数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用

数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用

向海超

关键词：数字化技术冲压模具设计与制造模块结构化信息系统

1.前言

就我国目前的发展趋势和基本国情来说，我国机械制造行业的发展主要是以航空制造业和汽车工业为主，这有效促使了我国冲压模具的生产产量保持着一个稳定上升的阶段。根据相关的数据调查研究显示，其增长速度达到了每年20%，这使得冲压模具的设计和制造成为了机械制造行业重点关注的问题。而冲压模具本身就是一种技术密集型的产品，在信息化时代的刺激下，将数字化技术应用于其中，有效促进了工业化进程的发展。

2.冲压模具设计与制造过程中主要应用到数字化技术

首先就是冲压成形的CAE技术，这种技术本质上是利用计算机软件试下你最终的模具自动化质量控制，对于模具的精度达到了较高的水准，提升其使用周期。第二种就是模块化的快速设计系统，有效的将CAD/CAM一体化技术应用在冲压模具的设计过程中，对于最终结果的质量检测具有关键性的意义，而且能够弥补模具设计阶段的不足之处。

3.数字化技术在冲压模具设计与制造中应用的优点

3.1数字化装配技术的优点

对于冲压模具的制造和设计过程来说，最主要的一个步骤就是冲压模具的装配这一过程。一般来说，冲压模具的装配方法有四种，分别是互换装配法、分组装配法、修配装配法以及调整装配发[1]。这些装配方法在传统的发展过程中主要是借助机械化的操作手段来实现，整体的结构性不够明确，在现阶段采取了书下滑装配技术之后，能够有效提升装配过程的稳定性和精准性，还减少了冲压模具元件的损耗，有助于实现经济效益最大化[2]。

3.2计算机仿真技术的优点

在传统的冲压模具设计过程中能够，由于钢材需要经受多种压力的作用，这些压力相互作用就会产生一种包辛格效应，对冲压模具的质量产生一定的影响，但是在应用了计算机仿真技术之后，对这种状态进行了有效的改变，使得冲压设计的现状更为优化，对其精度的提升具有重要意义[3]。

3.3数字参数化编程的优点

数字参数化编程的应用主要集中在冲压模具的制造过程中，将传统意义上的单纯面加工改变成为了结构面加工，整个加工速度也从低速度变成了高效率运转，对于完善冲压模具的质量具有明显的积极性意义。而且更加注重对细小化元件的质量控制，满足了冲压模具的精度要求，还能够有效降低人工检查产生的费用，节省了经济资源的浪费[4]。

4.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用

4.1模块结构化

对于冲压模具的制造和设计来说，为了能够改善传统意义上的工业化模式，结合快速发展的时代脚步，就必须要将数字化的技术应用到冲压模具的设计与制造过程中。但是为了满足现阶段日益发展的社会需求对冲压模具制造提出的挑战，就要预先了解模具的设计要求，明确整个工程的工作目标，便于在实际的工作过程中能够有效结合着远景的发展和现存的生产经验，建立起一个完善的模具结构库，从而便于设计阶段的有效推进，也是对工程质量的有效保障。其次就是要对冲压模具的模面进行设计，在这个步骤中，为了减少工程时间和资源的浪费，都会在预先设计好的标准机械件库中进行工程原件的挑选和匹配，结合着实际的工程需求匹配出一套完整性较强的模具。而且在信息化时代的影响下，还可以采取参数化模块设计，从而实现典型的模块结构化[5]。对于典型的模块结构化来说，其发展的基础主要是以模块化的设计思想为重要的起点，然后对于冲压模具的典型结构进行分析、研究和总结，再辅助以现代化的数字技术进行设计参数的控制，从而形成具有智能化的模板，对于整个冲压模具的设计和制造工程来说能够以极高的速率来完成工程的进度，有效实现了生产厂家缩短设计周期的目的，而且对于最终生产出来的冲压模具的质量也具有一定行的保障，整个过程的自动化和智能化，已经使其在现阶段的发展过程中被广泛地应用。

4.2同步开发技术

在冲压模具产品的开发过程中能够，有一个很重要的环节就是要实现产品的同步开发，而且这一过程要求能够满足冲压模具的建设要求，对于整个冲压工艺来说，也需要将其贯穿在整个冲压模具的同步开发过程中。为了有效实现这一目标，在冲压模具的设计和制造过程中，需要所有的设计人员好技术人员共同努力和奋斗，从冲压模具的生产工艺、生产环节和步骤、具体的冲压技术、最后的产品成形等过程都是需要工作人员能够保持高度的工作责任心，并且有效按照相应的冲压形成的物理规律和行业标准进行设计[6]。而且有效引入数字化技术，借助计算机和相关的高精度检测软件来实现对冲压模具成品的残损度检查，防止出现小的纰漏而影响其整体的发挥效果。还能够在计算机上真实地反映出模具与材料之间的关系，将非线性的理论应用到整个冲压模具的制作过程中，全面提升了冲压模具的产品质量，而且对于技术的控制质量和效率的提升也具有重要的促进作用。

4.3普及信息系统

为了能够实现冲压模具设计和制造的信息化发展，就需要在整个工程的进行过程中，将数字化的技术应用到每一个环节中，注重将信息系统的优势普及到整个工程阶段，这对提升机械自动化管理、相关的绘图设计、参数化分析、最终的冲压模具制造和质量检测等环节都具有积极性的意义。另外，将信息系统普及在这些步骤和过程中，还能够最大程度地实现冲压模具产品的信息共享，将各种步骤、数据以信息化的形式记录下来，对后期的工程发展和冲压模具的设计、制造提出具有建设性的借鉴意义，也有效降低了的从事该行业相关工作人员的工作量，有助于其工作效率的提升。

5.结束语

综上所述，在我国进入到社会主义现代化的进程中以后，整个社会的信息技术和科学技术都得到了空前的发展，这使得我国的冲压模具已经从传统意义上的手动化和机械化结合形式转变成为了典型的机械自动化体系，对于整个冲压模具设计与制造行业来说具有里程碑式的意义。而且将这种先进的数字化技术应用在冲压模具的制造上，有效缩短了整个工业化进步的实践，促进了该行业的有效发展和进步。

【参考文献】

[1]王秀丽,魏永辉.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].科技与创新,2016(18):78-79.

[2]钟君臣.数字化技术在轮胎模具设计制造中的应用解析[J].中国高新技术企业,2016(22):43-44.

[3]杨征宇.面向大规模定制的车身覆盖件产品数字化开发关键技术研究[D].南京理工大学,2008.

[4]梁琼仙.基于并行工程的汽车覆盖件冲压模具开发应用研究[D].昆明理工大学,2008.

[5]高广军.集成数字化技术在复杂拉深成形模具设计制造中的应用[J].机械工人(冷加工),2007(08):70-72.

[6]尹湘云.冲压模具数字化设计手册软件的开发技术研究[D].四川大学,2003.