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1数字化技术的内涵和特点
对于数字化的设计技术来说,它有着多个方面的特点。首先,数字化的设计技术有着统一化的产品定义模型,因此在各个行业当中它的应用比较广阔;其次,对于数字化设计技术来说,它可以开展并行设计。同一个项目可以有多个小组来进行联合的操作,在这样的情况下,不仅使得工作的效率得到提高,也能够使得它的质量得到保障;最后,数字化设计技术对于实物模型的依赖程度比较低,特别是在开展计算机技术仿真处理的时候,和传统的设计技术比起来,它的工作效率非常高,同时也能够有效地降低设计成本[1]。
2农业机械设计领域的特点
2.1结构类型多、型号多。在农业机械设计领域当中,农业机械的结构类型和型号比较多,例如,在对播种机进行设计的时候,需要根据所播种的农产品物种和农业的特点来进行划分,常见的机械类型有条播机、穴播机和精密播种机等。如果从这些机械的作业宽度和配套的动力角度出发,又可以分为单体、2行、4行等播种机[2]。2.2功能结构稳定,复杂程度低。对农业机械来说,它们的功能结构一般都比较稳定,同时整体的复杂程度都不高。以播种机为例,在组成上,它一般都会有机架、地轮和传动系统等。此外,不同型号的播种机,它们本身所使用的部件的类型和它们的结构参数也会有着一定的差异性,但是它们最终的产品功能都是相同的。2.3农业机械试验受季节影响性大。对于农业的机械来说,它们在设计之后需要开展相关的试验工作,但是在试验工作开展的时候会受到季节性的影响,因此对于农业机械进行研发所需要的周期比较长。
3农业机械设计中数字化设计记住和制造技术的应用
3.1在农业机械设计中引入虚拟技术。虚拟技术是一种可以创建并且真实体现虚拟环境的一个计算机仿真系统,对于虚拟技术来说,它对多种技术进行了综合,例如:网络技术、计算机仿真技术和三维图像技术等。随着经济和社会的不断发展,在市场竞争日益激烈的背景之下,用户的需求会越来越趋向于个性化和特色化。在这样的背景下,利用虚拟现实技术在农业机械的设计中发挥作用,可以使得产品的设计和后续的制造成本得到有效的降低,并且也使得产品在设计和研发的周期上得到剪短,在最大程度上满足了用户对高质量低成本产品的需求。在农业机械设计中引入虚拟技术已经成为了一种大势所趋,其主要在虚拟设计环节上发挥出作用。虚拟设计本身就是使用虚拟技术在产品的开发设计中进行运用和辅助,简单来说,就是设计人员首先设计出一个虚拟的农业机械产品,然后利用系统和各种各样的技术手段,对这一个虚拟所得到的农业机械产品进行各方面的研究、检查和分析工作。通过这样的方式可以帮助人们对产品是否满足农业生产设计的需求来进行检验,同时也可以及时的发现产品中存在的问题和缺陷,开展各方面的修改工作。对于在机械设计中应用的虚拟设计系统来说,它主要有两个部分,一个部分就是虚拟设计系统的主体,这个主体,它是由虚拟环境生存下来构成的。另外一个部分则是一个的设备,这个的设备是非常多样化的有数据的传输装置,也有信号的控制装置,更有人机进行交互的各种各样的工具等等。在这些部件和系统的帮助之下,可以大大节省机械设计的周期,提升效果。3.2实现产品的设计和制造协同。对于农业机械的设计和制造来说,它是一个联动的过程,在传统的设计方式当中,设计和制造环节的脱节现象比较严重,从而使得一些比较好的设计概念没有办法在现实中得到实现,并且最终发挥作用,推动农业生产的进行。基于这样的弊端,在未来的数字化设计技术的应用过程当中,会更多的对农业机械产品的设计和制造阶段的协同化进行实现。在二者的协同之后可以使得机械设计能够得到优化,并且这样的优化是比较及时的有效的,使得需要花费的费用得到降低,缩短整个设计和制造的周期。对机械产品的设计和制造环节进行兼顾的协同化设计,是数字化技术的一种集成式应用,也是推动设计效果能够得到最优化直观呈现的有效措施,将会成为未来农业机械设计制造的主要发展方向。