施泉州（蘇州技師學(xué)院,江蘇　蘇州　215009）

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基于云制造的模具協(xié)同制造模式研究

施泉州
（蘇州技師學(xué)院,江蘇蘇州215009）

摘 要：隨著科技的不斷發(fā)展，對模具制造的要求也越來越高，特別是在云制造環(huán)境下，給模具制造帶來了廣闊的發(fā)展空間。本文首先介紹了模具制作的基本現(xiàn)狀與特點(diǎn)，然后結(jié)合實(shí)際的案例，對云制造的模具協(xié)同制造模式進(jìn)行研究和探討。

關(guān)鍵詞：云制造；模具；協(xié)同制造

0　引言

模具是一種工藝裝備，廣泛應(yīng)用于制造行業(yè)中，比如汽車、國防，以及儀器儀表等。模具在生產(chǎn)的過程中以結(jié)構(gòu)成型為方式，工藝先進(jìn)、成本低廉，且產(chǎn)品質(zhì)量好，能夠滿足大批量生產(chǎn)的特點(diǎn)?？梢钥闯?，模具的應(yīng)用大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)率，在有效的時間內(nèi)創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟(jì)價值，從而增強(qiáng)了企業(yè)的核心競爭力，促進(jìn)了這些企業(yè)的長久發(fā)展。因此，對云制造的模具協(xié)同制造模式進(jìn)行探討顯得非常有意義。

1　模具制造的基本現(xiàn)狀

我國模具制造的發(fā)展速度非?？欤⑶覒?yīng)用的范圍逐漸擴(kuò)大，促進(jìn)了工業(yè)產(chǎn)業(yè)化。但是與此同時，相比國外的發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)模具制造的工藝還不夠先進(jìn)、成熟。當(dāng)前，世界全球一體化進(jìn)程不斷推進(jìn)，促進(jìn)了信息化時代的發(fā)展。在這種情況下，企業(yè)之間的競爭力不斷加劇，為了使企業(yè)在競爭中立于不敗之地，需要不斷更新理念，創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的更新?lián)Q代。模具制造依靠傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，成本比較高，而且周期長，面臨著巨大的壓力與挑戰(zhàn)。因此，企業(yè)必須轉(zhuǎn)變思維方式，提高模具設(shè)計制造模式的含金量，實(shí)施精細(xì)化作業(yè)，以此來滿足市場的需求。

2　模具云制造模式概要

2.1云制造模式

在云制造模式下，以計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺為基礎(chǔ)，充分運(yùn)用現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、資源，提高模具制造的精細(xì)化與信息化。傳統(tǒng)的模具生產(chǎn)量比較小，集中于單位小批量生產(chǎn)，信息資源缺乏，生產(chǎn)率不高。隨著市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)＋模式被運(yùn)用到各行各業(yè)中，并且在生產(chǎn)方式的創(chuàng)新上起到了重要的作用。實(shí)踐證明，打造云制造的模具服務(wù)平臺，可以加強(qiáng)模具企業(yè)的交流、溝通，集中各方資源、信息，轉(zhuǎn)變模具設(shè)計、制造的思路，適應(yīng)瞬息萬變的市場機(jī)制，并不斷提高服務(wù)的質(zhì)量。

2.2云制造的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的模具加工，資源利用率不高，即便采用了網(wǎng)絡(luò)制造模式，也僅僅起到了集中分散資源的作用，效果并不大。云制造模具協(xié)同以及制造模式與前面的制造方式不同，它可以針對不同的用戶，提供多對一、多對多的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。具體表現(xiàn)為：利用云制造網(wǎng)絡(luò)平臺，針對用戶的實(shí)際需要與要求，調(diào)動分散的信息、資源，以便對用戶提供設(shè)計、制造多方面的服務(wù)。同時，在云制造中，還可以最大程度的整合企業(yè)的軟件、硬件設(shè)備，完成模具設(shè)計等。除此之外，也可以針對用戶的實(shí)際需求，以資源共享的方式，將模具設(shè)計、制造方面的信息分享給更多的用戶。

