数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用与探究

李国兵 杨红娟

（1.赫比（上海）家用电器产品有限公司，上海 200120；2.参数智能科技（昆山）有限公司 215300）

针对当前的国民经济进行分析，可以发现目前的经济正处于发展极其迅猛的阶段，而机械制造业也面临着巨大发展机遇，在这一过程中，冲压模具的实际开发以及制造技术也在向智能以及数字化方向深入发展，数字化技术在目前的机械制造业也扮演着极其重要的角色，进一步推动着制造业的不断进步。

1 冲压模具设计制造过程中应用数字化技术的主要优势

1.1 提升设计精度

在以往进行冲压模具整体设计中，针对冲压件排样以及冲裁力计算问题等，一般都依赖于相关技术人员实际工作中的经验，一旦稍有疏忽，就会导致错误出现，进一步导致企业蒙受损失，而通过在模具设计过程中合理引入数字化技术，可以轻松解决上述问题。而伴随着整个社会计算机技术的不断推进以及发展，冲压仿真模拟技术不断更新换代，使得冲压模具的制造设计更加简便，同时在设计过程中准确率也会进一步提高，而设计结构也会更加合理、科学，降低模具成本，而冲压模具设计过程中的质量也会得到进一步提升。此外，通过对计算机技术辅助模具进行设计，可以将冲压工艺以及整体模具结构的主要设计对象进行参数化，在这种设计方式中，方便快捷是基本特点，在冲压模具主要开发过程中，冲压件设变的问题会经常出现，而通过计算机辅助设计，能进一步改善冲压工艺以及模具结构，进一步降低设计过程中出现的差错率，提升设计精准度和产品质量，相对于其他技术在冲压模具设计中的应用，数字化技术具有更明显、无法替代的优势。

1.2 提高加工效率

在冲压模具制造加工过程中引入数字化技术，是对以往传统加工方式的一种巨大突破，在加工过程中，往往是借助比较单一的加工模式，而这种加工形式一般来说存在较大的局限性，因此，就会造成加工效率以及加工过程中的质量比较差，无法满足现代制造业的发展需求。但在成功引入数字化技术后，如今在冲压模具的设计中所采用的方法主要是针对模具结构进行三维数控加工，这可以在一定程度上提高模具加工精度，进一步使模具实体与设计过程中输出实现高度一致，而且在数字化三维模具构造过程中，针对模具各部分具体的加工精度已经进行了细致区分，可以有效把握加工环节中模具加工的工作量，增加模具加工准确性，减少一些不必要的过程工作量。

在这样的背景下，大面积加工型面以及试模工作量会逐渐减少。此外，模具本身设计的精度也会进一步提升。而针对刀具的具体使用方面，要根据企业对模具不同部位的具体设计精度要求进行刀具种类选择，这样可以满足企业对设计精度方面的实际要求，同时降低刀具在使用过程中的费用。

1.3 降低装配损坏可能性概率

在企业进行冲压模具制造时，装配方式主要有四种，即互换法、修配法、分组法以及调整法这四种方法。不同的装配方式可以在模具的加工中进行灵活合理运用。在模具制造中，将各种装配方式进行一定顺序的合理应用，可以针对模具的实际加工精准度进行有效提升，同时还可以对于模具在实际装配过程中损坏的概率得到有效降低。在这一背景下，对于企业来说是具有极大优势。首先，企业装配技术已经迈向了新的发展阶段，其次，有效节约了企业制造冲压模具的成本，进一步提升了企业所得利润，从而增强企业在行业中的竞争实力，由此可见，在冲压模具装配过程中合理运用数字化技术具有极大意义。

2 数字化关键性技术

2.1 计算机辅助设计技术

通过分析冲压模具的具体设计阶段，可以发现整个过程经历了最初的产品设计再到后来的具体工艺分析，进一步完成模具开发，这些环节会因为计算机辅助技术的加入而实现高度统一，在产品设计过程中也可以根据企业实际需要进行相应转变。在冲压工艺的选择制定以及具体模具结构设计中也可以根据要生产的产品实际特点进行及时性改变，在整个模具开发环节，计算机辅助设计不断得到贯彻执行，对于后期所涉及的加工以及装配过程也进行一定程度的指导，为整个冲压模具的开发以及制造过程提供了高准确率的数据支持。通过以上分析可以发现，计算机辅助技术在整个冲压模具设计开发环节扮演着极其重要的角色。通过合理应用相关技术，大大缩短了冲压产品从最初的设计到最终的生产环节所经历的时间，而通过过程中所涉及的精确手段以及模拟技术将复杂的产品设计进行简单化，增加冲压工艺方案的系统性以及科学性。

2.2 模块化快速设计技术

在目前的模具设计过程中，结构设计环节是设计过程中极其重要也是工作量最大的组成部分，伴随着计算机技术的迅猛发展，多种新型技术在设计中的应用也不断更新，CAD技术作为目前应用极其广泛的一种技术，对于设计人员的技术以及专业知识要求较高，在国内行业，利用CAD软件实现冲压模具的具体设计已比较普遍，但在软件中使用较多的还是通用性设计功能。但是，借助一般的CAD软件无法解决设计中存在的实际问题，这就会导致无法缩短冲压模具的设计周期，同时，还会在一定程度上影响后续的加工工作以及冲压模具的整体设计质量。

2.3 数字化装配

数字化装配作为目前冲压模具设计过程中的重要技术应用，在模具早期加工过程中，首先要在企业的加工中心进行基本性加工，随后进行现场装配，而在这一过程中所用到的主要方法就是分组法，但这种方法也存在缺陷，即无法保证导柱的精确度，进一步降低标准件的质量。而通过合理引入数字化技术，可以对加工以后的单件产品进行在线测量，所以会将测量到的结果记录在相应软件中，进一步与最初的设计参数进行实际对比，针对发现的问题进行修正，在保证加工质量的同时提高工作效率。

3 结语

综上所述，冲压模具的实际开发以及制造技术正向着智能以及数字化方向发展，数字化技术在目前的机械制造业也扮演着极其重要的角色，通过计算机辅助设计，能进一步改善冲压工艺以及模具结构，进一步降低设计过程中所出现的差错率，提升设计精准度、产品质量，最终实现冲压模具设计以及制造过程工作的顺利开展，提升企业竞争力。