數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的運(yùn)用分析

郝爽 孫曉微 于艷華

摘要：在人工操作當(dāng)中，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)容易發(fā)生一些主觀上的錯(cuò)誤，進(jìn)而無(wú)法保證沖壓模具的質(zhì)量。在這種情況之下，應(yīng)加大數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的運(yùn)用分析，整篇文章圍繞這方面展開(kāi)了論述，首先闡述了數(shù)字化技術(shù)對(duì)于沖壓模具設(shè)計(jì)和制造的意義，隨后則是分析了具體的應(yīng)用形式，最后則是闡述了數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用實(shí)踐，以此供相關(guān)單位或人員參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù);沖壓模具設(shè)計(jì);制造;利用分析

引言：

沖壓模具的設(shè)計(jì)工作是非常復(fù)雜的，設(shè)計(jì)者需要考慮諸多的設(shè)計(jì)因素，而沖壓模具設(shè)計(jì)結(jié)束之后所對(duì)應(yīng)的制造工作也面臨諸多的程序，因此，整個(gè)設(shè)計(jì)以及制作過(guò)程需要精確的數(shù)值。和傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)和制造相比，數(shù)字化技術(shù)更能保證沖壓模具在設(shè)計(jì)與制造階段數(shù)值方面的精確性，能夠有效地改善傳統(tǒng)沖壓模具設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中模具精確度低、壽命時(shí)間短以及生產(chǎn)周期長(zhǎng)等一系列的問(wèn)題，能夠推動(dòng)沖壓模具行業(yè)朝向現(xiàn)代化工業(yè)水平的方向發(fā)展。

一、數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用于沖壓模具設(shè)計(jì)與制造的意義

目前我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入了知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，在當(dāng)前時(shí)代信息技術(shù)以及科學(xué)技術(shù)都得到了飛速的發(fā)展，而這則可以進(jìn)一步提升我國(guó)工業(yè)方面的生產(chǎn)力，沖壓模具作為我國(guó)工業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域更應(yīng)該積極引入現(xiàn)代化技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)運(yùn)用于沖壓模具設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)是該行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，其運(yùn)用意義主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先，沖壓模具設(shè)計(jì)與制造屬于一項(xiàng)知識(shí)以及技術(shù)密集型的產(chǎn)業(yè)，因此，對(duì)于高科技技術(shù)的依賴(lài)程度是比較大的，同時(shí)，對(duì)于從業(yè)人員的素質(zhì)要求也比較高，而這也就決定了數(shù)字化技術(shù)在該行業(yè)應(yīng)用的必然性。其次，在傳統(tǒng)的沖壓模具設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)當(dāng)中，工作人員過(guò)于依賴(lài)傳統(tǒng)的工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)，在設(shè)計(jì)制造過(guò)程容易出現(xiàn)一些主觀性的失誤，而這則會(huì)給企業(yè)帶來(lái)不可估量的損失。而運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)，則可以對(duì)設(shè)計(jì)方案以及整個(gè)制作過(guò)程進(jìn)行模擬仿真，從而可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行操作還可以保證設(shè)計(jì)的精確度，通過(guò)三維控制手段能夠保證生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量和效率。從而可以推動(dòng)企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行，并減少不必要的成本投入[1]。

二、數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)和制造中的運(yùn)用形式

（一）從模塊化快速設(shè)計(jì)的角度進(jìn)行分析和探討

在沖壓模具設(shè)計(jì)階段，工作人員需要對(duì)模具進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是非常關(guān)鍵的，將會(huì)直接影響到后期沖壓模具的運(yùn)用效果。而在這一環(huán)節(jié)的數(shù)字化技術(shù)主要是以計(jì)算機(jī)造型軟件的應(yīng)用為主，從而提高模塊化設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。一般而言，常用的軟件主要是UG、PROE這些比較高端的計(jì)算機(jī)軟件，工作人員只需要導(dǎo)入對(duì)應(yīng)的參數(shù)數(shù)據(jù)，比如導(dǎo)柱、沖頭等，即可以進(jìn)行數(shù)據(jù)化的模擬，進(jìn)而根據(jù)模擬的效果對(duì)模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。相對(duì)于傳統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)形式而言，數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用，大大提升了模塊化設(shè)計(jì)的精確度[2]。