3.3加强设计的创新。对于农业机械的设计和制造来说,创新是一个永远都不变的真理,也是技术生存的根本,特别是在数字化设计技术当中,创新是非常关键的一个生命力所在。对于数字化设计技术来说,它在农业机械设计中的应用会伴随着时间的流逝出现一定的变化和调整,并且在这变换和调整的过程中会出现一些新的问题,在这样的情况下,这就要对本身的技术进行创新,从而才能够使得农业机械设计的科学性和前沿性得到呈现[2]。此外,对于农业机械设计来说,它会朝着越来越高的标准进行发展,因此也需要数字化的设计技术对自身的标准进行不断的提升。对新技术的应用,在整个应用的过程当中,要加强理念和技术的创新,同时以新的理念来实现技术的探究和改革,最终提升整体介绍发展的前景,也推动农业机械设计的水平得到有效的提高。
4结语
综上所述,数字化的设计技术是未来机械设计的一个最主要应用技术,它在农业机械设计中的使用可以使得设计水平得到有效的提升。根据未来农业的发展需求以及数字化设计技术本身的发展需要,今后在开展农业机械设计的时候会加强虚拟技术、产品设计和制造协同和技术创新等方面的发展,从而使得数字化设计技术可以更好地在农业机械设计中进行应用。
作者:方更新 单位:福建漳浦县赤湖镇政
参考文献
关键词:数字化设计;压力容器;制造技术;应用;自动化
分类号:TP307
压力容器在加工制造业中广为应用,不论是在能源化工、军工生产、还是科研工作中都会利用到压力容器。这是因为压力容器属于一种特殊盛装容器,主要服务于能源气体或液体等,发挥承装、贮运、密封等实用性作用,对制造生产业的生产加工有着极为重要的现实意义。特别是在如今的准入市场机制下,企业竞争手段也更为多元化,所以掌握先进的生产科技才是促进企业竞争力提高的根本途径。数字化与制造技术应用强调的是利用先进的计算机信息化、电子集成技术、辅助制造技术等来实现设备。工艺等的自动化生产过程,其中包括对制造工艺的改进、自动化设备的运用、智能软件平台的优化设计等。同样,金属压力容器中在应用数字化设计与制造技术手段后,也不再是单纯的能源介质盛装容器,更是促进加工制造企业等提高核心竞争力的一种有力标志。
一、数字化制造的科技内涵
数字化设计与制造技术杂糅到一起则可称为数字化制造技术,强调的是通过计算机辅助设计手段,即CAD、CAM、CAPP、CAE等计算机电子科技手段的应用来实现数字化设计。其中,CAD属于机械制造行业中非常冠以使用的制图软件设计辅助产品;CAPP主要针对于工艺生产进行辅助设计,具有较高的逻辑性;CAM属于计算机辅助制造系统,用于生产加工时的一些指令发出,从而能够高效控制车床完成锐、钻、绞等多道工序,系统实用性强大。CAE属于计算机数据辅助分析的求解系统,比如通过该技术应用可以分析复杂的产品结构强度、动力响应、强塑性等指标参数。由此可见,数字化设计属于计算机辅助技术的综合设计运用,其科技内涵完全体现能够有利于企业加快产品的开发过程,包括企业在创新设计、数据分析评估、工艺制造开发等方面也能进一步实现技术成果应用突破。
同时,在数字化制造技术的充分支持下,许多生产加工制造业不仅在技术工艺加工生产方面获得了重要突破,同时在经济效益上也屡获收获。例如,我国印刷加工制造业的印前部门已经全面实现了数字化,同时这种发展趋势也在逐渐渗透到印后加工环节中;再如测绘行业,以数字化技术应用为主的“3s”技术也广为应用在土地勘测、工程测绘等工作中,应用前景广阔。
二、当前压力容器制造业主要发展现状
