數字化技術在沖壓模具設計與制造中的運用分析

郝爽 孫曉微 于艷華

摘要：在人工操作當中，沖壓模具設計與制造環節容易發生一些主觀上的錯誤，進而無法保證沖壓模具的質量。在這種情況之下，應加大數字化技術在沖壓模具設計與制造中的運用分析，整篇文章圍繞這方面展開了論述，首先闡述了數字化技術對于沖壓模具設計和制造的意義，隨后則是分析了具體的應用形式，最后則是闡述了數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用實踐，以此供相關單位或人員參考。

關鍵詞：數字化技術;沖壓模具設計;制造;利用分析

引言：

沖壓模具的設計工作是非常復雜的，設計者需要考慮諸多的設計因素，而沖壓模具設計結束之后所對應的制造工作也面臨諸多的程序，因此，整個設計以及制作過程需要精確的數值。和傳統的人工設計和制造相比，數字化技術更能保證沖壓模具在設計與制造階段數值方面的精確性，能夠有效地改善傳統沖壓模具設計和制造過程中模具精確度低、壽命時間短以及生產周期長等一系列的問題，能夠推動沖壓模具行業朝向現代化工業水平的方向發展。

一、數字化技術運用于沖壓模具設計與制造的意義

目前我國已經進入了知識經濟時代，在當前時代信息技術以及科學技術都得到了飛速的發展，而這則可以進一步提升我國工業方面的生產力，沖壓模具作為我國工業發展的重要領域更應該積極引入現代化技術。數字化技術運用于沖壓模具設計和制造活動是該行業發展的必然趨勢，其運用意義主要體現在以下幾個方面。首先，沖壓模具設計與制造屬于一項知識以及技術密集型的產業，因此，對于高科技技術的依賴程度是比較大的，同時，對于從業人員的素質要求也比較高，而這也就決定了數字化技術在該行業應用的必然性。其次，在傳統的沖壓模具設計和制造活動當中，工作人員過于依賴傳統的工作經驗，同時，在設計制造過程容易出現一些主觀性的失誤，而這則會給企業帶來不可估量的損失。而運用數字化技術，則可以對設計方案以及整個制作過程進行模擬仿真，從而可以及時的發現一些問題，并且通過計算機技術進行操作還可以保證設計的精確度，通過三維控制手段能夠保證生產過程的質量和效率。從而可以推動企業生產活動的順利進行，并減少不必要的成本投入[1]。

二、數字化技術在沖壓模具設計和制造中的運用形式

（一）從模塊化快速設計的角度進行分析和探討

在沖壓模具設計階段，工作人員需要對模具進行結構設計，而結構設計環節是非常關鍵的，將會直接影響到后期沖壓模具的運用效果。而在這一環節的數字化技術主要是以計算機造型軟件的應用為主，從而提高模塊化設計的質量和效率。一般而言，常用的軟件主要是UG、PROE這些比較高端的計算機軟件，工作人員只需要導入對應的參數數據，比如導柱、沖頭等，即可以進行數據化的模擬，進而根據模擬的效果對模塊化設計進行優化。相對于傳統的模塊化設計形式而言，數字化技術的運用，大大提升了模塊化設計的精確度[2]。

（二）從沖壓成型CAE技術的角度進行分析和探討

在沖壓模具設計和制造活動中，沖壓成型CAE技術是比較常用的一種技術手段，在這方面，對于計算機的依賴程度是比較高的，會借助計算機輸出軟件對模具以及板料之間的關系進行分析，并模擬整個板料的成型。而在這個階段所運用的一些專業設計軟件，主要包括Auto-Form等，工作人員可以借助這些專業設計軟件對整個沖壓成型的過程進行三維模擬，在這個過程當中可以獲取到對應的數據信息，從而根據這些數據信息來確定沖壓板料的厚度等，對設計活動進行進一步的優化，有效提升后期沖壓模具開發的科學性。

（三）從數字化裝配技術的角度進行分析和探討

沖壓模具設計以及零件制造工作完成之后則會進入裝配環節，需要將不同的零件組裝起來，但是在這一過程中導柱精度卻無法進行有效的控制，而這則會進一步降低沖壓模具的整體質量。而數字化技術則可以改善這一情況，工作人員在裝配環節可以利用OMV軟件，對每一個配件進行實時的測量，并和標準數據進行分析和對比，從而淘汰一些精確度較低的配件[3]。

三、數字化技術在沖壓模具設計和制造中的運用實踐

（一）知識運用的實踐

沖壓模具設計和制造是一項精細的工業活動，有著較高的技術標準，因此，在這方面需要一個知識管理體系對整個設計制造活動進行指導。而知識管理體系的內容主要來源于日常的設計以及制造活動當中，需要將具體的設計以及制造數據記錄下來，然后轉化為具體的知識內容，最終成為沖壓模具設計制造企業的核心數據。因此，數字化技術則被運用于沖壓模具設計和制造過程中的數據動態監測以及采集，工作人員利用對應的軟件程序對整個生產制造環節進行數據方面的動態監測，并以這些為基礎來形成特色化的設計理念，開發新的制造工藝。而這則有利于沖壓模具設計和制造企業提升自身的核心競爭力，推動本企業的可持續發展。

（二）數據管理的實踐

在沖壓模具設計和制造階段，是需要對涉及數據以及制造數據進行管理的，主要針對的是質量以及物料方面的數據管理，而這就需要企業建立對應的數字化管理體系。在這方面通常會借助一些數據管理軟件，比如說PDM或者是CAPP，工作人員需要借助軟件程序來構建對應的線上電子數據庫，并儲存各類數據文件，或者是通過這些數據來構建具體的三維模型。工作人員在沖壓模具設計階段是需要數據信息的時候就可以快速的，從數據管理系統當中調取所需信息，輔助與設計活動，而在后期的制造過程中也可以從數據庫當中獲取數據信息，能夠大大提升設計和制造工作階段的效率。簡而言之，沖壓模具設計和制造階段的數據管理，主要是以集約化管控為主，是提升沖壓模具設計和制造效率的重要手段[4]。

四、結束語

綜上所述，數字化技術對于沖壓模具設計和制造活動有著重要的意義，有效的提升沖壓模具設計和制造環節的工作質量和工作效率，因此，相關單位應該加強這方面的研究，切實做好知識運用以及數據管理工作，不斷探索新的應用形式。

參考文獻：

[1]呂建中.數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用分析[J].科學技術創新，2020（07）：166-167.

[2]梁遠君.數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用研究[J].機電信息，2020，No.641（35）：95-96.

[3]天慶 佟，學明 蘇.數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用[J].工程技術研究，2019，1（2）.

[4]楊川，夏美虹.數字化技術在沖壓磨具設計與制造中的應用[J].精品，2020，000（008）：P.224-224.