智能化技術(shù)在模具設(shè)計制造中的應(yīng)用

唐光文

（重慶首鍵醫(yī)藥包裝股份公司，重慶 408100）

0.引言

智能技術(shù)與模具制造的融合，給一設(shè)計工作帶來一些變化和改進。在實際應(yīng)用中，需要明確智能技術(shù)在模具設(shè)計中的特點，選擇合適的技術(shù)應(yīng)用，確保技術(shù)的應(yīng)用符合模具設(shè)計和生產(chǎn)。模具設(shè)計是基于專業(yè)設(shè)計經(jīng)驗和知識的過程，不僅是一個參考知識，也是在已有經(jīng)驗基礎(chǔ)上的進一步創(chuàng)新。由于模具設(shè)計復雜性，傳統(tǒng)的模具設(shè)計系統(tǒng)大多存在應(yīng)用局限性，信息模型簡和呈現(xiàn)方式單一。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，各個發(fā)達國家都在探索利用智能化技術(shù)作為推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的動力。因此，在模具設(shè)計和制造中中引入智能化技術(shù)已成為一個重要研究領(lǐng)域。

1.智能化技術(shù)在模具設(shè)計制造中的應(yīng)用價值

現(xiàn)階段的智能技術(shù)與各行業(yè)發(fā)展相融合，并起到提高效率的作用，在模具設(shè)計中使用智能技術(shù)也具有一定的優(yōu)勢。通過智能技術(shù)的應(yīng)用，可以顯著的提高模具設(shè)計制造效率。模具設(shè)計和生產(chǎn)對整體流程的準確性要求很高，在設(shè)計模具時要求對細節(jié)過程進行控制和優(yōu)化。在智能技術(shù)的支持下，詳細的設(shè)計可以通過智能技術(shù)軟件、數(shù)據(jù)分析和建模正確完成，在智能化技術(shù)發(fā)展的背景下，考慮整體設(shè)計的有效性。與傳統(tǒng)設(shè)計發(fā)展相比，智能技術(shù)在模具設(shè)計制造必然會提高實際的工作效率。同時還能提高模具標準化水平，從模具設(shè)計的性質(zhì)和形式來看，標準化是主體，起著基礎(chǔ)業(yè)務(wù)的重要作用。如果模具的設(shè)計在精度上出現(xiàn)問題，就意味著功能無法得到有展示。從實用的來看，模具的錯誤會導致產(chǎn)品的錯誤，這將對標準形狀的產(chǎn)品產(chǎn)生重大影響，也意味著生產(chǎn)過程將面臨經(jīng)濟損失。因此，在模具制造中，需要引用智能化技術(shù)，進一步提高模具生產(chǎn)效率。智能化技術(shù)的應(yīng)用降低了程序異常，提高了編程正確工作的效率，提高了機器運行速度。通過研究發(fā)現(xiàn)，使用自動編程系統(tǒng)前后效率對比，編程效率提高1倍以上，自動加工程序編程提高1.3倍。通過統(tǒng)計過去校對中出現(xiàn)的編程異常，自動編程系統(tǒng)對于一些較早期出現(xiàn)的問題已經(jīng)基本消除。對于調(diào)整程序提高了加工時間，自動在線檢測減少了成型數(shù)量。自動加工初速度提高18%。智能技術(shù)在制造中的應(yīng)用，減少人工協(xié)助。減少了傳統(tǒng)人工工作中的錯誤，降低了模具生產(chǎn)過程的復雜性。智能化技術(shù)的簡化管理，技術(shù)體系和靈活的生產(chǎn)系統(tǒng)進行模具的生產(chǎn)加工，將進一步簡化技術(shù)應(yīng)用。由多個技術(shù)文檔和規(guī)范組成數(shù)據(jù)庫，不會因人員流失而導致?lián)p失。智能化生產(chǎn)提高了生產(chǎn)制造質(zhì)量，展示了模具制造企業(yè)的技術(shù)水平和實力。