压力容器盛装的能源种类多以高温、高压、毒性或易燃爆等介质为主。为了控制高危事故发生,确保生产安全,压力容器在设计及制造技术应用方面也有着较多的行业控制标准与要求。特别是在制造环节中,其中某一道加工制造工序稍有差池,轻则造成材料报销,使产品组件组装失败,重则可能影响与压力容器相关的生产作业搁浅。现阶段,国内压力容器生产企业组织机构的工艺水准并不处在同一水平线上,有些企业由于技术条件相对落后,基于生产指标要求也在使用着传统制造工艺,故而也就形成了增时减效、费时费力的技术落后局面。虽然,现阶段在设计压力容器方面采用了AutoCAD、ANSYS等平台软件,有效降低了设计工作的作业强度,但在制造技术攻坚方面,我国许多企业采用的是机床操控,加工精细程度和国外相比相对滞后,国外在数控技术操作组装构件、焊接等作业进行时的自动化程度较高,而我国CAPP系统理论研究虽然趋于成熟,但碍于经济经费及现有技术改造的约束条件存在,也并未能在金属压力容器的数字化制造技术应用上实现充分的自动化过渡。
三、数字化在压力容器设计中的应用
压力容器具有的化工能源应用特性决定了其生产加工的难度。如果从产品研发设计角度去看待其数字化设计应用,则需要利用计算技术辅助设计CAD等软件平台,同时还需要配套应用建模等分析方法,从而才能使之设计层次与之提升。目前,现阶段应用设计平台相对可靠的有AutoCAD、Solidworks等制图软件平台,能够有效保障设计效率提升。但如此设计辅助手段还称不上准备充分,即最为关键的是能够使之与生产加工达到紧密衔接。
在如今多数压力容器生产厂商中应用数字化制造技术,首先需要建立可靠的PDM平台,然后配套应用计算机辅助设计手段,包括数控技术等完成车间加工的一条龙生产才能进一步保证产品设计与加工出来的高端质量。如此一来,企业必须从产品规划、品牌概念、设计理念、数字化建模、虚拟样机仿真试验等工作下功夫,包括对数控车间加工到产品形成的整个过程的质量监控,以确保压力容器在设计、加工、成品运营时都能渗透重要的数字化制造技术。这一过程期间,PDM始终贯穿于产品的整个研发到运营的全过程,和计算机辅助设计平台应用下的CAD、CAPP等关系密切,可有效作用于产品的数字化生产进程与加工成果。此外,在压力容器产品设计建模阶段,也应当建立一种可以展现产品全寿命周期数据的产品模型。此时,则需要考虑产品数据交换、数据集成、功能集成等,以做好软件平台应用的接口自动化,强化客户端与服务器间的信息资源控制等,从而才能搭建有力的网络辅助设计平台,指导于压力容器产品的实践加工。
结 语:
数字化制造技术背景下,化工能源、加工制造业、军工等重工行业生产都必须要实现自动化与数字化,这是社会科技发展与市场经济增长的形势要求。同样,压力容器生产制造业则需要深刻研究配套的数字化设计与制造技术,从而才能随着CAD、CAE等数字化手段的运用,有效指导于产品生产与加工,最终使得市场竞争力迅速提高,实现经济价值和社会效益的关键突破。
参考文献:
[1]向雄方.铸造模具的数字化设计与制造[J].铸造技术.2012(06).
[关键词] 数字化设计制造综合实训;CAD/CAM;逆向工程;教学改革与创新
[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549(2017) 03-0092-02
随着全球经济的迅猛发展,消费者的消费观念发生了结构性变化,要求产品更新换代的速度加快,产品设计制造周期缩短,产品质量还必须要好。数字化设计制造技术是一项综合性、集成性很高的高新技术,是先进制造技术的重要组成部分,也是提高设计水平、缩短产品开发周期、增强企业竞争力的一项关键技术。全面、熟悉地掌握数字化设计制造技术已成为工程技术人员适应新形势、新要求的重要任务,也成为应用型大学本科生实践教学改革的新方向。
一 应用型大学本科数字化设计制造综合实训课程现状
数字化设计制造综合实训是机械设计制造及其自动化专业和机械类专业学生的一门必修课,也是理论教学结束后进行的实践教学环节。部分学校也称CAD/CAM实训、CAD实训、CAM实训或计算机辅助设计制造实训等。教学目的是让学生进一步掌握现代设计制造的方法和手段,提高学生的CAD/CAM技术应用能力。通过实训让学生亲身参与产品设计、制造的整个过程,熟悉产品设计的流程、规范、制造方法、工艺过程等,锻炼学生综合运用知识的能力、设计软件的使用能力、查阅资料的能力、动手与团队协作的能力,培养对产品创新设计的兴趣。目前现有的课程大概有以下几种形式。
