挤压模具的数字化设计与数字化制造探究

2018-02-01苏立青

时代农机 2018年8期

苏立青

（石家庄工程职业学院，河北石家庄 050061）

模具数字化设计与数字化制造能够极大地提高模具生产的效率与产品质量，进而使企业的综合水平与经济效益得到提升，是目前提高模具行业整体水平的有效技术手段，同时也是模具行业未来技术应用与发展的必然趋势，因此，对于挤压模板数字化设计与数字化制造的研究是非常具有现实意义的。

1 挤压模具的数字化设计

1.1 挤压模具的数字化建模

数字化建模简单来说就是根据设计方案或设计思路建立虚拟的数字化模型，在挤压模具的设计中，数字化建模的应用是非常关键的。挤压模具在设计阶段的数字化建模通常都是通过UG、Solidwork等数字化建模软件来实现，在根据设计方案输入参数后，就能够将挤压模具的结构以三维立体的形式呈现出来，之后再结合挤压设备、模具材料等具体条件，就能够实现对模具可挤压性、强度、合金成分、几何特征、尺寸精度等进行分析，进而为设计提供参考。

1.2 挤压模具的数字化仿真

在挤压模具的数字化设计中，数字化仿真是最关键的部分。通常来说，挤压模具在得到完整设计图纸后并不能直接应用于生产中，而是要通过试模来确定模具是否符合生产要求，如发现模具存在问题，则要在设计上进一步优化与调整。在传统设计模式中，这一环节只能通过实际挤压试模来完成，这样不仅会浪费大量的时间，如果发现问题还要在设计优化后重新制造新的模具或修模，之后重复进行试模，这对于生产效率与生产成本都有着很大的影响。而通过数字化仿真，则可以利用相关软件对模具内的应力场、应变场、温度场、速度场等物理量展开分析，模拟挤压过程中的模具内型材的金属流动行为，进而准确预测出产品的成形质量，并实现对实际挤压试模的有效替代。同时如果在仿真过程中发现模具设计的问题，也可以通过对改变参数来进行调整，从而大大节省试模时间与成本，缩短设计周期。

2 挤压模具的数字化制造

2.1 挤压模具的数控加工

数控加工是制造行业中非常重要的一种制造方法，目前在我国已经得到了比较广泛的应用，而挤压模具的数字化制造自然也需要借助数控机床来进行加工。一般来说，挤压模具的本身精度往往也就意味着产品的精度，因而数控加工在加工精度方面优势不仅能够提高模具的精度，同时也能够使产品质量大大提升。

2.2 挤压模具的表面处理

挤压模具的数字化制造体现在对表面处理技术的应用上。以比较常见的激光强化加工系统为例，这种系统以激光表面强化处理法为原理，主要由激光器系统、光束传输与变换装置及计算机数控系统等几部分构成，在挤压模具的制造过程中，通过计算机数控系统对激光的精确控制，就可以直接改变模具表面的成分、组织与性能，进而使挤压模具的硬度、耐磨性、摩擦性能、耐腐蚀性、抗氧化性及脱模能力等都得到提升，从而延长模具的使用寿命，提高模具的性能。

2.3 挤压模具制造的资源管理

近年来，挤压模具的数字化制造还逐渐延伸到了资源管理方面，而其中最为常见的就是对PDM技术的应用。PDM技术实际上是对一种软件工具、系统的应用，这种软件能够组织产品设计、完善产品结构修改、跟踪进展中的设计概念，同时还可以及时方便地找出存档数据以及相关产品信息，进而为产品的研发生产提供重要的辅助性作用。而在挤压模具的制造中，通过对PDM系统的应用，制造企业就能够实现设计、生产、销售、材料采购等各个部门的实时有效沟通与协同合作，进而基于挤压模具的全生命周期进行设计与生产决策，如优化生产流程等，而模具制造在效率、成本、质量等方面也会得到很大的提升。