摘要：近年来，模具市场需求量不断增多，加工制作工艺快速发展，而模具制造在工业生产领域的质量要求较高，实现其生产制造的数字化、专业化和流水线化势在必行。随着数字化技术的不断发展，模具数字化制造技术取得了极大进步，再加上各种新材料、新工艺、新技术在模具加工制造中的应用，显著提高了模具的数字化制造水平。
关键词：数字化技术；冲压模具；模具设计
1 模具数字化设计
1.1 三维实体创建
三维实体设计的出现使CAD技术从单纯模仿工程图纸的三视图模式中解放了出来，三维实体设计能够直观地反映设计的真实状态，通过运动模拟、干涉检查等分析手段，在设计阶段就能避免以往在生产制造中才能发现的问题，从而降低模具制造的成本。
1.2 模具设计资料库
模具设计资料库包含标准件库、冲压设备库、典型结构库及基本结构库4部分。标准件库为模具结构设计提供可以直接装配的参数化、系列化零件；冲压设备库、典型结构库为结构设计提供可参考的模型；而参数化的基础结构库使模具设计更加灵活、智能。模具标准化资料库的建立，有效缩短了模具的设计周期，提高了模具质量。
1.3 自动冲压过程仿真
自动冲压线中各机构形状和运动比较复杂，通过冲压线的过程仿真既可以直观地看到整个过程中的各部件位置关系，又可以输出干涉曲线，从而发现设计中可能存在的干涉现象，及时进行结构优化。这样，就可以在设计中对端拾机构以及斜楔机构进行修改，避免模具线上调试和生产时产生干涉，达到降低模具调试成本，缩短生产周期的目的。
2 模具数字化制造技术
2.1 冲压成品CAE科技在研发同步程序中的应用
冲压CAE科技以冲压成品这个流程的具体物理规则为起点，通过计算器明确的反应原材料和模具之间的互相作用情况和原材料具体变化的全历程。因为有限元方式，非线性概念及计算机硬件等的迅猛发展，原材料冲压成品流程的CAE分解技术经由长时间发展现已应用于工业生产里，由此衍生了许多通用和专业的程序，比如Auto-Form/PAM－STAMP等。使用CAE科技在样品理论研发步骤中就能够使模具公司对样品的所有零部件的成品性、工艺性得到快速、精确的数据。并在很短的周期里针对零件的形状给出评审建议，写出精确详细的意见心得，可以包含数模修正依据，修正方式以及可能对下道工序的干扰，能够为构造研发人员提供样品改善和策略选择作依据。
2.2 基于模块化的快速研发系统
针对冲压模具的情况，结构研发绝对是占据了整个研发过程的大部分工作量。但是冲压模具的CAD科技在行业中的运用，还保持在凭借模具研发工人的经验，然后经过CAD程序进行相互绘图的层面上，因而不可以及时看到研发过程中的缺陷，加大了模具研发周期，间接地在某些程度上甚至会干扰到研发的性能。以UG/PROE等许多计算器数字化模拟程序为起点，可以让模具形成标准化研发，高速研发模具已不再是设想。如果要做到模具的标准化模块研发，最基本的要求就是标准件库以及模块。通过程序，让冲头、导板、导柱等许多的标准物件汇总归库，方便随时可以调用；同时，依据不一样的零件，把它们相关的模具构造标准化数据变成模块，也汇总归库。当收到模具研发要求时，提前吃透任务的要求（加工工厂要求、冲压要求）；接下来根据现场具体制造经验，调取模具标准库，先作出初步研发；然后进入模面研发，然后调取标准件信息库，组合标准件；最终做成完整的一套模具。
2.3 标准化程编实现模具的高效加工
模具加工企业的步伐是快速的，自动化生产已由简单的型面加工变成型面以及结构面的整体加工，在速度上也从慢速加工变成高效加生产。高效制造技术运用模具生产大概涉及刀具、机床、自动化编程3项内容。要做到可以安全、高速的制造模具，合理的走刀顺序和策略一定相当重要。把所用的刀具以及机器设备依据具体规格作成刀具库以及机器库，然后把每个零件的科技需要汇总成库（零件库），3个库的自动化标准参数数据分类汇总编入程序里形成CAM生产模块，自动化编程就可以变得更加迅速、安全。
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2.4 数字化组装技术在模具调节中的应用
