數字化在模具中的應用

李　丹,謝艷秋

（1.航天模夾具制造有限責任公司,哈爾濱 150000；2.常州輕工職業技術學院,江蘇 常州 213000）

數字化在模具中的應用

李丹1,謝艷秋2

（1.航天模夾具制造有限責任公司,哈爾濱 150000；2.常州輕工職業技術學院,江蘇 常州 213000）

摘要：數字化技術在現今制造行業或其他領域都有所涉及，在模具中的應用更為明顯。國家對科技方面的重視程度隨著競爭的激烈程度而不斷加深，也不斷加大科技研發的資金投入。因而，在模具的應用上，數字化技術開發程度較高。在制造行業，數字化模具制造逐漸取代傳統模具制造，廣泛應用于各個制造環節。

關鍵詞：數字化；科學技術；模具；制造行業

知識經濟時代的到來，促使著數字化時代的形成與發展。根據實際案例顯示，數字化技術在模具中的應用，可明顯提升模具企業的加工效率，降低加工環節中人為錯誤率，同時縮短模具制造周期及降低成本、提高模具制造企業的經濟效益，為模具企業的快速發展奠定基礎。

1　數字化制造技術

在21世紀，數字化制造技術促使制造行業有著革命性的轉變。依據計算機網絡的快速發展，在虛擬現實、數據庫與多媒體等技術的基礎上，依據用戶提出的要求，其產品信息則能快速獲取，從而對產品認知與資源信息進行研究、策劃及調整。在設計產品和實現其功能的仿真方面，可加快原型制造速度，能夠快捷地制造出用戶要求的產品。數字化制造技術，實質上是在制造過程中對產品信息用計算機進行數字化描述，從而建立一種虛擬仿真產品的過程。

將數字化與模具制造行業結合起來是一種創新，傳統模具制造速度與質量不能滿足現代化產業制造要求，模具作為現代化工業生產制造行業的重要組成部分，對產品的上市與否，有著重要影響。故而，數字化應用于模具是一種必然趨勢。

2　數字化應用于模具

模具的設計與制造隨著知識經濟時代與大數據時代的到來，逐漸向全球化發展，走向科學化、信息化道路。數字化技術應用在模具制造方面，可提高模具制造效率，降低成本，提高整個行業的經濟效益，促進模具制造行業的長足發展。

2.1具體應用案例

汽車制造行業對模具的應用最為常見，其在模具技術發展史上的研究有著深刻的足跡。在數字化漸漸普及的情況下，數字化應用于汽車模具制造是必然趨勢。例如汽車覆蓋件模具的開發中使用數字化技術，可得到模具二維CAD模型以及二維工程圖紙的精確數據。在汽車輪胎模具方面，數字化技術的支持將會增強輪胎模型的制造速度，更好實現輪胎的性能，讓用戶更放心的購買產品。

航天航空領域具有精密的制造技術，對數據的精細程度要求越來越高，傳統的模具制造技術明顯滿足不了這一需求，數字化應用于航天航空領域的模具技術大勢所趨。我國航空發動機行業較早使用數字化技術，在發動機主要制造廠，部分發動機關鍵零件工藝設計已采取數字化設計制造管理技術，工裝模具實現三維數字化設計，為實現CAD/CAE/CAPP/CAM的集成奠定技術基礎。

在航空鈑金成型模具制造中，鈑金零件在飛機成型中發揮著重要功能，鈑金成型技術作為航空制造行業關鍵技術之一，對鈑金成型模具的制造技術要求甚嚴。航天航空企業在制作鈑金成形模具時依賴于模具數字化設計，在模具數字化制造方面關注零件材料塑性變形特征、成形質量要求等方面，以精準控制成形過程。利用計算機技術或輔助技術進行數字化制造模形，優化模具加工工藝參數，促使鈑金零件成形后達到質量要求。

2.2原理分析

模具的數字化技術，其實質為計算機技術或計算機輔助技術在模具設計制造過程中的應用。數字化沖壓模具技術開發主要經過沖壓工藝、結構設計、數控加工以及制造調試等步驟。在產品設計同步工程中，沖壓CAE技術根據沖壓成形過程中的物理規律，憑借計算機清晰反映模具與板料的相互作用情況和板料真實變形的過程。基于UG/PROE等計算機數字化造型軟件，能夠實現模具參數化模塊快速設計的設想；結合實際情況，初始設計調用模具結構庫，依次進行模面設計，在調用標準件庫，組合標準件，逐步形成一套完整模具。數控加工技術應用制造模具主要由機床、刀具、數控編程來完成。首先需將使用刀具與機床設備按照一定尺寸做成刀具庫與機床庫，其次將不同零件羅列成庫，最后將有效數字參數值輸入程編軟件，完成數控程編。模具制造完成之后需要精心進行調試，將模具單件精加工后可在線測量，記錄和統計測量結果，認真對比，有超差現象，立即實施更改。數字化沖壓模具技術應用廣泛，需管理、設計、分析、制造、檢測等各個環節相互配合，完成模具制造的整個生命周期。

3　結束語

總而言之，數字化技術的應用與普及在模具中尤為明顯。特別是大型模具制造企業，要求更為精細的產品信息，為滿足用戶提出的產品要求，使用數字化建模是一種有效途徑。不僅是航天航空領域與汽車制造行業在廣泛應用數字化技術，其他通信行業、大眾傳媒行業等領域也在不斷地應用與發展數字化技術。企業為追求更多地經濟效益，就需降低成本，在競爭中保持和增加自身基本利益。技術上對產品成型的支持是獲取更多經濟效益的基本保障。

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