電子信息技術(shù)在機械模具設(shè)計中的重要性探討

蘇慶勇

（柳州歐維姆機械股份有限公司，廣西 柳州 545000）

1.引言

“模具制造”技術(shù)水平的高低對電子信息機械具有直接的影響。區(qū)別于傳統(tǒng)的模具制造與設(shè)計方式，利用計算機技術(shù)手段進(jìn)行的模具設(shè)計既可以提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和適用度，也大大提高了生產(chǎn)效率，降低了相應(yīng)的設(shè)計開發(fā)成本，是對傳統(tǒng)技術(shù)的一次創(chuàng)新，對構(gòu)建高科技與高效益的系統(tǒng)工程有重要意義。電子信息技術(shù)的應(yīng)用深刻改變了模具研發(fā)人員的設(shè)計生產(chǎn)思路，為模具設(shè)計注入了新的靈感與活力，有利于機械模具設(shè)計的可持續(xù)發(fā)展。從長遠(yuǎn)來看，應(yīng)用電子信息技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計不僅優(yōu)化了相關(guān)領(lǐng)域產(chǎn)品的質(zhì)量，還有效提高了我國制造工業(yè)的水平。因此，對電子信息技術(shù)在機械中模具設(shè)計的重要性進(jìn)行探討是非常有必要的，其重要性是探索創(chuàng)新設(shè)計手段的動力之一。

2.模具設(shè)計發(fā)展意義

隨著電子信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，計算機作為重要的載體已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)的不同崗位，對生產(chǎn)生活產(chǎn)生著重要影響，在電子信息行業(yè)與各個行業(yè)深度融合的大背景下，可以說當(dāng)代社會已經(jīng)離不開電子信息技術(shù)。電子信息技術(shù)對傳統(tǒng)的機械模具設(shè)計進(jìn)行了革新，利用計算機作為輔助工具進(jìn)行設(shè)計，例如通過CAD和CAM等。CAD和CAM電子信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，通過計算機程序完成相關(guān)工作，具有高科技性和高效性。在模具設(shè)計過程中，產(chǎn)品工程師能夠通過CAD和CAM等來進(jìn)行設(shè)計模擬模具結(jié)構(gòu)和動作等，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時控制生產(chǎn)成本處于合理范圍。CAD與CAM技術(shù)更是在模具設(shè)計周期上具有絕對優(yōu)勢，加快生產(chǎn)制造速度的同時提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，從而構(gòu)建良好生產(chǎn)制造模式，為企業(yè)大大降低研發(fā)風(fēng)險和成本，同時也為企業(yè)帶來更多收益。

3.模具設(shè)計要求

電子信息技術(shù)為模具設(shè)計提供了新的發(fā)展思路，同時也提出了更高的要求，模具設(shè)計應(yīng)遵循時代進(jìn)步，適應(yīng)社會發(fā)展變化。模具設(shè)計應(yīng)滿足質(zhì)量要求，而穩(wěn)定性是影響模具質(zhì)量與生產(chǎn)表現(xiàn)的決定性因素，因此在模具設(shè)計過程中，應(yīng)充分考慮模具的穩(wěn)定性，保障產(chǎn)品的質(zhì)量與品質(zhì)，盡可能延長使用周期。模具穩(wěn)定性受到制作材料、使用方式等因素的影響。首先材料的選擇應(yīng)以模具的工作環(huán)境與條件為基礎(chǔ)，根據(jù)不同的工作內(nèi)容選擇包括韌性、疲勞性能、耐腐蝕等特點的材料。其次是遵循工藝性能的原則，考慮到所選材料是否適用于模具工作，例如材料的鑄造性、鍛造性、深沖性、彎曲性、切削性等，從物理、化學(xué)等多重方面綜合考量。此外，模具設(shè)計應(yīng)盡量滿足經(jīng)濟性原則，在保證模具質(zhì)量的前提下盡量降低生產(chǎn)成本，避免不必要的浪費，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。例如在材料選擇環(huán)節(jié)，以低成本的本土可替代材料取代國外進(jìn)口的價格較高的材料，降低成本。在選取模具工具時，應(yīng)仔細(xì)甄別，選擇恰當(dāng)適用的方式。現(xiàn)階段電子機械生產(chǎn)中以沖壓模具的方式為主，優(yōu)點在于能夠保證電子產(chǎn)品的精密度，但同時也給企業(yè)生產(chǎn)成本增加了風(fēng)險，即便模具產(chǎn)生極小的誤差，生產(chǎn)出的產(chǎn)品也會不合格。沖壓模具方式對于壓力大小要求極為嚴(yán)格，需要控制在合理范圍內(nèi)。電子信息技術(shù)的發(fā)展為機械制造業(yè)提供了更多的便利條件，利用計算機可以對壓力等一系列制造指標(biāo)進(jìn)行高精度的控制，滿足磨具設(shè)計的要求。