1 实训只进行CAD/CAM的部分环节,比如只进行CAD模块或CAM模块的实训,学生不能系统熟悉整个设计制造流程,更无法模拟体验企业作业过程。
2 实训让学生采用一门CAD/CAM集成软件,对零件进行CAD 阶段的设计,再进行CAM过程的模拟仿真加工,整个过程以课内上机形式完成,未进行零件的实际加工,学生不能切身进行数控设备加工过程的操作练习,且学生未能体验到整个设计制造的过程。
3 实训让学生掌握并应用一门CAD/CAM集成软件,完成一般零件的造型设计,运用所学CAM及数控编程的相关知识,针对设计的零件进行手工编程,并实际操作数控车床完成零件的加工。CAD和CAM通过手工编程来连接,整个CAD/CAM的集成过程未能实现,且缺失DNC过程,先进的数字化设计制造技术未能得到完整的诠释。
4 在实训过程中,使学生亲身经历从设计――工艺――制造―DNC传输――零件加工制造整个数字化设计制造流程,通过数字化设计制造综合实训,让学生建立数字化设计制造理念,懂得运用先进的设计制造方法解决实际问题并进行工程应用。但是绝大多数都是由指导教师给学生下定任务单,学生机械的完成整个过程,缺乏创新,不能充分发挥学生的主观能动性。
二 应用型大学本科数字化设计制造综合实训教学改革措施
社会与经济的发展对产品的设计与制造提出了更高的要求,产品在保证质量的前提下,研发和制造的周期越来越短。这样就要求在设计的过程中必须保证设计的正确性与可靠性。不断发展的CAD/CAM技术可以最大限度的满足目前产品的设计制造要求。所以为了满足现代社会生产技术的要求,在相关专业本科生的培养过程中,需让学生对这一现代化的技术有全面的了解和熟练的应用能力。在实践教学过程中,我们从教学方法、教学内容和考核方式等几方面入手,探索和实践了新的教学改革,现阐述如下。
(一)教学方法改革
1 项目教学法
以企业真实项目为载体设计实训项目,按照实际工作过程明确具体任务,并通过完成任务实现技能模块的教学过程。实施步骤为:项目分解――任务驱动――实际操作――技术研讨。在整个过程中学生始终保持团队合作状态。
此方法既可以让学生掌握实际产品的设计、制造流程和相关的知识,又能锻炼学生的团队合作能力。
2 问题探究教学法
教师(组)或教师引导学生提出问题,在教师组织和指导下,通过学生比较独立的探究和研究活动,探求问题的答案而获得知识。如车削零件时,就可采用该方法,实施步骤如下:创设问题的情境――机床如何实现车削过程;选择与确定问题――数字化制造部分理知识体系;讨论和解决问题――CAPP;仿真验证――CAXA数控车仿真;实践并得出结论。
3 小组合作教学法
项目在实践教学环节,将学生划分为不同小组,每个小组有不同的实训任务单,每个小组根据任务内容和教师的安排,通过技术讨论、实际操作等手段,合作完成一个实训项目。这样既提高了学生实践操作技能,又培养了学生组织协调、合作学习的能力。
4 现场教学法
将实践教学环节的一部分设置在学校的工程训练中心,另一部分设置在校外实践教学基地。让两部分的教学内容能够相互关联,通过工程训练中的操作实践和校外教学基地的认知实践,让学生把所学的知识与企业的实际生产联系起来,感受真实生产氛围,学习知识在企业中真实应用的技能。
5 分层教学法
项目采用分层次培养学生能力的教学思路。课程在设置之初对学生的要求划分了3个层次:基础理论与技能应用层次、综合系统培养层次、科技创新层次。基础理论与技能应用层次针对机械类等对课程要求较低的专业,要求学生在理论知识掌握和实践技能应用方面达到课程大纲要求;综合系统培养层次针对机械专业的学生,要求学生对理论知识和实践技能可达到熟练综合运用的程度;科技创新层次针对在课内和实践训练环节综合能力较为突出的学生,每学期选拔一批对课程内容掌握较扎实的学生进行课外科技创新培训培养、校企实践教育教学基地共同培养等活动。
