數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用分析

羅坤

摘 要：沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)的流程較為復(fù)雜，內(nèi)部包括多個工序。為從根本上保障沖壓模具設(shè)計制造水平，還需要配合使用先進的數(shù)字化手段，收集沖壓模型設(shè)計制造環(huán)節(jié)的各類信息，加強沖壓模具設(shè)計制造管控力度。本文就針對此，首先分析數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計與制造中的應(yīng)用重要性，提出數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計制造中，闡述沖壓模具設(shè)計與制造環(huán)節(jié)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用方向，以期為相關(guān)工作人員提供理論性幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化技術(shù);沖壓模具設(shè)計制造;實際應(yīng)用

前言：

沖壓模具設(shè)計制造質(zhì)量可直接影響到工業(yè)生產(chǎn)效率，與各企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)綜合效益息息相關(guān)。相較于模具生產(chǎn)其他流程而言，沖壓模具設(shè)計制造的專業(yè)性強，在實際設(shè)計制造期間極易受到各類因素而影響而出現(xiàn)質(zhì)量問題，需要在設(shè)計制造工作開展期間引入先進數(shù)字化技術(shù)，，結(jié)合數(shù)字化分析結(jié)果及時發(fā)現(xiàn)并更改制造環(huán)節(jié)的各類問題，使沖壓模具設(shè)計制造質(zhì)量與預(yù)期目標相符。

1、數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計制造中的應(yīng)用重要性

1.1提高沖壓模具設(shè)計制造期間的數(shù)據(jù)利用率

將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)中，能夠從根本上提升制造期間各類資源利用率，在保障生產(chǎn)制造質(zhì)量的同時控制生產(chǎn)周期。具體而言，數(shù)字化技術(shù)可以實現(xiàn)海量信息的匯總，進一步提升數(shù)據(jù)利用率。

在原有沖壓模具設(shè)計制造工作開展期間，數(shù)據(jù)分析時的全面性不足，需要使用數(shù)字化技術(shù)幫助設(shè)計及制造人員快速認知數(shù)據(jù)間的發(fā)展規(guī)律、數(shù)據(jù)影響范圍。

常規(guī)數(shù)據(jù)處理工作多數(shù)為數(shù)據(jù)峰值精準度的獲取，覆蓋面較小，部分價值信息容易丟失。通過應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，可以對沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)交織混雜的海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)展開全面精準分析，使數(shù)據(jù)處理結(jié)果能夠被更好的應(yīng)用在沖壓模具設(shè)計制造技術(shù)方案的優(yōu)化及管理工作落實中。

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用也可以通過各類過濾條件對數(shù)據(jù)展開全面處理，幫助工作人員快速找尋到數(shù)學(xué)邏輯規(guī)律，通過剖析并驗證數(shù)據(jù)規(guī)律，直觀展現(xiàn)出存在于沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)的各類問題。

制造人員在沖壓模具設(shè)計制造過程中需要通過編制各類工藝文件，對制造各環(huán)節(jié)的技術(shù)及設(shè)備操作進行指導(dǎo)及結(jié)束說明，設(shè)計部門需要通過推出產(chǎn)品模型切實優(yōu)化飛機零部件生產(chǎn)加工流程，在此環(huán)節(jié)中涉及到的大量經(jīng)驗公式與歷史數(shù)據(jù)均可被應(yīng)用在設(shè)備調(diào)試及環(huán)境參數(shù)控制等方面，因此需要通過數(shù)字化技術(shù)對此些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一收集與利用。

沖壓模具設(shè)計制造中也會產(chǎn)生零部件加工結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如物料信息、追溯信息、加工設(shè)備信息等。由于飛機配件復(fù)雜，在實際制造期間的缺陷問題難免出現(xiàn)，因此需要借助數(shù)字化技術(shù)，快速鎖定缺陷部位零件。

1.2增強沖壓模具設(shè)計制造效率

在沖壓模具制造環(huán)節(jié)應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，也可以進一步提升實際生產(chǎn)效率，在批量模具生產(chǎn)中的應(yīng)用效果較為顯著。通過使用數(shù)字化技術(shù)，可以使沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)從傳統(tǒng)工藝逐步轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代工藝，滿足批量化生產(chǎn)要求，從根本上提升實際生產(chǎn)速度。

在傳統(tǒng)沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)，制造工藝較為單一，具體實施期間經(jīng)常會出現(xiàn)材料浪費問題。不僅如此，沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)的工作量大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，難以從根本上保障沖壓模具設(shè)計制造水平。而通過使用數(shù)字化技術(shù)，能夠?qū)δ＞呓Y(jié)構(gòu)展開三維模擬與分析，切實提升產(chǎn)品加工精度，確保產(chǎn)品各結(jié)構(gòu)部位的尺寸與精度符合實際要求。不僅如此，沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)使用數(shù)字化技術(shù)，還可以最大限度控制人員操作期間的誤差問題，避免產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量與效率受人為操作因素影響，難以得到根本上保障。

