數(shù)字化在沖壓模具設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用

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摘要：科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)的機(jī)械制造領(lǐng)域有了很快的發(fā)展，而數(shù)字化已經(jīng)被廣大的機(jī)械制造領(lǐng)域從業(yè)者所重視，全面促進(jìn)機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，使得沖壓模具設(shè)計(jì)和制造工作效率、質(zhì)量得到提升，保證沖壓模具滿(mǎn)足正常應(yīng)用的需要，還能夠促進(jìn)機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展。基于此，本文重點(diǎn)分析沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用方面，希望可以促進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展，推動(dòng)制造領(lǐng)域的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù)；沖壓模具；設(shè)計(jì)與制造

0引言

近年來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)取得了很快的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也有了很大的提升，而機(jī)械制造領(lǐng)域有著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)，特別是在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中，讓工作效率和質(zhì)量都有了很大的提升，實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化，為整個(gè)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展起到一定的促進(jìn)作用。

1數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的優(yōu)勢(shì)

1.1增強(qiáng)加工的效率

沖壓模具制造環(huán)節(jié)，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)環(huán)節(jié)，可以促進(jìn)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(guò)數(shù)字化技術(shù)合理使用，實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)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(dá)到批量化生產(chǎn)的技術(shù)要求，提高生產(chǎn)速度，促進(jìn)模具產(chǎn)品質(zhì)量的提升。沖壓模具加工環(huán)節(jié)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)工藝比較單一，導(dǎo)致工作人員在具體的操作環(huán)節(jié)，材料浪費(fèi)極為嚴(yán)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(yīng)用到現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備上，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的功能性受到影響，也會(huì)阻礙設(shè)備的正常生產(chǎn)，極大的影響制造業(yè)的發(fā)展。但是通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，可以真正的實(shí)現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)的三維模擬與分析，將整個(gè)生產(chǎn)空間模擬出來(lái)，可以指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)加工，讓模具產(chǎn)品的加工精度得到提升，各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的尺寸和質(zhì)量符合要求。同時(shí)，還能夠避免因?yàn)閱T工操作操作失誤，提高模具加工的準(zhǔn)確性。在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用之下，刀具選擇中，可以結(jié)合產(chǎn)品的具體情況，考慮到加工刀具的特點(diǎn)，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(fèi)，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

1.2增強(qiáng)沖壓模具設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性

傳統(tǒng)沖壓模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，主要是工作人員進(jìn)行沖壓模具樣板以及沖載力方面的計(jì)算，通過(guò)掌握的經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，做好各個(gè)細(xì)節(jié)部分的分析和控制，但是容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)人員判斷錯(cuò)誤的情況，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案存在缺陷，或者計(jì)算數(shù)據(jù)偏差超出標(biāo)準(zhǔn)的要求，導(dǎo)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(wèn)題，產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法滿(mǎn)足要求，給企業(yè)造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于沖壓模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)合理的應(yīng)用，各項(xiàng)生產(chǎn)問(wèn)題得以有效的解決，還可以利用仿真模擬技術(shù)，讓設(shè)計(jì)過(guò)程更加的簡(jiǎn)單和便利，設(shè)計(jì)精度也會(huì)有更大的提升，還會(huì)減輕加工成本。計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐中，可以實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)的輔助設(shè)計(jì)，可以保證沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)更加的優(yōu)化，參數(shù)設(shè)計(jì)和計(jì)算更加的精確，還能夠防止因?yàn)槿藶椴僮魇д`或者判斷失誤導(dǎo)致的尺寸偏差，讓沖壓模具的設(shè)計(jì)變得更加的便利。此外，在沖壓模具的開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)，降低設(shè)計(jì)的出錯(cuò)率，促進(jìn)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(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

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(duì)于沖壓模具的裝配作業(yè)產(chǎn)生積極的促進(jìn)作用，達(dá)到良好效果。而數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓模具的裝配環(huán)節(jié)，可以使得各個(gè)技術(shù)參數(shù)有效的控制，達(dá)到精度標(biāo)準(zhǔn)的要求，還能夠避免產(chǎn)生嚴(yán)重的模具損壞問(wèn)題，促進(jìn)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(shù)水平，讓沖壓模具發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

2應(yīng)用在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的數(shù)字化技術(shù)

2.1沖壓成型

CAE技術(shù)沖壓成型CAE技術(shù)是沖壓模具設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中最常見(jiàn)的一種數(shù)字化技術(shù)，依據(jù)沖壓模具成型物理規(guī)律以及計(jì)算機(jī)輸出模具和板料之間的作用，觀察板料成型的過(guò)程。目前，國(guó)內(nèi)能夠提供沖壓成型CAE技術(shù)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(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，能夠全面收集分析板料厚度變化、流動(dòng)形式以及起皺等數(shù)據(jù)，形成模擬結(jié)果。這種功能能夠在沖壓模具設(shè)計(jì)階段就分析預(yù)推出沖壓模具的相關(guān)信息，包括成型和制造工藝等。沖壓成型CAE技術(shù)能夠減少?zèng)_壓模具設(shè)計(jì)與制造時(shí)間，也能對(duì)沖壓模具的設(shè)計(jì)進(jìn)行功能性評(píng)估和預(yù)算。

2.2快速設(shè)計(jì)技術(shù)

