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摘要：目前，随着信息时代的快速进步，传统的冲压模具企业只有将数字化技术应用在生产中才能成功转型。应用数字技术能够将独特的设计方案、优异的制造工艺和生产参数整合到冲压模具的统一数据库中，构建一个数字化管理平台，提取生产管理和文化理念的核心，以便可以为冲压模具的设计和制造企业提供更好的服务。为此，本文主要探究了在冲压模具的设计及制造中数字技术的相关应用情况。
关键词：冲压模具；数字化技术；设计；制造
近些年，以汽车工业和航空制造为主导的中国机械制造业正在快速发展，推动了中国冲压模具的快速、持续增长，而且年增长率为20%。冲压模具基本上是一类技术密集型产品。冲压模具的设计与冲压制品的智联与生产效率等的关系密切，因而冲压模具设计和制造的数字化技术得到了蓬勃的发展，数字技术在冲压模具工业中也将得到广泛地应用，从而推动现代机械制造业的迅速发展。
1 在设计和制造冲压模具中数字化技术的应用优势
1.1 提高设计精度
在传统的冲压模设计中，技术人员一般借助经验来排样冲压件和计算冲裁力等，略有疏忽，则会产生误差，导致损失，但将数字化技术融入到模具设计则能够有效解决这些问题。随着计算机技术的快速更新和冲压模拟技术的不断升级，冲压模具设计也变得更加简单，同时还提高了设计精度，结构也更紧凑，工艺内容也变得更复杂，而且降低了模具成本，还明显提高了冲压模具的设计质量。此外，借助计算机辅助技术设计模具，能够参数化冲压工艺及模具结构等，而且使设计更加快捷方便。在开发冲压模具的过程中，冲压件经常会被更改，借助计算机辅助技术，可以更加方便地更改设计的冲压工艺及模具结构，大大降低了设计误差率，提高了设计精度，最终提高了产品质量，在模具设计中数字技术的优势是传统设计方法所无法比拟的。
1.2 提高加工效率
基于过去的加工方法，在冲压模具的制造和加工中引入数字化技术是一种突破。过去一般采用简单的型面加工方法，其局限性较大，因此，加工效率与质量均相对较低，与现代制造工业的发展需要也不符。然而，在引入数字技术之后，采用了全三维的模具结构数控加工，这既大幅提升了模具加工的精度，使模具实体符合设计输出高度，又使三维模具的数字化形状实现了区分了各部分模具的加工准确性，实现了对模具生产工作量的准确把握，使模具加工能够真正实现了有的放矢，节省了不必要的工作量。为此，减小了大面积的型面加工，也有效地减少了试模工作量，提高了模具自身的精度。对于刀具，结合不同模具部位的具体设计精度要求，合理选择刀具，不仅能够满足设计精度要求，而且能够有效降低刀具成本。
1.3 装配损坏概率降低
将装配方法可以划分为四种类型，即互换方法、分组方法、修配方法和调整方法。可以灵活地将这四种方法用于模具加工。以一定顺序将其应用在模具制造中能够将模具的加工精度提高，并降低组装中损坏冲压模具的可能性，对于企业而言，不仅表示装配技术已经进入了一个新的发展阶段，而且还表示能够节省模具制造成本，最终提高了企业的实际经济效益以及核心竞争力，可以看出在冲压模具的装配中引入数字化技术的优势是显而易见的。
2 分析设计和制造模具中关键的数字化技术
2.1 计算机辅助工程的冲压成形技术
计算机辅助工程的冲压成型技术主要借助计算机制造技术和计算机软件，并在自动化控制模具质量时应用计算机通用软件，使其满足模具制造的各种精度要求，并明显延长了冲压模具的使用寿命。例如，在制造模具的过程中应用Auto Form/PAM-STAMP软件，借助计算机分析、仿真机械材料的流动、损坏与皱褶以及厚度的改变等，以准确地预计模具零件产品的工艺设计以及成形等，以完成模具的各种形变。
2.2 快速设计的模块化系统
在制造和设计冲压模具时，应注意结果设计，技术体系可应用在模具制造中，以提高设计模具的质量。例如，随着先进计算机技术的快速发展，在模具设计中应用集成的冲压CAD/CAM技术，能够有效避免使用单一软件的弊端。
一般CAD通用软件会被应用于造型设计与交互式绘图中。造型设计和模具制图主要依赖模具设计师的经验。采用该软件设计方法无法及时找出模具设计的缺点。在某些情况下，模具设计周期会被延迟，模具的设计质量也会受到影响。所以，在应用数字关键技术时，可以集成各种模具设计技术来弥补应用单一技术的缺陷。
2.3 参数化程编技术
图1为数控加工中应用“参数化程编”的流程。通过参数化程编大幅提升了数控加工的实际自动化水平，还将冲压模具件加工的效率与精度同时提高了。应用“参数化程编”技术实现了冲压模具的高速加工，而且也实现了冲压模具加工质量的标准化，这些均有利于冲压模具可靠性和稳定性的提高。
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2.4 装配技术的数字化
传统的模具加工主要通过组装方法进行。工人们根据图纸对零件进行分类。首先安装导板然后安装导柱，再对完成组装的模座直接采取精加工，从而使单件导柱的精度与模座的上下导向具有较大偏差，这将导致在使用过程中，导柱导板的拉伤问题极易出现，进而损坏标准部件。但装配数字化技术借助在线测量软件记录、测量和比较上下模座的各种导柱导向数据，若误差较大，则及时纠正，以确保合模上下模座前导向空隙能达到标准，进而可以保证合模质量。另外，修配装配技术的实用效果也较好，依靠软件测量数据，模磨削导板和零件直接合模。
3 建立管理的数字化体系
3.1 建立产品数据系统
借助数字化系统管理冲压模具，建立各种类型的数据库，并关联数据。设计人员能够根据相关部门的名称和编号来查询系统中的特定信息。与此同时，还可将产品结构逐层展开而获取信息。设计者不必知道系统中资料的实际位置，只需快速进行检索查找。基于数字化技术，可以统一管理数据，进而使工作效率提高。
3.2 建立管理平台
在冲压模具生产中，项目管理是其中的一个难题。生产管理基于订单，由相关人员专门负责每组模具从最初订单到生产的每个独立环节。在运营中，各个项目包括的模具套数一般为数十或上百套，每套模具一般需要几个月来完成设计到生产。与此同时，处理这些模具的设计及生产的工作十分复杂，最重要的是无法保证工作效率，但数字化技术引入后，数字化系统就可用于项目管理，订单管理也可在线上统一实施，并统一安排设计和生产过程。
3.3 建立知识管理体系
从冲压模具的设计到生产，既需要满足一定的技术标准，还需要积累一些经验。无论国内外的那个企业，基本上都形成了属于自己的从设计到生产的数据库。则有必要建立一个特殊的数字化平台，建立一个统一的数据库，使其形成知识管理核心，树立独特的形象。
4 结 语
综上所述，现代信息技术正在飞速发展，冲压模具的设计和制造早已从传统的落后形式变换为一个自动化体系，应用数字化技术，大幅提高了模具的加工效率和精度，而且还加快了我国冲压模具的发展速度，延长了其使用寿命。
参考文献
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论文作者:陈小东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第24期
论文发表时间:2018/12/7
标签：模具论文; 技术论文; 精度论文; 加工论文; 模具设计论文; 方法论文; 提高了论文; 《建筑学研究前沿》2018年第24期论文;