李　丹,謝艷秋

（1.航天模夾具制造有限責任公司,哈爾濱 150000；2.常州輕工職業(yè)技術(shù)學院,江蘇 常州 213000）

數(shù)字化在模具中的應(yīng)用

李丹1,謝艷秋2

（1.航天模夾具制造有限責任公司,哈爾濱 150000；2.常州輕工職業(yè)技術(shù)學院,江蘇 常州 213000）

摘要：數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)今制造行業(yè)或其他領(lǐng)域都有所涉及，在模具中的應(yīng)用更為明顯。國家對科技方面的重視程度隨著競爭的激烈程度而不斷加深，也不斷加大科技研發(fā)的資金投入。因而，在模具的應(yīng)用上，數(shù)字化技術(shù)開發(fā)程度較高。在制造行業(yè)，數(shù)字化模具制造逐漸取代傳統(tǒng)模具制造，廣泛應(yīng)用于各個制造環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；科學技術(shù)；模具；制造行業(yè)

知識經(jīng)濟時代的到來，促使著數(shù)字化時代的形成與發(fā)展。根據(jù)實際案例顯示，數(shù)字化技術(shù)在模具中的應(yīng)用，可明顯提升模具企業(yè)的加工效率，降低加工環(huán)節(jié)中人為錯誤率，同時縮短模具制造周期及降低成本、提高模具制造企業(yè)的經(jīng)濟效益，為模具企業(yè)的快速發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1　數(shù)字化制造技術(shù)

在21世紀，數(shù)字化制造技術(shù)促使制造行業(yè)有著革命性的轉(zhuǎn)變。依據(jù)計算機網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，在虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)庫與多媒體等技術(shù)的基礎(chǔ)上，依據(jù)用戶提出的要求，其產(chǎn)品信息則能快速獲取，從而對產(chǎn)品認知與資源信息進行研究、策劃及調(diào)整。在設(shè)計產(chǎn)品和實現(xiàn)其功能的仿真方面，可加快原型制造速度，能夠快捷地制造出用戶要求的產(chǎn)品。數(shù)字化制造技術(shù)，實質(zhì)上是在制造過程中對產(chǎn)品信息用計算機進行數(shù)字化描述，從而建立一種虛擬仿真產(chǎn)品的過程。

將數(shù)字化與模具制造行業(yè)結(jié)合起來是一種創(chuàng)新，傳統(tǒng)模具制造速度與質(zhì)量不能滿足現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)制造要求，模具作為現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)制造行業(yè)的重要組成部分，對產(chǎn)品的上市與否，有著重要影響。故而，數(shù)字化應(yīng)用于模具是一種必然趨勢。

2　數(shù)字化應(yīng)用于模具

模具的設(shè)計與制造隨著知識經(jīng)濟時代與大數(shù)據(jù)時代的到來，逐漸向全球化發(fā)展，走向科學化、信息化道路。數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在模具制造方面，可提高模具制造效率，降低成本，提高整個行業(yè)的經(jīng)濟效益，促進模具制造行業(yè)的長足發(fā)展。

2.1具體應(yīng)用案例

汽車制造行業(yè)對模具的應(yīng)用最為常見，其在模具技術(shù)發(fā)展史上的研究有著深刻的足跡。在數(shù)字化漸漸普及的情況下，數(shù)字化應(yīng)用于汽車模具制造是必然趨勢。例如汽車覆蓋件模具的開發(fā)中使用數(shù)字化技術(shù)，可得到模具二維CAD模型以及二維工程圖紙的精確數(shù)據(jù)。在汽車輪胎模具方面，數(shù)字化技術(shù)的支持將會增強輪胎模型的制造速度，更好實現(xiàn)輪胎的性能，讓用戶更放心的購買產(chǎn)品。

航天航空領(lǐng)域具有精密的制造技術(shù)，對數(shù)據(jù)的精細程度要求越來越高，傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)明顯滿足不了這一需求，數(shù)字化應(yīng)用于航天航空領(lǐng)域的模具技術(shù)大勢所趨。我國航空發(fā)動機行業(yè)較早使用數(shù)字化技術(shù)，在發(fā)動機主要制造廠，部分發(fā)動機關(guān)鍵零件工藝設(shè)計已采取數(shù)字化設(shè)計制造管理技術(shù)，工裝模具實現(xiàn)三維數(shù)字化設(shè)計，為實現(xiàn)CAD/CAE/CAPP/CAM的集成奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

在航空鈑金成型模具制造中，鈑金零件在飛機成型中發(fā)揮著重要功能，鈑金成型技術(shù)作為航空制造行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)之一，對鈑金成型模具的制造技術(shù)要求甚嚴。航天航空企業(yè)在制作鈑金成形模具時依賴于模具數(shù)字化設(shè)計，在模具數(shù)字化制造方面關(guān)注零件材料塑性變形特征、成形質(zhì)量要求等方面，以精準控制成形過程。利用計算機技術(shù)或輔助技術(shù)進行數(shù)字化制造模形，優(yōu)化模具加工工藝參數(shù)，促使鈑金零件成形后達到質(zhì)量要求。

2.2原理分析

模具的數(shù)字化技術(shù)，其實質(zhì)為計算機技術(shù)或計算機輔助技術(shù)在模具設(shè)計制造過程中的應(yīng)用。數(shù)字化沖壓模具技術(shù)開發(fā)主要經(jīng)過沖壓工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)控加工以及制造調(diào)試等步驟。在產(chǎn)品設(shè)計同步工程中，沖壓CAE技術(shù)根據(jù)沖壓成形過程中的物理規(guī)律，憑借計算機清晰反映模具與板料的相互作用情況和板料真實變形的過程?；赨G/PROE等計算機數(shù)字化造型軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)模具參數(shù)化模塊快速設(shè)計的設(shè)想；結(jié)合實際情況，初始設(shè)計調(diào)用模具結(jié)構(gòu)庫，依次進行模面設(shè)計，在調(diào)用標準件庫，組合標準件，逐步形成一套完整模具。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用制造模具主要由機床、刀具、數(shù)控編程來完成。首先需將使用刀具與機床設(shè)備按照一定尺寸做成刀具庫與機床庫，其次將不同零件羅列成庫，最后將有效數(shù)字參數(shù)值輸入程編軟件，完成數(shù)控程編。模具制造完成之后需要精心進行調(diào)試，將模具單件精加工后可在線測量，記錄和統(tǒng)計測量結(jié)果，認真對比，有超差現(xiàn)象，立即實施更改。數(shù)字化沖壓模具技術(shù)應(yīng)用廣泛，需管理、設(shè)計、分析、制造、檢測等各個環(huán)節(jié)相互配合，完成模具制造的整個生命周期。

3　結(jié)束語

總而言之，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用與普及在模具中尤為明顯。特別是大型模具制造企業(yè)，要求更為精細的產(chǎn)品信息，為滿足用戶提出的產(chǎn)品要求，使用數(shù)字化建模是一種有效途徑。不僅是航天航空領(lǐng)域與汽車制造行業(yè)在廣泛應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)，其他通信行業(yè)、大眾傳媒行業(yè)等領(lǐng)域也在不斷地應(yīng)用與發(fā)展數(shù)字化技術(shù)。企業(yè)為追求更多地經(jīng)濟效益，就需降低成本，在競爭中保持和增加自身基本利益。技術(shù)上對產(chǎn)品成型的支持是獲取更多經(jīng)濟效益的基本保障。

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