現(xiàn)代汽車模具的數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造研究

任亞敏 孫江澤

秦皇島方華埃西姆機(jī)械有限公司 河北秦皇島 066000

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)時(shí)期，從高速發(fā)展階段正在朝著高質(zhì)量發(fā)展階段轉(zhuǎn)變，對現(xiàn)代汽車制造提出了更高的質(zhì)量要求。模具行業(yè)是現(xiàn)代汽車制造的基礎(chǔ)，模具設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量的高低直接影響著汽車制造業(yè)的水平高低，因而加快轉(zhuǎn)變汽車工業(yè)發(fā)展方式，促進(jìn)設(shè)計(jì)、制造、管理和技術(shù)提升的優(yōu)化升級尤為關(guān)鍵[1]。

1 汽車模具行業(yè)狀況

覆蓋件模具屬于一種重要的汽車模具，主要的形式就是冷沖模。一般情況下，汽車模具指的應(yīng)用于汽車領(lǐng)域的模具，由于汽車零部件產(chǎn)品的種類存在一定的差異，汽車整車廠的要求也有所不同，能夠把汽車模具劃分成多個(gè)檔次。通過市場調(diào)研能夠看出，技術(shù)含量較低的模具數(shù)量較多，市場占據(jù)的份額較大，不過利潤的空間比較小，如今技術(shù)含量中檔的模具市場競爭激烈程度持續(xù)提升，但是技術(shù)含量較高的高端模具的生產(chǎn)數(shù)量難以滿足實(shí)際的需求，因此我國對于高端模具主要還是選擇進(jìn)口的形式，在這個(gè)領(lǐng)域也有著廣泛的發(fā)展空間。

現(xiàn)階段企業(yè)之間的聯(lián)系變得越來越密切，合作能力持續(xù)提升，一部分地區(qū)開始嘗試設(shè)置汽車模具集聚生產(chǎn)基地，這部分集聚生產(chǎn)基地都具備汽車模具企業(yè)群以及專業(yè)的供應(yīng)鏈。如今在我國上海和河北一些城市具備較多的汽車覆蓋件的模具生產(chǎn)企業(yè)，在天津市和哈爾濱等也都集中了一部分汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)，企業(yè)間積極地進(jìn)行溝通和合作，能夠有效地提升自身的實(shí)力。不僅如此，一部分模具的領(lǐng)頭企業(yè)規(guī)模持續(xù)增加，自身實(shí)力也在不斷增強(qiáng)，單個(gè)的模具企業(yè)已經(jīng)具備承接整車模具的能力，甚至是一年中能夠承接多臺(tái)汽車模具生產(chǎn)任務(wù)。

2 數(shù)字化技術(shù)

2.1 數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵

數(shù)字化技術(shù)，顧名思義就是指借助數(shù)字化相關(guān)產(chǎn)品的應(yīng)用技術(shù)，具體是指借助多媒體、計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫等現(xiàn)代信息媒介，綜合生產(chǎn)的需求來對相關(guān)信息進(jìn)行收集、分析、處理，進(jìn)而對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行高效設(shè)計(jì)，通過數(shù)字化來模擬產(chǎn)品的性能、運(yùn)動(dòng)，做好產(chǎn)品的質(zhì)量把控，提高產(chǎn)品的一致性，是一系列關(guān)系信息化技術(shù)的總和。在數(shù)字化技術(shù)中，信息化技術(shù)對生產(chǎn)產(chǎn)品具有重要作用，多媒體和計(jì)算機(jī)等信息化平臺(tái)起輔助支撐作用。例如，多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟件等的應(yīng)用，通過多媒體的一系列功能能夠快速收集產(chǎn)品的相關(guān)信息，這為產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造提供了參考，計(jì)算機(jī)軟件能夠極大地提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)便利，計(jì)算機(jī)軟件如SolidWorks、UG、CAD、BIM等能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行可視化模擬設(shè)計(jì)，對產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行全方位把握，減少裝配調(diào)試過程中材料和工時(shí)的浪費(fèi)，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，能夠適應(yīng)當(dāng)前效率高、質(zhì)量高、產(chǎn)品精度高的現(xiàn)代汽車制造要求，保證汽車模具的設(shè)計(jì)與制造的質(zhì)量，提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)我國汽車工業(yè)的競爭能力[2]。

2.2 數(shù)字化制造技術(shù)在模具設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用的意義