4.模具設(shè)計的重要性

4.1 有利于提高電子信息機械產(chǎn)品的質(zhì)量

模具是實現(xiàn)工業(yè)產(chǎn)品快速、大批量制造的重要載體，是工業(yè)生產(chǎn)中必不可少的一部分。由于電子信息機械行業(yè)的高質(zhì)量、快速度發(fā)展，模具設(shè)計的要求也隨之提高。模具的好壞直接決定了產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量優(yōu)劣，在整個工業(yè)生產(chǎn)過程中起到?jīng)Q定性的作用。電子信息機械中的模具對精確度和穩(wěn)定性要求較高，對產(chǎn)品的合格率至關(guān)重要。因此，模具設(shè)計有利于提高電子信息機械產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。一方面模具設(shè)計通過選擇恰當(dāng)?shù)哪＞卟牧蟻硌娱L使用壽命，綜合考慮材料的耐磨性、耐腐蝕性、耐高溫性等。不同材料適用于不同的模具設(shè)計，為電子信息機械產(chǎn)品的質(zhì)量提供了必要的保障，從而提高運行的穩(wěn)定性。另一方面設(shè)計科學(xué)的生產(chǎn)工藝，可以進(jìn)行一些特殊的處理，如進(jìn)行鍛造、熱處理等步驟，在有限的生產(chǎn)成本中保證產(chǎn)品的最優(yōu)性，促進(jìn)電子信息行業(yè)的整體發(fā)展。

4.2 有利于提升電子信息機械材料的性價比

模具質(zhì)量直接影響到產(chǎn)品加工工藝、產(chǎn)品精度產(chǎn)量和生產(chǎn)成本。而模具的質(zhì)量又和模具中的結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工精度和模具材料密不可分。模具鋼作為目前常用的模具鋼種，適用于制造冷沖模、熱鍛模、壓鑄模等模具，模具制造的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。近年來我國生產(chǎn)力水平得到了顯著提升，模具工業(yè)也快速發(fā)展，其中的模具鋼技術(shù)逐漸趨于成熟。對于電子信息機械企業(yè)而言，在眾多模具鋼種類出選擇出合適的模具鋼，并相應(yīng)地進(jìn)行加工工藝無疑是一大難題。模具鋼作為制造模具的主要材料之一，選擇是否得當(dāng)、用法是否合理對電子信息機械產(chǎn)品有著重要影響。而電子信息機械中的磨具設(shè)計則能夠事先結(jié)合模具材料的硬度和耐磨性，選擇出最合適的模具鋼，并合理規(guī)劃和利用模具鋼，將生產(chǎn)設(shè)計成本最小化。在模具設(shè)計之初，可以根據(jù)市場價格集中采購制造材料，以降低材料成本的保證質(zhì)量實現(xiàn)高性價比的模具設(shè)計與制造。

4.3 有利于增強電子信息機械產(chǎn)品的加工效率

目前，電子信息機械生產(chǎn)的產(chǎn)品模具通常采用沖壓模具，這類模具主要是通過所生產(chǎn)的產(chǎn)品類型所決定的。現(xiàn)階段，大部分電子信息機械企業(yè)生產(chǎn)的成品主要包括空調(diào)、冰箱等電器的電機端蓋。這些產(chǎn)品的零件加工大部分都以沖壓模具為主。沖壓模具對間隙的要求較高，若間隙過小，會導(dǎo)致制作模具時的沖裁力過大；間隙過大，則會使得沖裁力過小。模具設(shè)計有利于提高這些模具的精密性，更好地滿足模具生產(chǎn)要求，確保在生產(chǎn)的過程中不出現(xiàn)誤差。例如通過磨具設(shè)計可以使模具間隙更加精確，必要因為誤差造成的損失。而通過具體的模具間隙還可以確定模具的加工工藝。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，在模具設(shè)計與加工中的精度控制也更加準(zhǔn)確，為提高產(chǎn)品質(zhì)量提供了必要的技術(shù)保障。模具設(shè)計也更加向著高科技化方向發(fā)展，增加了電子信息技術(shù)手段，例如電火花銑削加工、磨削及拋光加工、數(shù)控測量等一些先進(jìn)的模具制造技術(shù)。電子信息技術(shù)的應(yīng)用不僅在很大程度上提高了機械產(chǎn)品的質(zhì)量，還提高了加工效率，使其能夠快速、大批量的生產(chǎn)，有限降低了人力成本，更加便于操作與控制。