快速設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓模具的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)模具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)，將各項(xiàng)關(guān)鍵性設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)。其次建立結(jié)構(gòu)庫(kù)，將各項(xiàng)模具設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)發(fā)揮出應(yīng)有的作用，讓設(shè)計(jì)人員開(kāi)展設(shè)計(jì)工作更加順利進(jìn)行，提高設(shè)計(jì)水平的同時(shí)縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。在沖壓模具設(shè)計(jì)階段，了解整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)際過(guò)程，有效的開(kāi)展模具開(kāi)發(fā)工具，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)讓設(shè)計(jì)工作更加的簡(jiǎn)便，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的總體水平和質(zhì)量，滿(mǎn)足當(dāng)前的沖壓模具設(shè)計(jì)工作的需要，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率的提升。沖壓模具的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，比較關(guān)鍵的一項(xiàng)工作就是確定合適的沖壓模具的制造工藝，結(jié)合不同結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行必要的調(diào)整和改進(jìn)，為進(jìn)一步生產(chǎn)起到積極的指導(dǎo)作用，讓整個(gè)沖壓模具的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造更高效的進(jìn)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(gè)部件的配合精度合格，不會(huì)存在尺寸偏差嚴(yán)重的情況。基于此，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)中，有效的提升設(shè)計(jì)水平，快速完成設(shè)計(jì)工作，讓復(fù)雜性高的產(chǎn)品得到簡(jiǎn)化，系統(tǒng)更加的簡(jiǎn)單，沖壓模具的工藝方案也更具系統(tǒng)性與科學(xué)性。

2.3高速加工技術(shù)

高速加工技術(shù)已經(jīng)成為目前機(jī)械制造領(lǐng)域非常重要的技術(shù)之一，是在傳統(tǒng)加工技術(shù)為基礎(chǔ)之下，提高加工技術(shù)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(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓模具的加工環(huán)節(jié)，發(fā)揮出計(jì)算機(jī)軟硬件的作用，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床、刀具以及編程方面的全面控制，讓刀具運(yùn)動(dòng)軌跡更加的科學(xué)合理，設(shè)置必要的刀具補(bǔ)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(shù)

數(shù)字化裝配技術(shù)在應(yīng)用中，主要是利用先進(jìn)測(cè)量軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的，詳細(xì)記錄各項(xiàng)裝配技術(shù)參數(shù)，對(duì)比各個(gè)結(jié)構(gòu)部分的精度和標(biāo)準(zhǔn)，一旦存在裝配位置的偏差，通過(guò)數(shù)字化裝配技術(shù)可以做出調(diào)整，即使是微小的偏差，也能夠達(dá)到安裝精度的要求。數(shù)字化裝配技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_壓模具的設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)，加工階段可以實(shí)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)始裝配作業(yè)，利用數(shù)字化裝配技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)測(cè)量，把全部測(cè)量的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)內(nèi)，做好各項(xiàng)歷史數(shù)據(jù)的記錄，并且進(jìn)行參數(shù)對(duì)比分析，及時(shí)調(diào)整存在的問(wèn)題，保證裝配工作的質(zhì)量和效率滿(mǎn)足要求。

3數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用分析

3.1項(xiàng)目管理

沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)，如果依然選擇使用傳統(tǒng)項(xiàng)目管理方式，客戶(hù)是中心，在后續(xù)的設(shè)計(jì)和制造中，會(huì)根據(jù)客戶(hù)的要求隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，尤其是一個(gè)訂單需要進(jìn)行多個(gè)環(huán)節(jié)的調(diào)試與管理處理。但是一個(gè)項(xiàng)目并不是單一模具部件，一般會(huì)達(dá)到幾十個(gè)，甚至幾百個(gè)、幾千個(gè)，如果只是通過(guò)某個(gè)或者某幾個(gè)工作人員進(jìn)行項(xiàng)目管理，而沒(méi)有建立完善的管理系統(tǒng)，必然會(huì)導(dǎo)致工作質(zhì)量和效率比較差，產(chǎn)品質(zhì)量也無(wú)法滿(mǎn)足要求。基于此，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，構(gòu)建出完善的管理平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)，讓管理人員隨時(shí)了解沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的全過(guò)程，將客戶(hù)的需求落實(shí)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(mǎn)足要求。

3.2數(shù)據(jù)管理工作

企業(yè)對(duì)所有的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理過(guò)程中，企業(yè)的技術(shù)人員可以通過(guò)PDM/CAPP軟件的方式，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)與制造期間的所有數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一地管理。技術(shù)人員利用數(shù)字化技術(shù)的方式，將不同規(guī)格的沖壓模具進(jìn)行統(tǒng)一地管理，在此期間，建立一個(gè)BOM結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)，將所有模具都儲(chǔ)存在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)中，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的形式，幫助相關(guān)的技術(shù)人員隨時(shí)能夠查詢(xún)相關(guān)的信息數(shù)據(jù)以及模具設(shè)計(jì)圖紙等，以此來(lái)保障所有的信息數(shù)據(jù)的安全性。

3.3經(jīng)驗(yàn)管理

企業(yè)技術(shù)人員通過(guò)全面的應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，可以全面的提升生產(chǎn)效率，讓沖壓模具設(shè)計(jì)方案更具實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值，有著鮮明的特點(diǎn)。在項(xiàng)目開(kāi)始管理工作前，技術(shù)人員先根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)信息，了解沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，而制造員工可以根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)提供的信息，實(shí)現(xiàn)全面的管理和分析。同時(shí)，企業(yè)生產(chǎn)制造工作開(kāi)始前，需要了解企業(yè)管理模式和標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)優(yōu)化管理理念，讓生產(chǎn)工作順利進(jìn)行，各級(jí)員工也會(huì)更加積極的投入到工作中。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)字化技術(shù)很快的應(yīng)用到?jīng)_壓模具的設(shè)計(jì)和制造中，以計(jì)算機(jī)作為核心技術(shù)進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的管理，創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)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(wèn)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(shè)計(jì)與制造水平，給企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益，也會(huì)為我國(guó)制造業(yè)的全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

作者:黃佳銳 單位:廣東省南方技師學(xué)院