（二）從沖壓成型CAE技術(shù)的角度進(jìn)行分析和探討

在沖壓模具設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)中，沖壓成型CAE技術(shù)是比較常用的一種技術(shù)手段，在這方面，對(duì)于計(jì)算機(jī)的依賴(lài)程度是比較高的，會(huì)借助計(jì)算機(jī)輸出軟件對(duì)模具以及板料之間的關(guān)系進(jìn)行分析，并模擬整個(gè)板料的成型。而在這個(gè)階段所運(yùn)用的一些專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)軟件，主要包括Auto-Form等，工作人員可以借助這些專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)軟件對(duì)整個(gè)沖壓成型的過(guò)程進(jìn)行三維模擬，在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中可以獲取到對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，從而根據(jù)這些數(shù)據(jù)信息來(lái)確定沖壓板料的厚度等，對(duì)設(shè)計(jì)活動(dòng)進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，有效提升后期沖壓模具開(kāi)發(fā)的科學(xué)性。

（三）從數(shù)字化裝配技術(shù)的角度進(jìn)行分析和探討

沖壓模具設(shè)計(jì)以及零件制造工作完成之后則會(huì)進(jìn)入裝配環(huán)節(jié)，需要將不同的零件組裝起來(lái)，但是在這一過(guò)程中導(dǎo)柱精度卻無(wú)法進(jìn)行有效的控制，而這則會(huì)進(jìn)一步降低沖壓模具的整體質(zhì)量。而數(shù)字化技術(shù)則可以改善這一情況，工作人員在裝配環(huán)節(jié)可以利用OMV軟件，對(duì)每一個(gè)配件進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量，并和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和對(duì)比，從而淘汰一些精確度較低的配件[3]。

三、數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)和制造中的運(yùn)用實(shí)踐

（一）知識(shí)運(yùn)用的實(shí)踐

沖壓模具設(shè)計(jì)和制造是一項(xiàng)精細(xì)的工業(yè)活動(dòng)，有著較高的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，因此，在這方面需要一個(gè)知識(shí)管理體系對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)制造活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)。而知識(shí)管理體系的內(nèi)容主要來(lái)源于日常的設(shè)計(jì)以及制造活動(dòng)當(dāng)中，需要將具體的設(shè)計(jì)以及制造數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，然后轉(zhuǎn)化為具體的知識(shí)內(nèi)容，最終成為沖壓模具設(shè)計(jì)制造企業(yè)的核心數(shù)據(jù)。因此，數(shù)字化技術(shù)則被運(yùn)用于沖壓模具設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)以及采集，工作人員利用對(duì)應(yīng)的軟件程序?qū)φ麄€(gè)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)方面的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，并以這些為基礎(chǔ)來(lái)形成特色化的設(shè)計(jì)理念，開(kāi)發(fā)新的制造工藝。而這則有利于沖壓模具設(shè)計(jì)和制造企業(yè)提升自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)本企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（二）數(shù)據(jù)管理的實(shí)踐

在沖壓模具設(shè)計(jì)和制造階段，是需要對(duì)涉及數(shù)據(jù)以及制造數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的，主要針對(duì)的是質(zhì)量以及物料方面的數(shù)據(jù)管理，而這就需要企業(yè)建立對(duì)應(yīng)的數(shù)字化管理體系。在這方面通常會(huì)借助一些數(shù)據(jù)管理軟件，比如說(shuō)PDM或者是CAPP，工作人員需要借助軟件程序來(lái)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的線上電子數(shù)據(jù)庫(kù)，并儲(chǔ)存各類(lèi)數(shù)據(jù)文件，或者是通過(guò)這些數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建具體的三維模型。工作人員在沖壓模具設(shè)計(jì)階段是需要數(shù)據(jù)信息的時(shí)候就可以快速的，從數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)當(dāng)中調(diào)取所需信息，輔助與設(shè)計(jì)活動(dòng)，而在后期的制造過(guò)程中也可以從數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中獲取數(shù)據(jù)信息，能夠大大提升設(shè)計(jì)和制造工作階段的效率。簡(jiǎn)而言之，沖壓模具設(shè)計(jì)和制造階段的數(shù)據(jù)管理，主要是以集約化管控為主，是提升沖壓模具設(shè)計(jì)和制造效率的重要手段[4]。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)字化技術(shù)對(duì)于沖壓模具設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)有著重要的意義，有效的提升沖壓模具設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量和工作效率，因此，相關(guān)單位應(yīng)該加強(qiáng)這方面的研究，切實(shí)做好知識(shí)運(yùn)用以及數(shù)據(jù)管理工作，不斷探索新的應(yīng)用形式。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂建中.數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（07）：166-167.

[2]梁遠(yuǎn)君.數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用研究[J].機(jī)電信息，2020，No.641（35）：95-96.

[3]天慶 佟，學(xué)明 蘇.數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究，2019，1（2）.

[4]楊川，夏美虹.數(shù)字化技術(shù)在沖壓磨具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用[J].精品，2020，000（008）：P.224-224.