数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用_1

数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用
发布时间：2021-11-08T02:52:57.338Z 来源：《工程建设标准化》2021年17期作者：朱文通[导读] 随着机械制造业的不断发展，数字化技术可以借助相关设备转化各种信息
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摘要：随着机械制造业的不断发展，数字化技术可以借助相关设备转化各种信息，使计算机能够识别相关信息，有效实现信息的加工、存储以及传送等功能。

冲压生产工艺在一定程度上代表着国家的技术竞争力，因此，数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用十分重要。

关键词：数字化技术；冲压模具设计；制造；应用冲压加工生产是利用安装在压力机上的冲压模具对金属或非金属材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件的一种压力加工方法，在以航空制造、汽车制造和医疗器械制造等为代表的机械制造行业被广泛采用。

冲压模具是冲压加工生产中最关键的部件，其设计和制造水平是国家制造业发展水平的重要标志。

先进的数字化技术在冲压模具的设计和制造过程中的应用，可以提升冲压模具的设计与制造水平，为企业创造更大的经济效益，为行业发展注入新的动力。

1数字化技术在冲压模具行业应用的意义现阶段，我国大约有50%的大型、精密以及复杂的高技术含量的模具需要依赖进口。

我国与其他国家在冲压模具方面的差距主要表现在模具产品的精度、寿命、制造周期、使用稳定性以及可靠性等方面。

目前，我国传统模具企业在技术上过度依赖钳工。

但是，以钳工为核心的生产管理模式无法跟上时代的发展，无法满足企业激烈竞争和产品更新换代加快的需要。

所以，越来越多的模具企业开始采用CAE 分析、CAD精细模面设计、CAD三维结构设计、CAM全数字化高速加工和CAD/CAE/CAM一体化集成系统等数字化技术。

实现模具设计制造的并行化、数字化和集成化，有助于推动企业从传统生产型向智能制造型转化，还能推动行业向周期更短、品质更高以及成本更低的方向发展。

2在冲压模具设计与制造中数字化技术的应用 2.1冲压成型CAE技术
冲压成型CAE技术是冲压模具设计和制造过程中最常见的一种数字化技术，依据冲压模具成型物理规律以及计算机输出模具和板料之间的作用，观察板料成型的过程。

目前，国内能够提供冲压成型CAE技术的系统软件为Auto-Form/PAMSTAMP，该软件能够观察和输出板料成形过程中的各项数据，能够全面收集分析板料厚度变化、流动形式以及起皱等数据，形成模拟结果。

这种功能能够在冲压模具设计阶段就分析预推出冲压模具的相关信息，包括成型和制造工艺等。

冲压成型CAE技术能够减少冲压模具设计与制造时间，也能对冲压模具的设计进行功能性评估和预算。

2.2快速设计技术
快速设计技术应用到冲压模具的设计工作环节，可以全面提升模具制造的速度，首先根据设计需要创设模具设计数据库，将各项关键性设计数据传输到数据库内。

其次建立结构库，将各项模具设计的结构发挥出应有的作用，让设计人员开展设计工作更加顺利进行，提高设计水平的同时缩短设计时间。

在冲压模具设计阶段，了解整个生产环节的实际过程，有效的开展模具开发工具，通过计算机辅助设计让设计工作更加的简便，提高产品设计的总体水平和质量，满足当前的冲压模具设计工作的需要，促进企业生产效率的提升。

冲压模具的设计环节，比较关键的一项工作就是确定合适的冲压模具的制造工艺，结合不同结构形式进行必要的调整和改进，为进一步生产起到积极的指导作用，让整个冲压模具的开发、设计、制造更高效的进行。

此外，还能够有序的组织生产与装配环节的工作，提高装配工作精确度，各个部件的配合精度合格，不会存在尺寸偏差严重的情况。

基于此，应用数字化技术在冲压模具设计中，有效的提升设计水平，快速完成设计工作，让复杂性高的产品得到简化，系统更加的简单，冲压模具的工艺方案也更具系统性与科学性。

2.3高速加工技术
高速加工技术已经成为目前机械制造领域非常重要的技术之一，是在传统加工技术为基础之下，提高加工技术水平，不仅缩短加工周期，还能够提高加工的质量与效率。

在数字化技术应用到冲压模具的加工环节，发挥出计算机软硬件的作用，可以实现机床、刀具以及编程方面的全面控制，让刀具运动轨迹更加的科学合理，设置必要的刀具补偿参数，让冲压模具加工更加安全、高速，提高加工总体水平。

2.4数字化装配技术
数字化装配技术在应用中，主要是利用先进测量软件来实现的，详细记录各项装配技术参数，对比各个结构部分的精度和标准，一旦存在装配位置的偏差，通过数字化装配技术可以做出调整，即使是微小的偏差，也能够达到安装精度的要求。

数字化装配技术应用到冲压模具的设计与制造环节，加工阶段可以实现全面的控制，装配工作人员确定中心位置和尺寸，根据技术标准开始装配作业，利用数字化装配技术可以实现在线测量，把全部测量的数据传输到控制系统内，做好各项历史数据的记录，并且进行参数对比分析，及时调整存在的问题，保证装配工作的质量和效率满足要求。

3数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用措施 3.1项目管理
冲压模具的设计与制造环节，如果依然选择使用传统项目管理方式，客户是中心，在后续的设计和制造中，会根据客户的要求随时进行调整，尤其是一个订单需要进行多个环节的调试与管理处理。

但是一个项目并不是单一模具部件，一般会达到几十个，甚至几百个、几千个，如果只是通过某个或者某几个工作人员进行项目管理，而没有建立完善的管理系统，必然会导致工作质量和效率比较差，产品质量也无法满足要求。

基于此，通过数字化技术的应用，构建出完善的管理平台和数据库，让管理人员随时了解冲压模具设计与制造的全过程，将客户的需求落实到位，并且做好全面的监督和管理，提高管理水平，最终可以保证冲压模具的质量满足要求。

3.2数据管理工作
企业对所有的信息数据进行管理过程中，企业的技术人员可以通过PDM/CAPP软件的方式，对冲压模具设计与制造期间的所有数据，实现统一地管理。

技术人员利用数字化技术的方式，将不同规格的冲压模具进行统一地管理，在此期间，建立一个BOM结构数据库，将所有模具都储存在统一的数据库中，并通过网络的形式，帮助相关的技术人员随时能够查询相关的信息数据以及模具设计图纸等，以此来保障所有的信息数据的安全性。

3.3经验管理
企业技术人员通过全面的应用数字化技术，可以全面的提升生产效率，让冲压模具设计方案更具实践应用价值，有着鲜明的特点。

在项目开始管理工作前，技术人员先根据数据库的相关信息，了解冲压模具的设计与制造相关的技术参数，而制造员工可以根据数据库提供的信息，实现全面的管理和分析。

同时，企业生产制造工作开始前，需要了解企业管理模式和标准，通过数字化技术优化管理理念，让生产工作顺利进行，各级员工也会更加积极的投入到工作中。

4结语
冲压模具设计与制造数字化能促进时代的发展。

企业要获得竞争优势，需要考虑如何提高冲压模具设计与制造的品质。

企业可以借助数字化技术实现高效的设计与加工，从而缩短整个设计的制造时间，既满足企业的创新需求，又符合市场变化规律，有利于促进行业的发展和进步，使冲压模具从传统意义上的机械制造逐步转向智能制造。

参考文献
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