(二)教学内容的安排
数字化设计制造综合实训构建在现代数字化工厂的实际环境之中,学生通过对典型机械零件的完整设计、仿真直至真实加工与检测,可系统且完整地体会现代数字化设计制造模式的全过程。数字化设计制造方法优于传统设计制造,整个设计制造过程不是独立的,而是一个并行的过程,详见图1。
根据数字化设计制造综合实训的要求和拟达到的预期目标,项目需要完成的主要内容包括以下几方面:计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工艺设计(CAPP)、计算机辅助制造(CAM)、机床实际操作和逆向工程。计算机辅助设计主要完成数控车、数控铣及线切割3个工种的零件设计;计算机辅助工艺设计需要对CAD阶段的零件进行加工路线安排;计算机辅助制造则是对已完成工艺设计的零件进行仿真加工、NC代码生成及校验;机床实际操作主要完成数控设备的简介及基本操作、NC代码的DNC传输、零件成型、机床保养及维护等内容的教学与实践;逆向工程主要给学生讲解逆向工程的原理、实现逆向的设备简介及操作过程。
图1 数字化设计制造综合实训课程内容流程图
(三)考核方式
数字化设计制造综合实训考核方式注重过程考核、能力考核以及结果考核。因此数字化设计制造综合实训成绩包含形成性的考核和终结性考核两部分,具体考核内容及占比见表1。
表1 数字化设计制造综合实训考核内容及占比
三 改革的创新点
在教学中注重了从“设计――工艺――制造”的完整周期,让学生有一个完整的体验和认识;CAD和CAM通过DNC来连接,实现了整个CAD/CAM的集成过程,数字化设计制造技术得到了很好的诠释和展现;实训过程中采用单独和协作共存的模式,既锻炼了学生个人的动手能力,又让他们认识到团队合作的重要性,锻炼了团度合作协调能力;教学过程中突出学生自身的主观能动性,允许学生自主设计,并将所设计的产品制造出来,既让学生在实践过程中学习了知识,又增强了学生的自信心。
参考文献
[1]王彬.大赛引领下高职 CAD/CAM 课程教学改革――以“机械产品的计算机辅助设计与制造”课程为例[J].职教通讯,2015(18):23-24.
[2]张华,陈杰.CAD/CAM实训体系建设探讨[J]. 装备制造技术,2007(6):156-157.
[3]连碧华,范世祥,李路娜.李俊基于 UG 的《数控 CAD/CAM》课程教学改革探索与实践[J].牡丹江教育学院学报,2015(2):105,114.
关键词:高职院校 三维立体化 实训基地 校内实训
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(c)-0-01
1 基于笔记本制造业校内实训基地建设的理论依据
高等职业院校肩负着培养技术型人才的重要使命,人才必须符合区域经济发展的需要。目前不管是从国家角度,还是从当地发展的角度的出发,实训基地的建设迫在眉睫。一个健全的实训基地有助于提高高职院校学生的专业技能和培养踏入社会之前的职业素质。该文着重通过建立基于笔记本制造业电子信息产品组装技术专业的三维立体化结构运行模式校内实训基地建设实践进行探索。
2 电子信息产品组装校内实训基地的主要模式
