数字化在模具中的应用

李　丹,谢艳秋

（1.航天模夹具制造有限责任公司,哈尔滨 150000；2.常州轻工职业技术学院,江苏 常州 213000）

数字化在模具中的应用

李丹1,谢艳秋2

（1.航天模夹具制造有限责任公司,哈尔滨 150000；2.常州轻工职业技术学院,江苏 常州 213000）

摘要：数字化技术在现今制造行业或其他领域都有所涉及，在模具中的应用更为明显。国家对科技方面的重视程度随着竞争的激烈程度而不断加深，也不断加大科技研发的资金投入。因而，在模具的应用上，数字化技术开发程度较高。在制造行业，数字化模具制造逐渐取代传统模具制造，广泛应用于各个制造环节。

关键词：数字化；科学技术；模具；制造行业

知识经济时代的到来，促使着数字化时代的形成与发展。根据实际案例显示，数字化技术在模具中的应用，可明显提升模具企业的加工效率，降低加工环节中人为错误率，同时缩短模具制造周期及降低成本、提高模具制造企业的经济效益，为模具企业的快速发展奠定基础。

1　数字化制造技术

在21世纪，数字化制造技术促使制造行业有着革命性的转变。依据计算机网络的快速发展，在虚拟现实、数据库与多媒体等技术的基础上，依据用户提出的要求，其产品信息则能快速获取，从而对产品认知与资源信息进行研究、策划及调整。在设计产品和实现其功能的仿真方面，可加快原型制造速度，能够快捷地制造出用户要求的产品。数字化制造技术，实质上是在制造过程中对产品信息用计算机进行数字化描述，从而建立一种虚拟仿真产品的过程。

将数字化与模具制造行业结合起来是一种创新，传统模具制造速度与质量不能满足现代化产业制造要求，模具作为现代化工业生产制造行业的重要组成部分，对产品的上市与否，有着重要影响。故而，数字化应用于模具是一种必然趋势。

2　数字化应用于模具

模具的设计与制造随着知识经济时代与大数据时代的到来，逐渐向全球化发展，走向科学化、信息化道路。数字化技术应用在模具制造方面，可提高模具制造效率，降低成本，提高整个行业的经济效益，促进模具制造行业的长足发展。

2.1具体应用案例

汽车制造行业对模具的应用最为常见，其在模具技术发展史上的研究有着深刻的足迹。在数字化渐渐普及的情况下，数字化应用于汽车模具制造是必然趋势。例如汽车覆盖件模具的开发中使用数字化技术，可得到模具二维CAD模型以及二维工程图纸的精确数据。在汽车轮胎模具方面，数字化技术的支持将会增强轮胎模型的制造速度，更好实现轮胎的性能，让用户更放心的购买产品。

航天航空领域具有精密的制造技术，对数据的精细程度要求越来越高，传统的模具制造技术明显满足不了这一需求，数字化应用于航天航空领域的模具技术大势所趋。我国航空发动机行业较早使用数字化技术，在发动机主要制造厂，部分发动机关键零件工艺设计已采取数字化设计制造管理技术，工装模具实现三维数字化设计，为实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成奠定技术基础。

在航空钣金成型模具制造中，钣金零件在飞机成型中发挥着重要功能，钣金成型技术作为航空制造行业关键技术之一，对钣金成型模具的制造技术要求甚严。航天航空企业在制作钣金成形模具时依赖于模具数字化设计，在模具数字化制造方面关注零件材料塑性变形特征、成形质量要求等方面，以精准控制成形过程。利用计算机技术或辅助技术进行数字化制造模形，优化模具加工工艺参数，促使钣金零件成形后达到质量要求。

2.2原理分析

模具的数字化技术，其实质为计算机技术或计算机辅助技术在模具设计制造过程中的应用。数字化冲压模具技术开发主要经过冲压工艺、结构设计、数控加工以及制造调试等步骤。在产品设计同步工程中，冲压CAE技术根据冲压成形过程中的物理规律，凭借计算机清晰反映模具与板料的相互作用情况和板料真实变形的过程。基于UG/PROE等计算机数字化造型软件，能够实现模具参数化模块快速设计的设想；结合实际情况，初始设计调用模具结构库，依次进行模面设计，在调用标准件库，组合标准件，逐步形成一套完整模具。数控加工技术应用制造模具主要由机床、刀具、数控编程来完成。首先需将使用刀具与机床设备按照一定尺寸做成刀具库与机床库，其次将不同零件罗列成库，最后将有效数字参数值输入程编软件，完成数控程编。模具制造完成之后需要精心进行调试，将模具单件精加工后可在线测量，记录和统计测量结果，认真对比，有超差现象，立即实施更改。数字化冲压模具技术应用广泛，需管理、设计、分析、制造、检测等各个环节相互配合，完成模具制造的整个生命周期。

3　结束语

总而言之，数字化技术的应用与普及在模具中尤为明显。特别是大型模具制造企业，要求更为精细的产品信息，为满足用户提出的产品要求，使用数字化建模是一种有效途径。不仅是航天航空领域与汽车制造行业在广泛应用数字化技术，其他通信行业、大众传媒行业等领域也在不断地应用与发展数字化技术。企业为追求更多地经济效益，就需降低成本，在竞争中保持和增加自身基本利益。技术上对产品成型的支持是获取更多经济效益的基本保障。

参考文献：

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[4]康爱英.试析模具的数字化设计及相关制造技术[J].煤炭技术,2012,31（11）.