林维强
杭州老板电器股份有限公司 浙江省杭州市余杭区 311100
摘 要：在我国社会经济实现快速增长之后，制造业迎来了又一个春天。良好的社会经济环境同样带动了科技的进步，各行各业纷纷加入创新的行列，希望借科技之力实现发展，制造业也不例外。就现状而言，数字化技术对于我国大部分制造业来说并不陌生，其中应用最为广泛的当属冲压模具制造领域。本文从数字化技术在冲压模具设计与制造过程中呈现出的优势入手，分析其合理应用策略，供相关企业借鉴。
关键词：数字化技术；冲压模具设计与制造；应用与探讨
在众多制造业中，被各国关注最多的就是冲压模具的设计与制造行业，该行业最大的特点就是知识与技术的双重密集，是能体现综合国力的领域。为了进一步发展综合国力，我国将发展的重心转移至工业制造领域。若想实现工业发展，那一定离不开冲压模具。冲压模具是一切工业活动的基本构架，在工业发展过程中扮演着重要角色。换句话来说，冲压模具设计与制造领域的发展是国家的工业实力的缩影。但是，目前我国在冲压模具方面还处于过度依赖进口阶段，冲压模具的设计与制造水平并没有跟上经济发展的步伐，可见，研发任务迫在眉睫。直到数字化时代的到来，为冲压模具的设计与制造开辟了一条新道路。
1 数字化技术在冲压模具设计与制造领域呈现出哪些价值
1.1 设计精度方面
传统的冲压模具设计针对性较强，通常情况下都是围绕冲压减排样和冲裁力计算问题。制造的过程也过度依赖技术人员在实操中获得的经验，如若出现疏忽，错误就会一触即发，给企业造成严重损失。但当数字化技术走进冲压模具设计与制造领域，这些问题就可以迎刃而解了。社会的进步在一定程度上推动了科技的发展，致使冲压仿真模拟技术更新换代的速度也有所提升，冲压模具制造设计趋于简洁化。与此同时，设计过程中的精准度也得到了进一步提高，设计出的结构更加合理和科学，在保证冲压模具高品质的基础之上降低制造成本。数字化技术的辅助可以使得冲压工艺和整体模具结构的设计主体趋于参数化，不仅便于设计工作的开展，还有助于提高工作效率。冲压模具的开发过程面临着冲压件设变的问题，计算机辅助设计可以进一步降低设计过程中出现差错的可能性，从而提升设计的精准度和产品的总体品质。
1.2 加工效率方面
数字化技术对于冲压模具设计与制造行业来说是一次全新的尝试，为冲破传统制造模式做出了巨大的贡献。人们沿用数年的传统冲压模具加工过程对单一的加工模式产生了巨大的依赖性。正是因为这种单一的加工模式存在局限性大的弊端，这才使得该行业发展的速度极为缓慢。利用传统加工模式制造出的冲压模具品质低，早已无法满足现代制造业发展的刚需。数字化技术的渗透使得冲压模具设计采用的方法更加灵活多样，譬如应用最为广泛的三维数控加工。这种加工模式的初衷是为了提升加工的精度，但在长期的实践过程中发现其还具备按照精度标准完成精细化区分的功能，帮助相关工人明确加工环节的具体工作量，减少一些不必要的人力和时间资源浪费。另外，刀具的具体选择还需要企业根据模具各部位设计精度的具体要求来决定，不仅满足了企业的实际要求，还最大化的降低了刀具使用过程中产生的一系列费用。
2 如何在冲压模具设计与制造过程中合理使用数字化技术
2.1 计算机工程技术辅助冲压成形
同步开发是工业制造领域的特有名词，通俗的解释就是指模具新产品设计和开发的整个过程围绕冲压工艺展开。也就是说，无论是对产品工艺的初步了解，还是对产品冲压工艺的具体分析，亦或是模具开发，无不充斥着冲压工艺人员忙碌的背影。事实上，当工艺与产品并驾齐驱时，掌握核心技术是关键。