我校电子信息产品组装校内实训基地的模式主要有:(1)与企业密切合作,共建“协议班”。例如重庆交通职业技术学院的“双通道”模式,企业和学校共同建立校内实训基地。凭借知名企业,开设面向区域内企业服务区域经济。但是由于“协议班”的学生就业方向单一,有一定的局限性和不稳定性。再有,学生毕业进入企业现实和期望往往有很大差距。因此会造成企业学校两难的问题。(2)依托院办企业形成“厂中校、校中厂”的“厂校一体化”模式。院校经过研究探讨,把本校强势专业企业化,学校与企业无形中成为一个整体,这样学校除了教学之外,教师的企业挂职锻炼也有了安排的地方。但由于此建设模式需要学校强大的经济和技术实力做支撑,投入大,风险大。最后可能出现实训基地和企业都失败的后果。因此,不适合于像我校这样的民办高职院校的实训基地建设。Z实践教学X教学研、产学研资源共享Y鉴于以上两种校内实训基地的模式,构建创新笔记本制造业电子信息产品组装专业校内“三维立体化”实训基地运行模式,使之推广为我校的其他专业实训基地建设模式。
3 笔记本制造业“三维立体化”校内实训基地建设目标
引入先进教学质量理念,建设具有基本能力创新、自我发展能力和综合职业能力为理论依据的实践基础,从而构建实践教学的建设三维立体化基地结构。(1)努力培养高素质型人才,突出实训基地“实践教学”功能。任何一种校内实训基地模式,都要求具有提高教学质量与职业能力的基本条件,以及创造教育教学实践改革的条件,重要的机能是实现实践教学的功能。笔记本制造业实践基地是以培养一线的高素质专业的技能型人才为目标。从实践基地走出的人才,不光能胜任基本的制造和服务,在企业建设和管理才能上也有很大的提升。因此,可以是学生真正学到在课堂上没有的知识。在基地进行培训教学,突出了实验、实习、实训等实践性教学环节,在实训基地教学的项目必然是真实的工作项目,并能使学生中在培训实践中获得一定的补助。这才是笔记本制造业实践基地教学的最终目的。(2)为区域提供技术服务,发挥实训基地“教与研、产与研”功能。笔记本制造业实践基地建成科研基地是一个不错的选择,教师既作为科研人员,也作为指导教师。和聘请的各行各业的技术专家形成“双师型”的教学队伍。经验丰富专业教师,以及先进的设备和技术,将成为进行课题研究、生产技术服务的重要保障。并实现科技成果的转化,从而创造出更多科技成果,服务于社会。培养就业能力是任何一个实训基地的主旨,笔记本制造业实践基地也不例外。要拿出与其他基地不同的核心竞争力,鼓励实训生进行自我创新学习。为以培养专业化人才为目的的“3+1”教学方式做出贡献。推行职业资格认证的多元化和现代化的教学方法,加强对职业素质职业道德方面的培养,是每个学生进入社会都能成为一个合格的“职业人”。
针对笔记本制造业实践基地如何发挥产学相结合的功能,从而如何解决好相对独立的实践教学体系和新的实践教学内容。通过学校将部分教学内容与实践教学相结合,开发研究性课程。(3)优化实践教学基地,发挥实训基地“资源共享”功能。为使实训生不耽误正常课程学习,以及提高区域职业技能水平,充分发挥资源共享。对内实训基地实行开放管理,实训生可以合理安排自己的时间,随时进行训练;对外向地方开放,可大力发展职业技能培训和技术服务。可以面向下岗人员和务工人员进行专业培训。以及为附近企业的发展提供技术支持。逐步借鉴企业的管理思想,指导和支持笔记本制造业实践基地的良性发展。建立规章制度,逐渐形成自己的管理的思想,建立质量监控体系,为实训基地持续的运行提供保证。
4 笔记本制造实训基地建设的预期成果
(1)实训基地在为本校计算机应用技术、计算机网络技术、电子组装技术等专业的教学提供实训机会外,还能承担家用电子产品电路设计技术员、维修人员、电子产品装配员等培训和技术等级考核任务。(2)为其他设有电子信息专业,而没有相应基地的院校提供相关的实验、实习场地,做到资源共享,避免基地的重复建设和资源的浪费。通过构建适合于笔记本制造电子产品组装专业”三维立体化”实践教学基地模式,是构建实践教学体系是高等职业教育的重要特征。是高职电子产品组装笔记本制造教育培养适应生产、服务、管理第一线的高等技术应用型人才的成功因素之一。
参考文献
[1] 刘常青,徐兴林,魏长晶.民办高职院校实训基地建设的探索与实践[J].教育与职业,2011(4):169.