模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)，具有知識(shí)密集型和技術(shù)密集型的特點(diǎn)。隨著工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的逐步提高，產(chǎn)品的生產(chǎn)呈現(xiàn)出多品種、小批量、復(fù)雜化、規(guī)模化、精密化以及更新?lián)Q代速度快等趨勢，因此對模具工藝裝備提出了更高的要求，模具的設(shè)計(jì)與制造逐漸趨向數(shù)字化和智能化。近年來，計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，信息化和數(shù)字化技術(shù)不斷融入工業(yè)設(shè)計(jì)與制造中，形成數(shù)字化智能化制造技術(shù)。在模具開發(fā)全過程中引入數(shù)字化制造技術(shù)理念，模擬預(yù)測模具的性能、質(zhì)量、加工工藝性和使用壽命，指導(dǎo)模具的設(shè)計(jì)與制造，對提高設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度、提升模具的加工效率、降低模具裝配損壞率、保障模具的裝配效率和質(zhì)量等具有重要的推動(dòng)意義。

3 數(shù)字化技術(shù)在汽車沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中存在的問題及分析

3.1 標(biāo)準(zhǔn)化程度低

如今各個(gè)汽車生產(chǎn)企業(yè)都具備自己的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，模具加工企業(yè)也有著自己的規(guī)范。但數(shù)字化技術(shù)沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)規(guī)范和制造規(guī)范，軟件系統(tǒng)集成化程度和智能化程度較低，造成了資源浪費(fèi)的情況。

3.2 管理模式創(chuàng)新性不夠

如今企業(yè)不僅需要重視專業(yè)技術(shù)的研發(fā)，還需要選擇合理完善的管理方法，兩者相輔相成。不過大部分企業(yè)的管理人員沒有接受現(xiàn)代管理理念，沒有制定相關(guān)完善的管理制度，技術(shù)人員難以獲得良好的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)很難在汽車沖壓模具設(shè)計(jì)以及制造的過程中發(fā)揮良好的效果。在這個(gè)時(shí)期，汽車制造企業(yè)需要選擇有效的解決方法，積極地引進(jìn)專業(yè)的人才，重視軟件開發(fā)，汽車制造企業(yè)需要保持一個(gè)開放的發(fā)展態(tài)度，促進(jìn)交流和合作，制定完善的行業(yè)規(guī)范，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。在這個(gè)時(shí)期，促進(jìn)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作，將科研成果轉(zhuǎn)化為企業(yè)效益。管理者也應(yīng)當(dāng)吸收先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)，關(guān)注細(xì)節(jié)，避免不必要的浪費(fèi)，不斷學(xué)習(xí)，助力我國汽車模具行業(yè)擁有自主創(chuàng)新技術(shù)，趕上國際發(fā)展新局勢[3].

4 數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)代汽車模具制造中的具體應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用在現(xiàn)代汽車制造中的作用也不容小覷，數(shù)字化技術(shù)能夠極大地提高汽車模具的品質(zhì)，保證汽車模具的產(chǎn)品性能，降低汽車模具產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，從而達(dá)到提升競爭效益的目的。具體來說，數(shù)字化技術(shù)在汽車模具制造的作用主要體現(xiàn)在能夠?qū)ζ嚹＞吣Ｐ瓦M(jìn)行全面的檢測，對模具產(chǎn)品中存在的問題和隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，基于數(shù)據(jù)化的分析和計(jì)算，能夠靈活地適應(yīng)復(fù)雜的曲面模具制造，將復(fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)理化和清晰化，從而實(shí)現(xiàn)對汽車模具產(chǎn)品的質(zhì)量控制和成本的把控，快速地解決制造中存在的小問題。

當(dāng)前，在模具制造中使用工件與刀具的數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)成為我國現(xiàn)代汽車制造業(yè)的重要關(guān)注領(lǐng)域，我國的汽車模具企業(yè)對數(shù)字化技術(shù)在模具制造的應(yīng)用愈來愈重視。將事先已經(jīng)計(jì)算、驗(yàn)證好的模具模型數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，進(jìn)而利用計(jì)算機(jī)軟件來進(jìn)行科學(xué)有效的模具模型加工，對原材料和毛坯進(jìn)行高精度的加工制造。同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)在汽車模具制造中的應(yīng)用能夠?qū)ζ嚹＞呒庸すこ痰臓顟B(tài)和情況進(jìn)行全面、科學(xué)、有效的監(jiān)控，能夠根據(jù)加工制造的實(shí)際情況來進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，保證模具加工制造的順利進(jìn)行。

5 結(jié)語

改革開放的不斷深化，促進(jìn)了社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的不斷完善，使得我國經(jīng)濟(jì)能力不斷提升，中國已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)汽車工業(yè)的最大產(chǎn)銷國。在這種大背景下，轉(zhuǎn)變汽車制造業(yè)的發(fā)展模式，借助數(shù)字化技術(shù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有重要意義。