2.模具智能化技術(shù)應(yīng)用設(shè)計制造的條件

在模具設(shè)計和制造中應(yīng)用智能化技術(shù)，本地網(wǎng)絡(luò)有更高的傳輸率和更穩(wěn)定的運行。使用局域網(wǎng)時，獲取信息的條件是完整的局域網(wǎng)，在所有連接中起著重要的作用。在技術(shù)應(yīng)用中，需要使用自動編程系統(tǒng)，該系統(tǒng)有很多軟件編程方法，包括策略選擇、選擇刀具、繪制邊界、公差、線距、切削次數(shù)、速度、刀具路徑調(diào)整、信息報告和處理文件等。要實現(xiàn)智能化模具生產(chǎn)制造，就必須實現(xiàn)自動編程，通過模具設(shè)計開發(fā)，使軟件過程集成化和自動化，提高模具設(shè)計編程效率，減少編程中的異常現(xiàn)象。自動處理文件有串行和并行，串行是根據(jù)加工工藝和指令將各個子程序組織起來，并組合成主程序加工，適用于內(nèi)存較小的加工。并行方式是一個簡短的主程序和子程序，依次調(diào)用子程序，執(zhí)行大內(nèi)存加工中心的主程序。為確保自動化生產(chǎn)的準確性，在項目實施前模擬過程中的碰撞，以確保主軸和刀架工作。根據(jù)實際現(xiàn)場選擇設(shè)備，通過將設(shè)備的模型加載到軟件中，通過檢查刀具路徑判斷是否存在運動。

3.智能化技術(shù)在模具設(shè)計制造中的問題與突破

自動編程軟件應(yīng)用中還存在無法達到智能化的人工設(shè)置和操作。需要針對粗加工、精加工、通用模式開發(fā)完整的自動編程系統(tǒng)。為確定每種模具制造模式的加工工藝，對于流程執(zhí)行計劃應(yīng)遵循具體的步驟。采用編程語言，規(guī)范人為軟件操作，集成加工技術(shù)和生產(chǎn)規(guī)范，完成多條命令的操作。編程系統(tǒng)可視化，除特殊情況外，無需更改參數(shù)。根據(jù)選定的加工內(nèi)容，組合成一種加工工藝，自動計算加工軌跡和編程。在材料厚度的文本中輸入產(chǎn)品的材料厚度，選擇加工內(nèi)容，選擇組合加工工藝。在軟件中輸入加工模型，檢查模具的完整性。點擊計算，計算處理所有工藝組合。按批量控制所有碰撞和切割。一鍵創(chuàng)建節(jié)目列表，點擊后處理在指定文件夾中創(chuàng)建文件。為自動加工配置的精加工，將刀具位置數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為可在指定機床上執(zhí)行的程序文件。為滿足模具制造需要，確保系統(tǒng)適應(yīng)生產(chǎn)靈活性和自動化，根據(jù)設(shè)備系統(tǒng)配置加工文件。將模型文件下載到軟件中，配置模型。打開制作修整器，進入工具位置文件。登錄編輯界面，根據(jù)實際需求和功能定制，保存文件并準確性檢查。

4.智能技術(shù)在設(shè)計制造中的應(yīng)用分析

4.1 在模具制造中的應(yīng)用

在對最智能技術(shù)進行深入分析，CAD是應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域的智能技術(shù)，用于模具的生產(chǎn)。在模具制造和設(shè)計方法上，采用磨料冷沖壓模具技術(shù)，在智能化方面包括相關(guān)的模塊，智能系統(tǒng)運行的管理，以及模具設(shè)計和制造過程。模具的結(jié)構(gòu)和創(chuàng)建圖像的模式設(shè)計分析。在使用該技術(shù)時，包括數(shù)據(jù)收集和分析的工作，在技術(shù)應(yīng)用中進行參數(shù)分析，以保證零件的準確計算和必要的驗證。從模具設(shè)計來看，智能技術(shù)可以改進和優(yōu)化模具內(nèi)部結(jié)構(gòu)。但就應(yīng)用穩(wěn)定性而言，目前國內(nèi)部分自主功能的開發(fā)欠缺。對于模壓產(chǎn)品，設(shè)計和應(yīng)用也必須預先建模。這個過程使用智能技術(shù)是為了保證本身的準確性和設(shè)計精度。至于建模操作，目前的技術(shù)還是上CAD技術(shù)。在一些應(yīng)用中，利用智能技術(shù)，對模具的生產(chǎn)過程中相關(guān)信息的收集和分類，完成分析和研究將提供與產(chǎn)品設(shè)計的鏈接。為了保存信息的價值，為模具設(shè)計提供便利，在使用智能完成數(shù)據(jù)的收集后，應(yīng)建立專門的數(shù)據(jù)庫來存儲相關(guān)的數(shù)據(jù)，以供進一步的設(shè)計工作，創(chuàng)造有價值的基礎(chǔ)。注意通過測試樣品來測試大面積應(yīng)用模具能，以確保產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。集成技術(shù)是根據(jù)模具設(shè)計和產(chǎn)品型號，利用智能技術(shù)對標準的技術(shù)和操作進行總結(jié)分析。模具開發(fā)企業(yè)依靠智能技術(shù)制定最實用的設(shè)計和生產(chǎn)方案，在技術(shù)上保證了模具制造工作。此外，智能技術(shù)模具制造過程，借助自動化和智能系統(tǒng)，一些先進的技術(shù)可用于模具制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以提高設(shè)計和制造質(zhì)量。