同步开发 的特色在于借用辅助冲压成形的计算机工程技术，该技术始终贴近冲压成形过程中的基本物理规律，希望通过计算机技术，对模具与板料之间存在的相互作用关系以及板料变形的全过程进行画面模拟，模拟的画面与真实情况相契合。非线性理论、有限元方法和计算机硬件始终发挥着三大支柱的功能，推动板料冲压成形过程运用计算机辅助工程技术的模式逐步走向成熟。于是，一批通用的、专业化的设计软件就应运而生了。有了软件的支持，在模具新产品设计阶段使用计算机辅助工程技术更加得心应手，模具和每个零部件的成形和工艺的提出更具备快速、精准和预见性特点，冲压模具的设计效率得到了进一步改善。由此可知，计算机辅助工程技术在冲压模具开发和制造环节处于不可替代的地位。合理应用该技术，既可以缩短整个流程的耗时，还可以使得冲压工业方案更具系统性和科学性的特点。
2.2 快速设计技术
冲压模具CAD技术在我国并不适用，该技术不能在最短时间内产生最精确的判断，于是冲压模具设计中存在的问题就会因为耽误了最佳解决时期，而造成严重后果。相关的设计工作者也将目光聚集于冲压模具制造周期的缩减，而忽视了本职工作的质量。现实状况使人产生了紧迫感，于是就有了快速设计技术。不少企业的研究人员在实践和理论研究过程中发现，一些用于数字化造型设计的计算机软件，具有帮助冲压模具顺利完成快速设计的作用。具体的实践步骤分两步走，第一步是要对冲压模具设计数据进行整合，通过计算机形成设计数据库，用以辅助设计人员获得有效的数据，并快速调取需要目标信息。第二步是在系统中录入不同冲压模具的结构参数，有条不紊的建立起结构数据库。设计数据库和结构数据库同时使用，帮助冲压模具设计人员在提高工作质量的前提下缩短实际的工作周期，让设计工作变得更加高效。需要特别注意的是，相关工作人员一定要结合冲压模具的具体设计要求，合理利用结构数据库和设计数据库中的参数，完成设计工作
2.3 数字化装配技术
目前我国冲压模具设计过程中应用的重要技术就是数字化装配技术。该技术出世前的早期模具加工过程中，第一步是需要工人在企业的加工中心完成基本加工任务，第二步是要求现场装配，整个过程运用到的核心思路就是分组。实际上，分组法的弊端是显而易见的，那就是无法从根本上保证导柱的精准度，标准件的质量也会随之降低。近几年，数字化技术加入模具加工的行列，不仅完成了对加工后单件产品的测量工作，还能将测量的精确结果记录在相应的软件中，在计算机中实现与原始设计参数的比对过程，能够清晰地发现问题所在，及时弥补漏洞，将损失降至最低。
2.4 模块化快速设计技术
伴随着科技的发展，不少新兴技术在冲压模具设计与制造领域取得了优异的成果，例如CAD技术。该技术是目前为止应用最为广泛的，其应用过程对于设计人员的专业素养要求很高。纵观我国的行业现状，大多数企业选择利用CAD技术完成冲压模具的具体设计，但也仅限于通用性设计功能。事实上，一般的CAD软件并不能解决设计中存在一些现实问题，致使企业无法达到缩短冲压模具的设计周期的目标。不仅如此，还会或多或少地对后期加工工作造成影响，从而影响冲压模具的整体设计品质。
3 结语
总的来说，冲压模具设计与制造领域趋于数字化是时代发展的必然结果。在机械制造业发展迅速的今天，企业想要获得竞争优势，首先要考虑如何提高冲压模具设计与制造过程的品质。提高品质的关键在于合理运用科技优势，借助数字化技术可以完成高效的设计与加工工作，这样一来，既满足企业创新需求，又符合市场变化规律。因此，数字化技术与冲压模具制造设计相结合的模式是企业的不二之选。
参考文献：
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