒng)性與科學性。

2.3高速加工技術

高速加工技術已經(jīng)成為目前機械制造領域非常重要的技術之一，是在傳統(tǒng)加工技術為基礎之下，提高加工技術水平，不僅縮短加工周期，還能夠提高加工的質(zhì)量與效率。在數(shù)字化技術應用到?jīng)_壓模具的加工環(huán)節(jié)，發(fā)揮出計算機軟硬件的作用，可以實現(xiàn)機床、刀具以及編程方面的全面控制，讓刀具運動軌跡更加的科學合理，設置必要的刀具補償參數(shù)，讓沖壓模具加工更加安全、高速，提高加工總體水平。

2.4數(shù)字化裝配技術

數(shù)字化裝配技術在應用中，主要是利用先進測量軟件來實現(xiàn)的，詳細記錄各項裝配技術參數(shù)，對比各個結構部分的精度和標準，一旦存在裝配位置的偏差，通過數(shù)字化裝配技術可以做出調(diào)整，即使是微小的偏差，也能夠達到安裝精度的要求。數(shù)字化裝配技術應用到?jīng)_壓模具的設計與制造環(huán)節(jié)，加工階段可以實現(xiàn)全面的控制，裝配工作人員確定中心位置和尺寸，根據(jù)技術標準開始裝配作業(yè)，利用數(shù)字化裝配技術可以實現(xiàn)在線測量，把全部測量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)內(nèi)，做好各項歷史數(shù)據(jù)的記錄，并且進行參數(shù)對比分析，及時調(diào)整存在的問題，保證裝配工作的質(zhì)量和效率滿足要求。

3數(shù)字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用分析

3.1項目管理

沖壓模具的設計與制造環(huán)節(jié)，如果依然選擇使用傳統(tǒng)項目管理方式，客戶是中心，在后續(xù)的設計和制造中，會根據(jù)客戶的要求隨時進行調(diào)整，尤其是一個訂單需要進行多個環(huán)節(jié)的調(diào)試與管理處理。但是一個項目并不是單一模具部件，一般會達到幾十個，甚至幾百個、幾千個，如果只是通過某個或者某幾個工作人員進行項目管理，而沒有建立完善的管理系統(tǒng)，必然會導致工作質(zhì)量和效率比較差，產(chǎn)品質(zhì)量也無法滿足要求?；诖?，通過數(shù)字化技術的應用，構建出完善的管理平臺和數(shù)據(jù)庫，讓管理人員隨時了解沖壓模具設計與制造的全過程，將客戶的需求落實到位，并且做好全面的監(jiān)督和管理，提高管理水平，最終可以保證沖壓模具的質(zhì)量滿足要求。

3.2數(shù)據(jù)管理工作

企業(yè)對所有的信息數(shù)據(jù)進行管理過程中，企業(yè)的技術人員可以通過PDM/CAPP軟件的方式，對沖壓模具設計與制造期間的所有數(shù)據(jù)，實現(xiàn)統(tǒng)一地管理。技術人員利用數(shù)字化技術的方式，將不同規(guī)格的沖壓模具進行統(tǒng)一地管理，在此期間，建立一個BOM結構數(shù)據(jù)庫，將所有模具都儲存在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中，并通過網(wǎng)絡的形式，幫助相關的技術人員隨時能夠查詢相關的信息數(shù)據(jù)以及模具設計圖紙等，以此來保障所有的信息數(shù)據(jù)的安全性。

3.3經(jīng)驗管理

企業(yè)技術人員通過全面的應用數(shù)字化技術，可以全面的提升生產(chǎn)效率，讓沖壓模具設計方案更具實踐應用價值，有著鮮明的特點。在項目開始管理工作前，技術人員先根據(jù)數(shù)據(jù)庫的相關信息，了解沖壓模具的設計與制造相關的技術參數(shù)，而制造員工可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫提供的信息，實現(xiàn)全面的管理和分析。同時，企業(yè)生產(chǎn)制造工作開始前，需要了解企業(yè)管理模式和標準，通過數(shù)字化技術優(yōu)化管理理念，讓生產(chǎn)工作順利進行，各級員工也會更加積極的投入到工作中。

4結束語

綜上所述，現(xiàn)代科學技術的高速發(fā)展和進步，數(shù)字化技術很快的應用到?jīng)_壓模具的設計和制造中，以計算機作為核心技術進行各個環(huán)節(jié)的管理，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提高管理水平，優(yōu)化沖壓模具制造工藝，避免出現(xiàn)人為失誤的問題，提高數(shù)據(jù)精度和質(zhì)量，從而可以提升沖壓模具的設計與制造水平，給企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟效益，也會為我國制造業(yè)的全面發(fā)展奠定基礎。

作者:黃佳銳 單位:廣東省南方技師學院