数字化技术模具设计与制造探索

随着社会经济的发展进步，科学技术的进一步发展推进了我国各类产品的更新换代速度，对模具生产企业也提出了更高的要求，比如要求模具制造朝着精密化方向发展，要缩短生产周期，提高生产效益等，我国高精度、大型而且繁复的模具制造水平也不断提高，相对于传统的模具设计与制造而言，基于数字化技术的模具设计与制造研究提高了精密性，改善了传统模具设计与制造过程中存在的问题，而且基于数字化技术的模具设计一定程度上提高了模具的研究设计和制造效益，因此，做好基于数字化技术的模具设计与制造研究至关重要。

1基于数字化的模具设计研究

1.1模具的设计方案分析（1）基于数字化技术的模具设计过程中，要重视对模具制造的工序优化设计。在数字化模具设计过程中，尤其要重视模具冲压板工艺的不断优化设计，简化模具制造工序，降低模具制造难度，还要重视模具生产制造的集约化生产模式的实现，保证在模具制造过程中其冲压成本的有效控制；（2）在数字化基础上进行模具设计，要重视先进的NC模面变间隙技术的应用研究，通过对模具制造过程中的零件精度、零件成形性以及零件材料的变化的有效控制，并对模具的模面变间隙进行技术性处理，有效降低模具生产制造时间，降低模具制造难度，进而提升模具生产制造的生产效益及生产质量；（3）基于数字化的模具设计过程中，要重视零件整体变形补偿技术的应用研究。比如，在模具生产过程中，可能会遇到一些尺寸较大而且平坦的零件，这会影响其在成形中的拉伸延长，而且其应用可能使整体刚性有所降低，特别是在零件的顶面，很容易造成坍塌现象，因此为了有效保证零件的应用质量，要重视利用零件整体性补偿技术的研究，对模具制造过程中的变形进行处理和控制。（4）基于数字化技术的模具设计要重视RE逆向工程技术的应用研究，RE逆向工程技术主要是用来再现产品设计过程中，其有利于生产模具的改型设计，以及模具新产品研发及其质量的检测等，RE逆向工程技术在数字化模具生产制造中的应用，有利于在保障模具制造质量的前提下，节省模具生产制造时间，进而提升模具的生产制造效益。1.2数字化模具的结构设计分析基于数字化的模具结构设计过程中，需要注意如下4个方面。（1）数字化模具的结构设计过程中，要重视创建三维实体，模具生产制造设计可以充分利用CAD技术，建立所生产的模具的三维实体模型，相对于传统的模仿工程图纸的三维图模式，这种技术更直观、立体地构建了模具的模型，而且有利于将模具生产的真实状态显现出来，有利于发现目录生产制造过程中可能出现的问题，并及时解决，进而提升模具的生产质量。（2）数字化模具的结构设计时，要善于从模具设计资料库中寻找有用的信息，一般在模具的设计过程中会利用的模具设计资料库主要有基本结构库、典型结构库、标准件库以及冲压设备资料库等，一般系列化零件、装配参数化零件要到标准库件资料库里查找相关资料，典型结构资料库以及冲压设备库可以提供可行性参考。善于利用各类资料库的信息资源，有利于提升模具生产效益。（3）数字化模具结构设计过程中，可以应用自动冲压过程仿真，一般模具生产过程中，各个零件的形态以及运行状况较为复杂，借助仿真冲压线过程有利于在模具生产过程中直观、真实地看到各个部件在整个过程中的位置关系，这更方便对可能还会干涉到各部件性能发挥的问题进行改进，对模具的生产结构设计进行优化。（4）在模具结构设计过程中，要重视端拾机构的及时检修，尽可能地规避模具在生产制造过程中的连线调试，避免影响模具的正常制造，这有利于在保证模具生产质量的同时，减少生产时间，有利于模具生产成本控制。

2基于数字化的模具制造技术研究

就当前数字化模具生产发展来看，数字化技术的广泛应用，提高了模具的生产质量，并实现了对模具生产成本的有效控制，数字化技术在模具生产过程中发挥着至关重要的作用，所以要重视基于数字化的模具设计与制造研究。模具生产制造过程中的数字化技术主要是指利用计算机辅助模具生产制造的技术，计算机技术在数字化模具设计与制造过程中占据关键地位，利用计算机技术，把控模具设计以及生产制造的全过程，比如模具设计与制造过程中的制造方案设计、加工过程控制、生产计划实施、制造质量的把握、生产成本的控制等，在模具生产制造过程中，模具生产企业利用计算机辅助制造技术来提升模具生产制造效益，促进模具生产的数字化发展。2.1在加工模板与参数库中的发展应用。众所周知，模具的设计与制造过程中，模具生产企业的实践经验以及技术水平直接关乎到模具的生产质量，所以模具生产企业要重视模具生产实践以及经验的总结分析，构建模具制造信息参数库，为模具设计与制造提供参考。其次，要聘用专业的模具工程师，让工程师根据模具生产实际以及市场发展变化的实际情况构建模具生产数据库以及模具加工模板，在这过程中要特别重视对现代信息化技术的应用，并重视对新技术应用成功的案例进行总结分析，整理出相应资料。另外，数字化模具设计与制造过程中，要重视对其程序的编写，科学、合理地选择适合的机床、刀具，并明确加工剩余量、走刀方向等的参数数据，降低模具生产过程中的风险，提高数字化模具制造水平。2.2坯料的选择。基于数字化的模具生产制造过程中，坯料的选择以及建立是十分关键的，模具生产制造技术水平、生产原材料等直接关系到模具生产制造质量，但就我国模具设计与生产制造发展现状来看，毛坯模具制造水平不够高，模具精度和西方先进国家相比，也还存在一定的差距，这就造成在模具生产过程中，数字化模具设计以及生产制造和模具毛坯间的差异比较大，导致后期模具加工出现撞机、刀具碰撞等问题，进而增加模具生产风险，不利于模具生产质量的提升，所以在加工模具前要重视利用白光扫描技术对毛坯进行扫描成型，再利用三维模型和白光扫描技术成型数据进行比较分析，然后根据对比结果进行程序编写，及时发现存在的问题，并提出相应的解决措施。

3结束语

总而言之，基于数字化模具设计与制造的研究在模具生产过程中有至关重要的作用，要重视其的研究应用。基于数字化的模具设计与制造研究应用，有利于提高模具生产制造水平，缩短模具生产时间，进而有利于在有效保障模具生产质量的同时降低生产成本，可以推进我国模具的设计与制造进一步发展。

参考文献：

[1]陈鹏.基于数字化技术的模具设计与制造研究[J].自动化与仪器仪表,2017(5):93-95.

[2]王宝雨,胡正寰,曹育红,等.模具的数字化设计与制造[J].数字制造科学,2005,3(3).

[3]南长峰.模具数字化设计与制造——模具设计与制造技术曲发展趋势[J].航空制造技术,2015(9):40-45.

作者:白永硕 单位:郑州工业应用技术学院机电工程学院