基于数字化技术的模具设计与制造研究

欧汉德

（广东省技师学院，广东 惠州 516100）

现代工业大规模高度智能化一体化的生产需要对各种模具产品更新换代提出了很高的要求，计算机辅助设计技术的出现为模具的产品的设计与制造奠定了基础，对于模具企业的生产质量也提出了更高的要求。当前模具产品的设计制造正在朝着高标准高要求和高精度的方向发展，与此同时市场竞争的加大也要求模具生产企业要提高生产效率缩短设计和制造周期，而传统的模具生产技术难以满足现代社会生产对模具生产高质量与高效率的需求，数字化技术的出现为模具从设计到制造的高质量和高精度上以及生产制造的高效率上都提供良好的技术基础。采用数字化技术不仅能够在设计环节上提高模具产品设计的理论精度，并且还能够给模具生产的实践与工艺提供良好的技术支持，让高精度的模具生产得以实现。所以基于数字化的模具生产技术能够大幅度的提高模具设计的理论精度，与此同时极大的提升制造的效率，从而能够在一定程度上提高模具企业设计和生产的效益，本文对以数字化为基础的模具的设计与制造技术进行了探讨以期为企业的发展提供一定的技术和智力支持。

1 基于数字化的模具设计研究

1.1 模具的设计方案分析

采用数字化的技术可以非常方便的对模具生产的工序进行重新优化设计与组合以实现最优化的工序。在数字化模具生产过程中，模具冲压板工艺是一个需要不断从实践中进行完善的环节，在对工序进行优化的过程中不仅需要对工序进行适当的调整还需要对工序进行适当的精简减少其中的冗余环节，与此同时还需要通过对生产工序的控制来减少生产过程中不必要的浪费，尽量的压低成本，提高企业的经济效益。NC模面变间隙技术是现代模具设计与制造过程中不可或缺的一项关键技术，通过该技术可以实现对零件设计和制造过程中的精度控制，并且可以有效的降低模具生产工具的复杂性，减少生产的时间，提高生产的效率，最终提高模具生产的质量和效率，以提高企业的效益；模具生产过程中的形变补偿技术也是数字化模具生产技术中需要注意和使用的一项技术，这是由于尺寸较大和较为平整的零件在模具设计和制造的过程中十分常见，对于其延伸和拉长尤其是其刚性具有一定程度的影响，如果这种情况出现在零件的顶端则极为容易挤压而产生形变，所以在设计和制造的过程中必须要注重元件形变补偿技术的应用，以提高零件生产的质量。此外在数字化模具生产技术中还需要注重使用RE逆向工程技术，逆向的工程技术要是用来对产品的设计和制造过程进行展示，以及对产品研发的质量进行适当的控制，在数字化模具生产技术中使用RE逆向工程技术，可以有效的保障模具生产的质量并降低模具生产的时间提高模具生产的效益。

1.2 数字化模具的结构设计分析

数字化模具的结构设计过程中要注意以下几个方面。首先在模具结构设计的过程中可以充分的借助计算机辅助设计的各种工具比如CAD来绘制出模具的三维结构，并可以实现对模具三维结构的建模，这种数字化的三维建模方式不仅相对于传统的图纸表现形式更加的直观，并且可以将模具设计和生产的过程有效的展现出来，非常便于及时发现未来设计和生产过程中可能遇到的问题，可以有效的提升产品的质量。在利用数字化技术设计和制造模具的过程中要充分的利用号资料库，在模具设计和制造的过程中很多典型的和基本的零件都可以在资料库中找到对应的模型，对于一些没有的零件也可以在现有零件的基础上进行稍微的修改而演变过来，通常情况下常用的标准化零件以及零件的尺寸等参数都可以被资料库中找到，并可以为模具的设计提供参考和基础，充分的了解和利用好资料库能够使得设计的效率大大提升。模具在设计过程中需要对其使用过程进行仿真确保模具在冲压的过程中不会损坏，通常情况下可以借助自动冲压仿真来对模具进行仿真，由于模具外观与形状通常情况受力情况较为复杂，通过传统的仿真计算方法不仅费时费力，且难以对各个环节和部分进行很好的仿真，通过借助模具的自动过程仿真可以很好的观察到在冲压的过程中模具中各个部分变化的过程，这对于模具质量的保障具有极其重要的意义。端拾机构的检修也是在数字化模具生产过程中一个非常重要的环节，在检修的过程中应当尽量避免一些在线调试的环节以免对模具的正常的生产工作产生影响，通过对上述环节的注意和采取必要的措施可以极大的提升数字化模具生产的效率，提高企业的经济效益。