4.2 在冷沖壓模具中的應(yīng)用

在冷沖壓模具應(yīng)用包括智能管理系統(tǒng)、工藝分析、設(shè)計分析、模塊系統(tǒng)和專家數(shù)據(jù)庫。是導入開發(fā)好的原圖，輸入相應(yīng)參數(shù)。通過系統(tǒng)對生產(chǎn)進行分析。經(jīng)過分析確定方案，利用電子技術(shù)計算參數(shù)，在有錯誤時進行調(diào)整。利用智能技術(shù)對圖形進行處理，創(chuàng)建數(shù)字處理程序。智能技術(shù)在零件的開發(fā)中取得了良好的成功，同時也帶來了良好的經(jīng)濟效益。采用智能化技術(shù)，用CAD設(shè)計模具結(jié)構(gòu)和沖壓。在引入智能技術(shù)后，設(shè)計和生產(chǎn)縮短了一半。在模具生產(chǎn)中取得了發(fā)展和應(yīng)用，在冷沖壓模具中具有重要的意義，對縮短模具生產(chǎn)周期具有重要的作用?，F(xiàn)在我國很多機構(gòu)都在開發(fā)智能化技術(shù)，并逐漸取得了成果。中國在這項技術(shù)的開發(fā)方面自主研發(fā)能力還有很大的進步空間，采用的技術(shù)大多是技術(shù)帶動的二次開發(fā)。因此，要加強自主研發(fā)模具智能化能力，加大資金和人力投入，確保智能化技術(shù)在我國模具設(shè)計制造中的創(chuàng)新應(yīng)用[1]。

4.3 在鍛壓模具中的應(yīng)用

鍛壓模具是基于軸對稱智能化技術(shù)的研究，不對稱圖案很容易在計算機上查看，圖形和規(guī)則相對簡單。在軸對稱模具中，技術(shù)較難適用，整體性能較低，適用于特殊產(chǎn)品。這類技術(shù)由鍛造工藝、結(jié)構(gòu)工藝和數(shù)控編程等組成。隨著技術(shù)的發(fā)展，可以實現(xiàn)智能化建模，利用計算機對產(chǎn)品進行分析和設(shè)計，達到設(shè)計效果。CAD是所有模具造型中的重要技術(shù)，是支撐設(shè)計與智能化發(fā)展的技術(shù)。能鏈接各個環(huán)節(jié)的內(nèi)容，是模具設(shè)計中的知識基礎(chǔ)。目前，模具造型是通過確定產(chǎn)品的具體價值，向功能模型發(fā)展。將幾何模型和非幾何工藝相結(jié)合，通過模型進行提取。在這個過程中需要專家數(shù)據(jù)庫。在建模中，與專家數(shù)據(jù)庫中與設(shè)計經(jīng)驗和知識進行比較，實現(xiàn)智能模具設(shè)計，體現(xiàn)了技術(shù)集成在模具設(shè)計中的作用[2]。

4.4 模具設(shè)計制造中的集成化應(yīng)用

在競爭激烈的模具市場中，要想保持發(fā)展速度，需要快速高效地生產(chǎn)質(zhì)優(yōu)價廉的產(chǎn)品。對于現(xiàn)代化的模具的制造方法多種多樣，實際生產(chǎn)要以最科學的方案達到良好的發(fā)展目標。對設(shè)計過程進行評估，選擇最佳方案。選擇科學的評價結(jié)構(gòu)是實施技術(shù)的前提。常用的評價主要有經(jīng)驗法、規(guī)則的推理法和優(yōu)化法。這些方法在實際的使用中具有一定的主觀因素的存在，不能作為科學的方法。在實際使用中，還需要及時調(diào)查有關(guān)問題，建立合理的評價體系。目前CAD技術(shù)還不能體現(xiàn)集成技術(shù)，CAD設(shè)計也不能體現(xiàn)CAM配置的先進技術(shù)。雖然計算機技術(shù)可以實現(xiàn)，但并沒有達到預期的使用效果。因此，在未來的發(fā)展，還需要加強技術(shù)的開發(fā)和研究[3]。