3　云制造的模具協(xié)同制造模式研究

3.1CAD層

首先，按照相關(guān)的要求，用戶需要向設(shè)計人員提供產(chǎn)品的零件圖。其次，設(shè)計人員應(yīng)該針對零件圖的特點(diǎn)，來設(shè)計產(chǎn)品的造型，同時利用CAD軟件得出數(shù)字建模。然后，打開軟件中的模具設(shè)計板塊，根據(jù)模具設(shè)計的要求，完成數(shù)字模型的構(gòu)建。在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用離散-堆積原理的RE技術(shù)，快速制作完成的數(shù)字模型，從而得到模具的成品。另外，在產(chǎn)品的形態(tài)為實(shí)物的情況下，還需要對其進(jìn)行測量，完成數(shù)據(jù)的曲面重構(gòu)，得到產(chǎn)品的數(shù)字模型。相同的零件，采用的處理方式一致。

3.2CAE/CAM層

在運(yùn)制造環(huán)境下，需要利用CAD軟件制造三維建構(gòu)。同時，需要對制造出來的三維建模進(jìn)行仿真分析、研究，找出存在的問題與漏洞，然后采取針對性的措施，提高設(shè)計的可靠性。只有不斷優(yōu)化仿真模擬環(huán)境，才能提高模具生產(chǎn)的效率，最終達(dá)到理想的結(jié)果。

有一些模具零件的設(shè)計要求比較高，除了利用CAD軟件實(shí)現(xiàn)三維建構(gòu)之外，還需要導(dǎo)入到其他軟件當(dāng)中，經(jīng)常用到的為IGES、STEP軟件。導(dǎo)入之后，再進(jìn)行深層次的設(shè)計、制造。在三維模擬建構(gòu)中，利用數(shù)字化程序可以將模具切割的軌跡展示在計算機(jī)平臺中，具體表現(xiàn)為一連串的模擬數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)模具成產(chǎn)的要求、指標(biāo)，采用人工操作的方式，進(jìn)行模具零件的生產(chǎn)、加工。最后，當(dāng)模具的加工、生產(chǎn)完成之后，還要進(jìn)行將模具與外部構(gòu)建進(jìn)行配備，如果沒有問題的話，就說明制造的模具符合廠家要求。

4　實(shí)例分析云制造的模具協(xié)同制造模式

下面通過實(shí)例分析來探討云制造的模具協(xié)同制造模式。某塑料企業(yè)需要生產(chǎn)一種森齒輪，完成注塑。該零件的特點(diǎn)是形狀小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。這家企業(yè)在運(yùn)制造模具平臺上發(fā)出了請求，平臺針對該零件的特點(diǎn)，介紹L公司承接此業(yè)務(wù)。L公司利用RE技術(shù)實(shí)施三維建模，然后把得到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到IGES、STEP軟件中，在此基礎(chǔ)上啟動CAM加工程序。在該程序中，利用高效的數(shù)控加工設(shè)備，來加工森齒輪注塑模具，為企業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。實(shí)踐表明，云制造有利于對分散的資源進(jìn)行集中調(diào)配，實(shí)現(xiàn)多對一、多對多的服務(wù)，促進(jìn)了模具產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)代化、信息化。

5　結(jié)束語

模具制造是工業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，在汽車、國防行業(yè)中占據(jù)重要的地位。當(dāng)前，隨著科技的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)不斷被應(yīng)用到企業(yè)發(fā)展當(dāng)中。傳統(tǒng)的模具制造方式簡單，主要以小批量生產(chǎn)為主，生產(chǎn)效率不高，已經(jīng)不能滿足市場經(jīng)濟(jì)的需要。本文首先闡述了模具制造的現(xiàn)狀，然后對云制造的模具協(xié)同制造模式進(jìn)行研究，包括CAD、CAE、CAM層的具體應(yīng)用等，并結(jié)合實(shí)例來分析，希望能起到參考的作用。

參考文獻(xiàn)：

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DOI :10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.222