沖壓模具的設計與制造分析

王順堯

摘? 要：沖壓模具廣泛地應用于各個領域，包括汽車、電子以及日用五金等，在所有模具中其使用量最大。對于沖壓模具的設計與制造來說，其具有知識密集和技術密集的特點，目前很多沖壓模具均需要通過進口，我國在自發設計和制造方面還存在較多不足，還需要積極應用各項技術，在現有基礎上做出優化，以便于更大程度地來滿足市場發展需求。該文對沖壓模具設計與制造進行了簡單分析。

關鍵詞：沖壓模具;設計與制造;數控技術

中圖分類號：U468? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

隨著科技水平的不斷提高，市場對沖壓模具有了更高的要求，傳統的模具制造方法無論是在效率、精確度還是使用壽命等方面均暴露出較多的不足。以高新技術作為支持，將各類新技術應用到沖壓模具的設計與制造中，以此來推動沖壓模具設計制造行業的發展，對以往存在的問題進行完善，不斷來提高模具加工制造效率。

1 沖壓模具設計制造優化分析

1.1 提高加工效率

將數控技術應用到沖壓模具設計制造中，可以對傳統的制造工藝做更進一步的優化，消除單一模式的局限性，在保證加工質量的同時，提高加工效率。以數控技術為基礎的沖壓模具加工是三維數控加工，確保了模具實體與設計之間的一致性，并且針對各部分加工精度進行了詳細劃分，進而能夠精準地完成各環節控制，靈活調節加工工作量，提高模具加工的準確性，減少中間一些不必要的環節，保持較高的作業效率。并且對于刀具的使用，可以根據企業對模具不同部位的具體設計精度來選擇刀具種類，以便于更大程度地滿足設計要求，不僅可提高刀具使用效率，保證較高的精度，同時也可以降低相應成本。

1.2 提升設計精度

傳統的沖壓模具設計，對于沖壓件排樣和沖裁力計算問題，很大程度上要依賴于設計人員的實踐經驗，如果中途出現什么問題，將會直接影響到最終加工質量，導致企業產生大量損失。在新型技術的支持下，沖壓模具的加工工藝在不斷更新，降低了模具設計制造的復雜度，使設計精度進一步提高，且模具結構設計合理性和科學性更高，保證得到高質量的沖壓模具。尤其是以計算機技術作為支持進行設計，實現各結構的參數化，降低了差錯率，確保實體與設計之間偏差不超出允許范圍。

1.3 降低裝配損壞率

沖壓模具裝配方式包括修配法、互換法、分組法以及調整法，相互之間存在一定的差異，但是在模具加工中可以靈活應用。按照一定順序引進不同的裝配方式，能夠有效地提高模具加工精度以及降低裝配損壞率，提高模具加工綜合效率。目前我國沖壓裝配設計制造工藝在不斷更新，可進一步降低成本，獲得更大的經濟效益，為企業在市場中爭取更大的競爭優勢。

2 數控制造沖壓模具效率優化

2.1 優質數控程序

為了對傳統沖壓模具設計制造工藝進行優化，可基于數控技術來編寫優質的數控程序，用以對復雜的工藝流程進行調整優化，以簡潔、精準的數控程序作為支持，提高機床作業效率。主要可以從4個方面實現。1）減少設備走空刀問題。2）基于機床自身存在的缺陷，對其編寫針對性強的程序來提高機床加工的精確度與可靠性，減少試制零件的廢品率，縮短零件調試時間。3）數控程序可進一步提高沖壓模具加工效果，促使傳統工藝的創新。4）數控編程人員與工藝人員學習新型技術提高自身能力，滿足數控制造沖壓模具工藝要求。

2.2 設計刀具位置

企業對沖壓模具進行批量生產，前提是要有可靠的設計以及制造工藝作為支持。數控技術可實現機床加工制造的優化，即根據零件實際特點來設計與之相應的加工計劃，合理并準確地選擇刀具位置，為刀具設計出最佳設計路線，減少走空刀問題的產生，在提高加工準確性與高效性的同時，降低了刀具的損耗。

3 數字化技術在沖壓模具設計制造中應用

3.1 構建數字化管理體系

將數字化技術應用到沖壓模具設計造的每個環節中，前提是需要建立數字化管理體系，以此來達到縮短設計周期、提高加工質量的最終目的。以完善的數字化管理體系為基礎，來對沖壓模具設計制造的流程做進一步的優化，做好相關數據信息的積累和存儲，并根據實際需求進行分析，作為模具設計加工的依據，促進加工工藝的優化，避免被其他企業模仿，成為企業沖壓模具設計制造的核心技術。

3.2 模具設計制造管理

優質項目管理是提高沖壓模具設計制造效率的重要條件，但是因為涉及眾多部門與崗位，管理過程十分復雜，受到各項因素的干擾比較大，很難完全達到預期效果。傳統項目管理大多數是由專門的管理人員負責的，而數字化技術的應用，則可以進一步提高對各項數據信息的利用率，大幅度提升項目管理效率。以ERP/MES系統為例，可滿足訂單管理、計劃生產、物資跟蹤以及生產管理等一系列要求，并且通過系統平臺可對沖壓模具設計、制造和質量進行控制，實現沖壓模具設計與制造的一體化。以數字化管理平臺為支持，同時實現多個環節的實時監控，為高質量項目管理提供保障。

3.3 模具設計數據管理

將數字化技術應用到沖壓模具設計制造中，有效提高了各項數據信息的利用率。建立起相應的數據庫和結構庫，實現模具的快速設計。例如PDM/CAPP的使用，可實現沖壓模具的數據庫與結構庫管理，在實際設計制造中可實現數據與文件關聯，對所有數據信息做統一搜集和保存。在調取信息時，工作人員可以根據計算機檢索沖壓模具的名稱、型號等確定，大大縮短了數據提取所花費的時間。另外，對模具設計制造做數據化管理，連接網絡后可實現數據庫和結構庫信息員的同步，確保做到設計與實體之間的一致性。

3.4 模具設計經驗管理

數字化技術的應用，可實現每個設計以及制造環節的實時監控，并對產生的所有數據進行收集與存儲，然后上傳到統一的數字化平臺，為沖壓模具設計與制造工藝調整與項目管理提供依據。其中，對于所收集和保存的設計方案、制造工藝以及各項參數均可以為后續模具的設計制造提供參考，可以將數字化平臺看作一個巨大的數據資料庫，通過數據分析就可以了解企業沖壓模具生產理念以及設計與制造技術，為企業的繼續發展提供重要保障。

4 結語

沖壓模具設計與制造技術性非常強，并且因為涉及內容較多，加工流程復雜，想要滿足市場發展需求，前提必須要對已經暴露出缺陷的工藝進行更新。在數字化技術的支持下，實現數控制造，構建數字化系統，對模具設計制造的整個過程進行監控，并對所有數據進收集和分析，作為不斷優化的支持，滿足沖壓模具高精度和高準確性的設計制造。

參考文獻

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