在沖壓模具制造環(huán)節(jié)的刀具選擇過程中，也可以結(jié)合產(chǎn)品實際情況，著重分析加工刀具特征，選擇適宜模型。

1.3保障沖壓模具設(shè)計工作的精準性

在傳統(tǒng)沖壓模具設(shè)計環(huán)節(jié)，工作人員需要做好沖壓模具樣板、沖載力計算工作。配合使用實際生產(chǎn)經(jīng)營進行模具設(shè)計，在具體操作期間經(jīng)常會因人員失誤，導(dǎo)致設(shè)計質(zhì)量無法得到根本上保障，設(shè)計變更問題經(jīng)常出現(xiàn)，在加工過程中極易出現(xiàn)設(shè)備損壞問題。

而通過將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在沖壓模具設(shè)計環(huán)節(jié)，可以配合使用仿真模擬技術(shù)，做好模具設(shè)計環(huán)節(jié)的數(shù)值計算工作，保障模具設(shè)計工作高質(zhì)高效開展，增強設(shè)計精度，從根本上控制設(shè)計成本。

借助計算機技術(shù)，也可以對模具進行輔助設(shè)計，使沖壓模具結(jié)構(gòu)能夠得到最優(yōu)化配置，增強參數(shù)計算效率，保障模具尺寸精準，為實現(xiàn)沖壓模具設(shè)計制造數(shù)字化發(fā)展目標奠定堅實基礎(chǔ)基礎(chǔ)。

2、沖壓模具設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的常見數(shù)字化技術(shù)

2.1 沖壓成型CAE技術(shù)

沖壓成型CAE技術(shù)是現(xiàn)階段沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)的常見技術(shù)，主要借助沖壓模具成型物理規(guī)律、計算機輸出模具與模板之間的作用，觀察板料成形過程。在沖壓成型過程中使用CAE技術(shù)軟件，還可以觀察并輸出板料成型期間的各類數(shù)據(jù)，精準設(shè)定板料厚度變化、流動形式、起皺數(shù)據(jù)，并將此些數(shù)據(jù)共同整合成模型模擬結(jié)果。

沖壓成型CAE技術(shù)，可以在沖壓模具設(shè)計階段整合各類模具信息，有效縮短模具設(shè)計制造時間，并對沖壓模具設(shè)計環(huán)節(jié)進行性能評估及預(yù)算。

2.2快速設(shè)計技術(shù)

通過將快速設(shè)計技術(shù)應(yīng)用在沖壓模具設(shè)計環(huán)節(jié)，可以從根本上提升模具設(shè)計效率。結(jié)合設(shè)計要求創(chuàng)建沖壓模型設(shè)計數(shù)據(jù)庫，并將各類關(guān)鍵性設(shè)計數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆O(shè)計庫內(nèi)。建立起沖壓模具結(jié)構(gòu)庫，對模型結(jié)構(gòu)進行動態(tài)調(diào)整，降低設(shè)計誤差問題發(fā)生幾率。

在沖壓模具設(shè)計環(huán)節(jié)使用快速設(shè)計技術(shù)，可以充分了解到生產(chǎn)環(huán)節(jié)實際要求，借助計算機輔助方式簡化設(shè)計流程，從根本上提升產(chǎn)品設(shè)計水平。

不僅如此，快速設(shè)計技術(shù)還有利于組織沖壓模具生產(chǎn)與配置環(huán)節(jié)，提高裝配工作的精準度，降低設(shè)計環(huán)節(jié)尺寸偏差問題發(fā)生幾率，使復(fù)雜性較高的沖壓模具產(chǎn)品設(shè)計工作得到有效簡化。

2.3高速加工技術(shù)

現(xiàn)階段高速加工技術(shù)已然成為沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)的關(guān)鍵技術(shù)。相較于傳統(tǒng)沖壓模具加工工作人員，高速加工技術(shù)能夠進一步縮減加工周期，從根本上提供加工質(zhì)量效率。高速加工工作可充分發(fā)揮出軟硬件作用，對沖壓模具設(shè)計制造中的機床、刀具及編程環(huán)節(jié)進行有效管控，使模具加工過程中的刀具運動軌距更加合理。通過在實際加工過程中配置相應(yīng)的刀具補償參數(shù)，使沖壓模具加工環(huán)節(jié)質(zhì)量能夠得到根本上保障。

3、數(shù)字化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計與制造環(huán)節(jié)的具體應(yīng)用方向

沖壓模具設(shè)計制造期間涉及到諸多流程，需要嚴格開展項目管理工作，結(jié)合客戶要求對模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)進行優(yōu)化調(diào)整。一個加工項目中通常會存在幾百或上千個沖壓模具部件，項目管理難度較大，需要通過使用數(shù)字化技術(shù)，建立起功能完善的管理系統(tǒng)，確保管理人員能夠全面了解到?jīng)_壓模具設(shè)計與制造整體情況。

借助數(shù)字化技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)的經(jīng)驗管理目標。在設(shè)計制造工作開展前，可以通過數(shù)據(jù)庫信息了解沖壓模具設(shè)計及制造相關(guān)技術(shù)參數(shù)，不斷優(yōu)化設(shè)計制造流程，設(shè)立規(guī)范可行的設(shè)計與制造標準。

總結(jié)：總而言之，將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在沖壓模具設(shè)計制造環(huán)節(jié)，借助計算機及數(shù)字化等手段構(gòu)建起沖壓模具設(shè)計制造數(shù)據(jù)庫，能夠從根本上降低實際設(shè)計制造環(huán)節(jié)中的誤差問題發(fā)生幾率，確保模具設(shè)計制造工作高質(zhì)高效開展。

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