2 基于数字化的模具制造技术研究

从模具的设计和制造过程中数字技术的应用来看，数字化技术的应用优势众多，不仅在很大程度上保障了生产的质量也在一定程度上提高了生产的效率，提升了企业的经济效益，所以数字化技术在模具生产过程中具有极其重要的意义和价值。

模具设计和生产过程中数字化技术主要指的是计算机辅助设计和制造技术，可以说计算机技术贯穿模具设计和制造生产的全过程，比如利用计算机模具设计软件完成模具设计的整个过程、利用计算机对模具生产过程进行控制、对制造过程中产品的质量进行把握，并可以实现对成本的有效的控制，所以数字化技术的运用使得企业能够获得更加的经济效益，数字化已经成为模具设计和制造企业发展的一个趋势。

2.1 在加工模板与参数库中的发展应用

通常在模具制造加工的过程中，模具设计和加工的技术水平对于模具生产的质量以及效率较为关键对于企业的生存和发展具有重要的意义，因而在模具生产制造的过程中相关的科研以及工作人员要非常注重在模具生产制造的过程中汲取第一线的生产制造的经验，其中最为重要的就是将每一次的模具设计和制造形成重要的文件保存起来，并且形成标准的模型数据库，以便后期在制造类似的产品的过程中可以直接或者稍加改进就能使用。

此外企业还要引进专门的模具设计的工程师，让工程师在没有设计任务的时候结合当前社会较为常用的模具来进行相关模型数据库的构建这样形成积累一旦有类似的设计任务就能够极大的提升设计的效率。在实际生产和制造的过程中要充分的利用好加工模板和参数数据库中的相关资料，在必要的时候需要对其进行适当的修改，以适应新的模具生产的需求。此外在模具生产的过程中要重视程序编写的科学合理以及规范性，来科学合理的选择刀具以及机床，明确加工的剩余量以及刀具的走向等相关的参数，以充分降低加工过程中的风险。

2.2 坯料的选择

此外在模具加工制造的过程中，对坯料的选择以及建立都是十分重要的，加工程序的设计、加工原材料以及加工过程的控制都会对模具产品的质量产生影响，但是从当前模具生产加工的现状来看，毛坯模具制造的水平虽然有了长足的进步但是其精度相对于西方先进国家生产的模具还具有非常大的差距，这种差距主要体现在模具的生产和加工环节，主要是加工的精度控制程序以及设备不过关导致的，这会使得模具在加工的最后阶段出现撞机、刀具碰撞等一系列的问题，使得模具生产的危险性大大的增加，也难以使得模具最终的产品达到既定的精度，在加工之前采用白光扫描技术对其进行加工成型，然后将利用该技术得到的结果与三维重建得到的模型进行对比分析，在没有问题时再进行程序的编写，及时发现所存在的问题并进行相应的修改。

3 结语

所以综合上述分析来看，数字化技术不论是在模具的设计还是在模具的生产的过程中都起到了重要的作用，所以要充分重视数字化技术在模具设计与生产过程中的应用，在设计和制造的过程中充分利用该技术可以有效地提高模具设计水平和效率与此同时也可以有效的提升模具生产的质量，与此同时极大的提升模具生产的效率和模具的精度，对于模具企业具有极其重要的意义和价值，有必要在模具设计和生产企业中充分的推广数字化的设计和生产技术，以推进我国模具行业整体的进步。