試析數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用

孟凡龍(北華航天工業學院 河北 廊坊 065000)

當今國內以汽車工業與航空制造作為主導的機械制造業日益進步，推動國內沖壓模具的快速發展。從本質上而言，沖壓模具是技術密集型產品，沖壓模具設計直接影響到沖壓生產過程中的生產效率、沖壓產品的智聯等，積極地探究機械設計與制造中數字化技術的應用，能夠推動機械制造業的健康與穩定發展。

1 沖壓模具設計與制造中應用數字化技術的意義

1．1應用數字化技術提高了機械加工效率和質量。在機械加工中，之前是應用單一的型面加工手段，如此的手段存在十分大的局限，因此加工質量與效率都較低，也難以實現制造業的發展要求。然而，應用數字化技術之后，能夠應用全三維的模具構造數控加工方式，不但實現了模具加工精確性的顯著提升，確保模具設計輸出與實體高度的統一性，而且數字化三維模具造型業已詳盡地劃分了模具一系列部分的加工精確性，確保加工過程可以對工作量進行準確地把握，真正地實現了模具加工的精細化，從而使多余的工作量減少。如此一來，顯著地降低了型面大面積加工的出現率和試模工作量。除此之外，提高了模具自身的精確性。在應用刀具上，結合模具各個位置的設計精確性需要選擇適宜刀具，這樣能夠實現設計精確性的需要，以及大大地減少刀具費用。

1．2應用數字技術提高了設計的精確性。在之前設計沖壓模具的時候，重點基于技術工作者的經驗計算沖裁力、沖壓件排樣，一旦疏忽，往往出現錯誤，進而導致損失，而在設計沖壓模具中應用數字化技術能夠很好地處理這一系列的問題。隨著持續發展的計算機技術，沖壓仿真模擬技術換代更新較快，這促進設計的沖壓模具成本較低、工序較復雜、構造較靈巧、準確性較高、尤為便捷，從而顯著優化了沖壓模具設計質量。并且，結合計算機技術輔助模具設計，能夠實現模具構造與沖壓工藝設計對象的參數化，如此的設計較為便捷。沖壓模具的開發中往往碰到沖壓件設計變更的現象，計算機輔助設計能夠更加便捷地更改沖壓模具構造與沖壓工藝，從而大大地減小設計錯誤率，實現了設計精確性和產品質量的大大提升。

1．3應用數字化技術減小了裝配損壞的可能性。能夠劃分裝配為調整法、分組法、互換法、修配法這四種。在加工模具中能夠靈活地應用這幾種方式。根據相應的次序應用于模具制造中，能夠實現模具加工精確性的提升，以及減少裝配沖壓模具的損壞率。這針對企業而言，一是意味著裝配技術的進一步提升與發展，二是表明能夠實現模具制造中消耗成本的節省，從而有利于實現企業經濟效益的提升和競爭優勢的增強。

2 數字化技術在沖壓模具設計與制造中的具體應用

2．1應用模塊構造化的快速設計。在應用數字化技術上，應預先對模具沖壓需要(任務要求)進行消化，根據場地模具的實際生產經驗，選擇模具構造庫，初步設計模具。然后，設計模面，在該時期對標準機械件庫進行調用，從而將一套完整化模具組裝完成。在設計參數化模塊方面，應確保重復運行的智能化以及典型構造的模板化，從而實現沖壓模具制造能力的增強。其中，典型構造模塊化重點是立足于模塊化理念，分類別歸納沖壓模具的主要構造，通過數字化技術控制設計模具的參數，以使智能化模塊生成，從而使設計模具時候的建模工作順利完成。而應用重復運行智能化重點是結合二次開發工具以及智能化模板縮短設計模具過程中的重復工作的周期，從而使沖壓模具的自動控制化、智能化過程實現。

2．2在同步開發和設計模具中應用軟件技術。在同步開發模具產品的時候，想要實現沖壓模具設計需要，務必在同步開發沖壓模具的時候滲透沖壓工藝。在開發設計沖壓模具上，需要設計工作者的全部參與，由產品沖壓技術、生產沖壓模具工藝一直到具體開發模具，都應結合沖壓成形物理規律設計模具，應用計算機數字化技術能夠真正地體現板料和模具之間的聯系，且在整個的模具變形設計過程中應用計算機軟件。在設計沖壓模具上，能夠應用一系列的計算機硬件和軟件、有限元方法、非線性理論等等，從而精確地預算產品零部件成本，最終實現沖壓模具機械控制效率與質量的提升。

2．3應用信息系統。在設計沖壓模具方面，應在制造業的全過程中應用數字化技術。像是在機械自動化管理中應用數字化技術，在檢測模具、制造模具、分析參數、設計繪圖中應用數字化技術，信息化系統在這一系列過程中的應用，能夠共享產品信息，以計算機信息化的方式固定下制造模具的信息，進而為設計與制造沖壓模具帶來參考的建議或意見，以及實現設計工作者勞動量的大大減小。

3 結語

總而言之，隨著科學技術與信息技術的發展，國內的沖壓模具業已從以往的機械模具形式向機械自動化系統轉變，在模具設計與制造中應用現代的數字化技術，實現了國內沖壓模具發展速度的大大提升，也使沖壓模具的應用周期與精確性大大提升，進而加速了國內沖壓模具領域的發展進程。