4.4 有利于拓展電子信息機械行業(yè)前景

隨著電子信息機械技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，行業(yè)中對相關(guān)高素質(zhì)人才的需要越來越緊缺，模具設(shè)計專業(yè)在高校中已經(jīng)成為熱門專業(yè)，對電子信息機械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)影響。高校為社會培養(yǎng)了一批不僅具有操作技能，同時掌握設(shè)計能力的全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。但在社會企業(yè)招聘中可以看出，相關(guān)崗位要求從業(yè)人員需有足夠的工作經(jīng)驗與較高的設(shè)計能力，對相關(guān)人才培養(yǎng)的要求有了更高的要求。模具行業(yè)對模具的精度要求越來越高，零件微型化已經(jīng)成為模具生產(chǎn)的主要趨勢，這就意味著作為模具生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)，模具設(shè)計應(yīng)更加準(zhǔn)確。因此，模具設(shè)計對模具制造有著重要的引導(dǎo)作用，有利于拓展模具制造的前景，為其可持續(xù)化發(fā)展?fàn)I造有機的條件與保障。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段有利于實現(xiàn)超精尖的加工成果。磨具制造水平的提高在一定程度上有利于促進(jìn)電子機械制造行業(yè)的發(fā)展，為其提供必要的電子機械產(chǎn)品的質(zhì)量保障，從而構(gòu)建較好的發(fā)展前景。

4.5 有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量檢測的效率

電子信息機械產(chǎn)品的制造與生產(chǎn)是一個較復(fù)雜的過程，需要經(jīng)過多重環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)都對產(chǎn)品的質(zhì)量存在一定的影響，例如設(shè)計、材料、方法、壞境，檢測等步驟。而產(chǎn)品的質(zhì)量檢測是產(chǎn)品生產(chǎn)完成的最終環(huán)節(jié)，對確保產(chǎn)品正常運行有著至關(guān)重要的作用。產(chǎn)品檢測以確保產(chǎn)品的質(zhì)量為目的，貫穿于產(chǎn)品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)，如材料、外包、外加件、半成品、成品的制作和包裝等步驟，都需要進(jìn)行質(zhì)量檢測。質(zhì)量檢測需要遵循具體可行的一套實行標(biāo)準(zhǔn)，而這套標(biāo)準(zhǔn)需要不同部門，不同環(huán)節(jié)依據(jù)生產(chǎn)實際進(jìn)行制定。其中模具設(shè)計就是質(zhì)量檢測重要的參考內(nèi)容之一，能夠檢測出產(chǎn)品是否符合設(shè)計要求和預(yù)期，對維護(hù)客戶利益，維持企業(yè)形象具有重要意義相關(guān)檢測人員可以依據(jù)模具設(shè)計篩選不合格產(chǎn)品，對不合格的原材料不投產(chǎn)，不合格的半成品不轉(zhuǎn)序，不合格的零部件不裝配，不合格的產(chǎn)品不出廠。同時，質(zhì)量檢測在一定程度上也促進(jìn)了模具設(shè)計水平的提高，幫助找出模具設(shè)計中的缺陷，收集與整理相關(guān)信息，以進(jìn)行有針對性的調(diào)整與改善，改變傳統(tǒng)檢測中效率低下的問題，發(fā)揮出模具設(shè)計在產(chǎn)品質(zhì)檢中的優(yōu)越性。

5.結(jié)語

現(xiàn)代信息技術(shù)的進(jìn)步為電子信息機械行業(yè)提供了更為廣闊的發(fā)展前景，模具設(shè)計作為產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)和重要途徑，也發(fā)生了一系列的改變，對電子信息機械具有重要影響。CAD與CAM技術(shù)的運用進(jìn)一步促進(jìn)了模具設(shè)計的發(fā)展，在模具設(shè)計中應(yīng)遵循穩(wěn)定性、工藝性和經(jīng)濟性原則，選擇恰當(dāng)?shù)牟牧弦詽M足生產(chǎn)需要，同時做到節(jié)約成本。模具設(shè)計在電子信息機械中有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提升相關(guān)材料的性價比，同時增強產(chǎn)品的加工效率，拓展電子信息機械行業(yè)前景，并保證產(chǎn)品質(zhì)檢效果，為電子信息機械企業(yè)創(chuàng)造更多的收益，使電子信息機械行業(yè)可持續(xù)化發(fā)展。