模具安装方式基本上有4种：互换组装法、分类组装法、修配组装法以及调节组装法。一开始，模具生产制造出来后，实地的组装大都采取分类组装法：操作人借鉴2D零件组装图把导柱、导板等零件分别归类，接着以优先导板然后导柱的步骤进行组装，组装完后进入精加工环节，精加工之后是不会针对单件状况的导柱误差和导滑面形位公差实时监测比对的，这样等到精加工单件之后，两个模座组合，就会看到两个模座导向误差极大，造成导柱导板损坏，以至于标准件破坏。
现今，在程序中记录和汇总出模具单件经过精加工之后检测出的数值，通过比对，一旦遇到超差直接修正。利用针对检测结果比对修正的方式，可以在两个模座合模之前修正偏差比较大的地方，确保导向间距，同时又能确保合模性能。
3 模具数字化制造技术应用需要注意的问题
随着模具制造技术和信息技术的不断融合，模具加工制造逐渐朝着数字化方向发展，并且计算机辅助制造技术应用越来越广泛，利用计算机完成从生产准备到加工制造的全过程，包括质量分析和检测、制造工艺控制、生产作业、加工模拟分析、数控加工编程、工艺设计等。其中CAM数字化技术在模具加工制造中的应用主要是结合CAD模型的零件数控代码，动态模拟模具加工过程，还要模拟机床加工的碰撞和干涉检查，在实际的模具数字化制造过程中应注意以下几个问题。
3.1 参数库和加工模板
模具加工制造对于精确度要求较高，相关制造人员应加强日常学习，应用一些成功经验，建立合适的参数库和加工模板，编写标准、专业的程序，并且明确不同模具形状和加工余量、走刀方向、道具选择、机床选用等切削参数的NC加工工艺方法。
3.2 建立坯料
受到铸造工艺、原材料等条件的限制，我国模具毛坯铸造精度相对较低，相关理论数模和毛坯往往存在偏差，很容易影响后续制造工艺，引发撞机、撞刀等危险。利用白光扫描技术根据参考点和数码点构建坐标定位系统，结合光栅测量原理，通过光学拍照定位技术，在短时间内可获取模具表面信息，对毛坯扫描成型，根据三维模型和扫描成型数据的对比结果，帮助CAM设计人员编写计算机程序之前及时发现铸造缺陷、余量异常、铸件干涉等问题，预先做好处理，对模具制造风险进行提前规避，确保顺利完成模具加工制造。
3.3 仿真模拟
一般情况下，模具结构都比较复杂，侧整形、侧切模具上有很多斜楔机构，加工制造过程中主轴或刀具很容易和模具工件发生干涉，从而损伤机床和模具，不仅影响模具使用寿命，而且产生较大的经济损失，所以为了保障模具制造质量和安全性，应结合具体的机床设备情况，建立主轴头库、道具库、参数库等，完成计算机程序编程以后，从机床数据库调用相关参数，做好切削仿真模拟，对干涉区域利用验证程序做好优化和修正，保障现场加工过程中模具零件的安全性和正确性。
3.4 在机检测
在模具加工机床上在机检测系统主要用于模具检测和测量，并且可有效监控模具加工制造的整个过程，避免发生人为误操作，极大地提高了模具加工制造效率和质量。以往完成模具加工制造以后都是利用坐标测量机来复检，其需要耗费大量的人力和时间，虽然这种检测方法准确性较高，但是不能实现和模具数字化制造的无缝衔接。而通过利用在机检测技术可以自动检测完成制造的模具，给出详细的检验报告，不仅极大地提高了检测效率和质量，而且有效减少了模具工件的辅助和转运时间。
4 结束语
总之，数字化设计与制造是计算机技术、制造技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势。它使原有的传统制造业变成了智力型的工业，使企业主要通过资源要素（如劳动力、设备、资金）竞争逐渐变为以创新能力和指导本类型企业的竞争。
参考文献：
[1]钟君臣.数字化技术在轮胎模具设计制造中的应用解析[J].中国高新技术企业，2016，22：43-44.
[2]翟万略.云时代的模具数字化设计与制造技术[J].航空制造技术，2015，09：46-48.
论文作者:冯艳苹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/20
标签：模具论文; 加工论文; 技术论文; 零件论文; 程序论文; 模具加工论文; 导板论文; 《基层建设》2017年第23期论文;