冲压模具的设计与制造分析

王顺尧

摘  要：冲压模具广泛地应用于各个领域，包括汽车、电子以及日用五金等，在所有模具中其使用量最大。对于冲压模具的设计与制造来说，其具有知识密集和技术密集的特点，目前很多冲压模具均需要通过进口，我国在自发设计和制造方面还存在较多不足，还需要积极应用各项技术，在现有基础上做出优化，以便于更大程度地来满足市场发展需求。该文对冲压模具设计与制造进行了简单分析。

关键词：冲压模具;设计与制造;数控技术

中图分类号：U468            文献标志码：A

随着科技水平的不断提高，市场对冲压模具有了更高的要求，传统的模具制造方法无论是在效率、精确度还是使用寿命等方面均暴露出较多的不足。以高新技术作为支持，将各类新技术应用到冲压模具的设计与制造中，以此来推动冲压模具设计制造行业的发展，对以往存在的问题进行完善，不断来提高模具加工制造效率。

1 冲压模具设计制造优化分析

1.1 提高加工效率

将数控技术应用到冲压模具设计制造中，可以对传统的制造工艺做更进一步的优化，消除单一模式的局限性，在保证加工质量的同时，提高加工效率。以数控技术为基础的冲压模具加工是三维数控加工，确保了模具实体与设计之间的一致性，并且针对各部分加工精度进行了详细划分，进而能够精准地完成各环节控制，灵活调节加工工作量，提高模具加工的准确性，减少中间一些不必要的环节，保持较高的作业效率。并且对于刀具的使用，可以根据企业对模具不同部位的具体设计精度来选择刀具种类，以便于更大程度地满足设计要求，不仅可提高刀具使用效率，保证较高的精度，同时也可以降低相应成本。

1.2 提升设计精度

传统的冲压模具设计，对于冲压件排样和冲裁力计算问题，很大程度上要依赖于设计人员的实践经验，如果中途出现什么问题，将会直接影响到最终加工质量，导致企业产生大量损失。在新型技术的支持下，冲压模具的加工工艺在不断更新，降低了模具设计制造的复杂度，使设计精度进一步提高，且模具结构设计合理性和科学性更高，保证得到高质量的冲压模具。尤其是以计算机技术作为支持进行设计，实现各结构的参数化，降低了差错率，确保实体与设计之间偏差不超出允许范围。

1.3 降低装配损坏率

冲压模具装配方式包括修配法、互换法、分组法以及调整法，相互之间存在一定的差异，但是在模具加工中可以灵活应用。按照一定顺序引进不同的装配方式，能够有效地提高模具加工精度以及降低装配损坏率，提高模具加工综合效率。目前我国冲压装配设计制造工艺在不断更新，可进一步降低成本，获得更大的经济效益，为企业在市场中争取更大的竞争优势。

2 数控制造冲压模具效率优化

2.1 优质数控程序

为了对传统冲压模具设计制造工艺进行优化，可基于数控技术来编写优质的数控程序，用以对复杂的工艺流程进行调整优化，以简洁、精准的数控程序作为支持，提高机床作业效率。主要可以从4个方面实现。1）减少设备走空刀问题。2）基于机床自身存在的缺陷，对其编写针对性强的程序来提高机床加工的精确度与可靠性，减少试制零件的废品率，缩短零件调试时间。3）数控程序可进一步提高冲压模具加工效果，促使传统工艺的创新。4）数控编程人员与工艺人员学习新型技术提高自身能力，满足数控制造冲压模具工艺要求。

2.2 设计刀具位置

企业对冲压模具进行批量生产，前提是要有可靠的设计以及制造工艺作为支持。数控技术可实现机床加工制造的优化，即根据零件实际特点来设计与之相应的加工计划，合理并准确地选择刀具位置，为刀具设计出最佳设计路线，减少走空刀问题的产生，在提高加工准确性与高效性的同时，降低了刀具的損耗。

3 数字化技术在冲压模具设计制造中应用

3.1 构建数字化管理体系

将数字化技术应用到冲压模具设计造的每个环节中，前提是需要建立数字化管理体系，以此来达到缩短设计周期、提高加工质量的最终目的。以完善的数字化管理体系为基础，来对冲压模具设计制造的流程做进一步的优化，做好相关数据信息的积累和存储，并根据实际需求进行分析，作为模具设计加工的依据，促进加工工艺的优化，避免被其他企业模仿，成为企业冲压模具设计制造的核心技术。

3.2 模具设计制造管理

优质项目管理是提高冲压模具设计制造效率的重要条件，但是因为涉及众多部门与岗位，管理过程十分复杂，受到各项因素的干扰比较大，很难完全达到预期效果。传统项目管理大多数是由专门的管理人员负责的，而数字化技术的应用，则可以进一步提高对各项数据信息的利用率，大幅度提升项目管理效率。以ERP/MES系统为例，可满足订单管理、计划生产、物资跟踪以及生产管理等一系列要求，并且通过系统平台可对冲压模具设计、制造和质量进行控制，实现冲压模具设计与制造的一体化。以数字化管理平台为支持，同时实现多个环节的实时监控，为高质量项目管理提供保障。

3.3 模具设计数据管理

将数字化技术应用到冲压模具设计制造中，有效提高了各项数据信息的利用率。建立起相应的数据库和结构库，实现模具的快速设计。例如PDM/CAPP的使用，可实现冲压模具的数据库与结构库管理，在实际设计制造中可实现数据与文件关联，对所有数据信息做统一搜集和保存。在调取信息时，工作人员可以根据计算机检索冲压模具的名称、型号等确定，大大缩短了数据提取所花费的时间。另外，对模具设计制造做数据化管理，连接网络后可实现数据库和结构库信息员的同步，确保做到设计与实体之间的一致性。

3.4 模具设计经验管理

数字化技术的应用，可实现每个设计以及制造环节的实时监控，并对产生的所有数据进行收集与存储，然后上传到统一的数字化平台，为冲压模具设计与制造工艺调整与项目管理提供依据。其中，对于所收集和保存的设计方案、制造工艺以及各项参数均可以为后续模具的设计制造提供参考，可以将数字化平台看作一个巨大的数据资料库，通过数据分析就可以了解企业冲压模具生产理念以及设计与制造技术，为企业的继续发展提供重要保障。

4 结语

冲压模具设计与制造技术性非常强，并且因为涉及内容较多，加工流程复杂，想要满足市场发展需求，前提必须要对已经暴露出缺陷的工艺进行更新。在数字化技术的支持下，实现数控制造，构建数字化系统，对模具设计制造的整个过程进行监控，并对所有数据进收集和分析，作为不断优化的支持，满足冲压模具高精度和高准确性的设计制造。

参考文献

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