4.5 智能技術(shù)在模具自動化中的應(yīng)用

模具制造自動化技術(shù)給制造行業(yè)帶來更多的便利，全面提高了生產(chǎn)管理水平。因此，為了加強智能化技術(shù)在模具制造中的高效應(yīng)用，必須加強對傳統(tǒng)管理的改進，全面落實設(shè)計和制造模具的高效技術(shù)應(yīng)用。需要提供數(shù)據(jù)信息和資源配置總體規(guī)劃。使用智能技術(shù)收集市場數(shù)據(jù)，為下一階段的模具設(shè)計制造奠定基礎(chǔ)，應(yīng)用智能技術(shù)，有效地對設(shè)備實施進行相應(yīng)的管理和應(yīng)用。產(chǎn)品工程形式的智能化對設(shè)備的使用要求很高，智能技術(shù)可以使設(shè)備更加高效化，進而提高產(chǎn)品的使用率。相關(guān)機器生產(chǎn)單位根據(jù)產(chǎn)品特點和需求，打造智能化產(chǎn)品系統(tǒng)，提升制造產(chǎn)品的產(chǎn)能，這是模具制造更有利的前提條件。采用智能技術(shù)進行機械化管理和制造，滿足用戶在產(chǎn)品的個性化需求，提高設(shè)備使用性能。使用規(guī)范化的技術(shù)應(yīng)用，可以全面提高模具生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量。此外，加強生產(chǎn)設(shè)備智能化應(yīng)用，確保模具制造與自動化技術(shù)的配合得到加強。一般機械生產(chǎn)輔以輸送機，這一時期對技術(shù)要求較多。因此，生產(chǎn)的流水線由智能控制，模具流水線進行智能管理。裝配線和生產(chǎn)信息可以全面得到控制，減少了裝配中的錯誤問題。智能技術(shù)的使用可以合理地分配生產(chǎn)制造人力資源，控制人工投入以降低模具的生產(chǎn)成本。通過技術(shù)實踐的協(xié)調(diào)配合，如果輸送線出現(xiàn)問題，還可以實施預警，避免因失誤造成不必要的損失，保障生產(chǎn)線的工作效率[4]。

5.智能化技術(shù)在模具制造的發(fā)展前景

在未來的發(fā)展中，模具智能化設(shè)計制造必然會應(yīng)用到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有機械形式的規(guī)劃和數(shù)據(jù)收集工作簡單，可以保證傳統(tǒng)的生產(chǎn)人員從工作中解脫，未來智能化技術(shù)的應(yīng)用范圍將擴大。智能技術(shù)在模具生產(chǎn)自動化中的運用，可以利用計算機圖形學理論，表達出實現(xiàn)形式后，技術(shù)范圍將逐漸擴大。因此，在繪圖領(lǐng)域的應(yīng)用，增強單個文本的轉(zhuǎn)換，改進應(yīng)用圖像。使用CAD繪圖是一種利用智能技術(shù)的方式，通過計算機強調(diào)信息的豐富性。計算機操作的可視化應(yīng)用，將在模具設(shè)計產(chǎn)生積極的影響。柔性程度是為了增加產(chǎn)品在生產(chǎn)加工中的自由度。由于社會經(jīng)濟發(fā)展需要靈活的經(jīng)濟體系，產(chǎn)品更新?lián)Q代很快，機械產(chǎn)品也需要不斷改進。未來，模具智能化技術(shù)的發(fā)展，將使生產(chǎn)任務(wù)和生產(chǎn)能力得到高效的調(diào)控，并提高在生產(chǎn)中的高效化發(fā)展。運用智能化技術(shù)，充分實現(xiàn)機械制造目標，提升對經(jīng)濟發(fā)展的作用[5]。

6.結(jié)語

在模具設(shè)計制造中開發(fā)中智能技術(shù)，對于提高工藝質(zhì)量至關(guān)重要。隨著市場競爭的激烈，對于一些成型制品的需求多樣化，導致產(chǎn)品的生產(chǎn)特性更新加快。為了達到更好的設(shè)計和生產(chǎn)效果，必須開發(fā)技術(shù)裝備、模具設(shè)計和生產(chǎn)工作，對技術(shù)應(yīng)用進行全面的分析，提高模具設(shè)計工作和生產(chǎn)水平。積極研究模具開發(fā)生中的智能化技術(shù)，推動模具設(shè)計的發(fā)展，確保模具制造質(zhì)量，降低模具生產(chǎn)成本，促進相關(guān)行業(yè)的智能化發(fā)展。