淺析數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用

龔志亮

摘要：伴隨著社會的飛速發展，制造業也迎來了發展的春天，數字化技術已經對傳統的沖壓模具技術造成巨大沖擊，對制造業的發展發揮著重要的作用。本文闡述了數字化技術在沖壓模具應用中的好處，數字化技術在沖壓模具中的具體技術分析及實現數字化的管理分析，希望對我國沖壓模具行業的發展起到參考作用。

關鍵詞：數字化技術;沖壓模具;設計與制造;應用

當前，我國的機械制造業發展迅速，主要是以航空和汽車制造業為主，它們推動著我國沖壓模具行業的較高發展速率。從本質上來講，沖壓模具是技術類產品，沖壓生產過程中，沖壓產品的智聯、生產效率等都與模具設計有很大的關系，將現代的數字化技術充分運用于模具的設計和制造過程中，保障機械制造行業的更快發展[2]。

一、數字化技術在沖壓模具應用中的好處

（一）可以大大提升設計的精準度

往常的沖壓模具的設計與技術人員的經驗有比較大關系，技術人員的經驗豐富，設計出的模具質量會很好，一旦技術人員的經驗不足或者稍有大意，就可能造成不小的損失。現如今將數字化運用于模具的設計中，將是模具設計中的一次革命，使得沖壓模具設計簡單起來，設計的精準度更高，設計成本明顯下降，沖壓模具設計的質量大幅度的提升。與此同時，在計算機技術的協助下，模具設計實現了沖壓技術和模具結構等設計對象參數化，提升了設計的速度。另外，對于沖壓模具開發中常會遇到的沖壓件設變的問題，在計算機的協助下，使得模具機構的調整不再是難事，且大幅度的降低了設計中出錯的概率，設計的精準度極大的提升，產品質量明顯提高。相比較往常的模具設計，數字化技術在模具設計中的突出表現更具競爭力。

（二）可以提升模具的加工效率

傳統的模具加工制造是借助單一的型面加工方式，這種加工方式有其自身無法克服的弊端，影響了加工效率和加工質量，難以滿足現代制造業的發展要求。將數字技術引入沖壓模具的制造中，采用的是模具結構全三維數控加工方式，是加工方式上的創新之舉，不但極大的提升了加工的效率，而且大幅度的提高了模具的加工精度，使得模具加工出來的實物與設計的產品接近度很高。另外，全三維數控加工方式可以精準把控模具的加工精度分配，在需要精細的地方做到精準加工，在能夠粗放加工的地方粗放加工，降低了勞動強度，提升了加工效率[1]。

（三）可以有效降低裝配中的損壞幾率

一般來講，模具的裝配方式包括互換法、分組法、修配法及調整法。在模具制造加工中，適當的應用這四種裝配方法，可以有效提高模具的加工質量，降低沖壓模具在裝配中的損壞幾率。這意味著模具的裝配技術發展到了新的水平，可以幫助企業有效降低制造成本，提高企業的經濟效益，增強模具產品的市場競爭力。所以，將數字化技術運用于沖壓模具的裝配環節是非常必要的。

二、數字化技術在沖壓模具中的具體技術分析

（一）計算機輔助設計技術

在沖壓模具的整個制造過程中，從最初的產品設計、產品沖壓工藝的分析，再到模具的加工、裝配，正因為有了計算機技術的協助而變得簡捷、高效。在模具的整個研發、制造過程中，都有計算機技術的全程參與、協助，為模具的制造提供了大量的可靠參數，加快了沖壓產品的研發、制造速度，而且為復雜的產品設計提供了可靠的沖壓方案，提升了整個制造的效率和質量。

（二）模塊化設計

在模具設計過程中，結構設計是關鍵環節，且工作量較大，當今社會發展迅速，計算機技術也處于高速發展階段，國內的應用普及率較高，CAD技術也已經應用在模具的設計中。CAD技術對設計人員的技能和設計經驗要求較高，使用一般的CAD軟件不能及時發現設計中存在的問題，這將嚴重影響設計周期和后續的加工工作。在數字技術運用于沖壓模具后，多種專業的設計模塊和仿真模塊被大量應用，模具設計實現了模塊化設計，有效提高了設計的效率和質量，對沖壓模具發展起到了重要的推動作用。

（三）數字化裝配技術

模具裝配工作引入數字化技術也是裝配方式的進步。在模具的先前加工中，需要在加工中心進行加工，之后再進行現場裝配工作。期間主要運用分組法，這種方法運用最多，但是有一個弱點，即單件裝配的時候，不能確保導柱精度，容易造成導板的損壞，從而影響產品的質量。在數字化技術的協助下，可以實現對單件的實時測量，將測量結果與設計參數進行比對，一旦發現問題及時調整，既保障了裝配的成功率，又保證了產品裝配的效率[3]。

三、實現數字化的管理

（一）產品數據管理

建立模具的數據庫，實現數字化的管理。在沖壓模具的過程中，設計人員依照數據庫的數據來查詢模具的相關信息，方便、快捷，提高了工作效率。

（二）項目管理

生產管理比較簡單，從訂單到實際生產，每個環節都是專人專管。而項目管理就是模具生產中的難點。每個項目中包含的模具數量較大，每套模具研發、生產過程較長，通常需要幾個月的時間，所以，同時實現數量較大的模具的設計和生產是非常困難的事情，無法做到保質保量的完成[4]。運用數字技術后，項目管理相對簡單很多，訂單和生產實現了統一管理，提升了工作效率。

（三）知識管理

沖壓模具的制造需要技術和經驗，生產企業需要建立自己的數字化管理平臺，進行有效的知識管理，提升生產效率，促進企業的大發展。

四、結束語

綜上所述，隨著社會的發展，傳統的沖壓模具已經不適應時代的發展要求，數字化的適時引入，提升了沖壓模具的設計精度，縮短了制造時間，提升了工作效率，促進了沖壓模具行業的更大發展。

參考文獻：

[1]王昌福.淺談數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用[J].南方農機，2018，49（09）：207-208.

[2]王秀麗，魏永輝.數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用[J].科技與創新，2016（18）：78-79.

[3]楊漢，劉安明，祝云.數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用[J].航空制造技術，2013（10）：48-51.

[4]李國兵，楊紅娟.數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用與探究[J].現代制造技術與裝備，2018（11）：46-47.