关键词:冲压模具;数字化技术;设计应用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.009
0 前言
目前我国以航空制造业和汽车工业为主的机械类制造业发展迅速,促使我国冲压模具以年20%的速度持m增长。冲压模具本质上属于技术密集型产品,冲压生产中的冲压产品的智联、生产效率等与模具设计具有较大的关联,大力发展模具的数字化设计与制造技术的分析与研究,将数字化技术广泛应用在模具工业中,促使现代机械制造业得到快速发展。
1 冲压模具设计和制造中的数字化关键技术
在冲压模具的使用上,要将数字化技术应用在模具制造的全过程,实现自动化制造和精确化制造,促使冲压模具的高效开发。模具制造的数字化技术主要是将计算机技术应用在模具制造的过程中,实现每一制造环节的精确控制,从而满足冲压生产的要求。数字化关键技术具体包括以下几种:
(1)冲压成形CAE技术。冲压成形CAE技术本质上是利用计算机技术制造计算机软件,并将计算机通用软件应用在模具自动化质量控制过程中,促使该技术能够满足模具制造的精确度要求,也显著提高冲压模具的使用周期。如AutoForm/PAM-STAMP软件应用在模具制造过程中,通过计算机分析、模拟机械用材的流动、厚度的变化以及材料的破坏、起皱等,以此来对模具产品零件的成形、工艺设计进行准确的预见和建议,实现模具的形变。
(2)模块化的快速设计系统。对于冲压模具的制造与设计,要重视结果设计,能够将技术系统应用于模具制造上,提高模具设计的质量。如随着现代计算机技术的发展,冲压CAD/CAM的一体化技术应用在模具设计上,可以有效避免单一软件使用的弊端。
CAD通用软件主要是应用在交互绘图和造型层次的设计上,一般是以模具设计人员的设计经验为主来进行模具绘图和造型设计,这种软件设计方法不能够及时发现模具设计中的不足之处,一定情况下会延误模具设计周期,影响模具的设计质量。因此在数字化关键技术的使用上,可以将模具设计的技术结合起来,弥补单一技术应用中的不足之处。
2 冲压模具设计和制造中的数字化技术的优点
(1)数字化装配技术的优点。冲压模具的装配方法一般分为4种,包括互换装配法、分组装配法、修配装配法以及调整装配发等具体内容,在模具设计上,可以将这四种装配法按照先后顺序应用在设计环节中,有利于进行精加工,减少装配过程中模具标准件的损毁。
(2)计算机仿真技术的优点。在传统的冲压模具设计上,高度钢材在循环加载条件的作用下,会产生较强的包辛格效应,而计算机仿真技术的应用极大程度上改变了冲压设计现状,通过计算机仿真模拟将设计参数设计在固定范围内,进行冲压设计,提高了模具设计的精确度。
(3)数字化参数的程编优点。参数化程编应用在冲压模具的加工制造上,在数字化技术的作用下,逐渐从单纯的型面加工扩展到结构面加工,由中低速加工变化为高速加工,从小切深变为高进给,有效改善工件加工质量,减少加工打磨面;减少试模的工作量,提高模具制造的精度;刀具使用上以小型加工模具为主,注重细节制造,以此既满足模具的设计精确度要求,也有效降低使用费用。
3 冲压模具设计和制造中的数字化技术的应用
3.1 软件技术在模具产品设计同步工程中的应用
在模具产品的同步开发中,要想满足冲压模具的建设要求,就要将冲压工艺贯穿于冲压模具的同步开发过程中。在冲压模具的开发设计上,要求设计人员全员参与,从冲压模具的生产工艺、产品的冲压技术再到模具的具体开发,都要依据冲压成形的物理规律进行模具设计,借助计算机数字化技术真实的反映模具与板料的的关系,并将计算机软件应用在模具变形设计的全过程中。
在冲压模具的设计上,可以应用非线性理论、有限元方法以及各项计算机软硬件,以此来对产品零件的成行进行精确的预算,全面提高冲压模具的技术机控制质量与效率。
3.2 模块结构化的快速设计应用
在数字化技术使用上,要预先消化模具的任务要求(冲压要求),结合现场模具生产经验,应用模具结构库,进行模具的初设计;其次再要进行模面设计,这一阶段调用标准机械件库,组装成一套完整的模具。在参数化模块设计上,要实现典型结构模板化和重复工作智能化,以此来提高冲压模具的制造水平。
典型结构模块化,主要是基于模块化的思想,对冲压模具的典型结构进行分类总结,应用数字化技术进行模具设计参数的控制,生成智能化模板,以此在模具设计过程中完成建模;重复工作智能化应用上,主要是将模具设计过程的重复工作利用智能化模板和二次开发工具来实现缩短设计周期的目的,以此来实现冲压模具的智能化、自动控制化进程。
3.3 信息系统的应用
在冲压模具设计上,要将数字化技术应用在制造业的每一环节中,如可以将数字化技术应用在机械自动化管理、绘图设计、参数分析、模具制造以及模具检测中,在这一过程中应用信息化系统,可以实现产品信息的共享,并将模具制造信息以计算机信息化的形式固定下来,从而为冲压模具的制造设计提供借鉴意见,降低模具设计人员的工作量。
4 结语
随着信息技术以及科学技术的发展,我国的冲压模具已经由传统的机械模具形式转变为机械自动化体系,将先进的数字化技术应用在模具制造上,极大提高了我国冲压模具的发展速度,也提高了冲压模具的精确度和使用周期,推进了我国冲压模具的行业的发展进程。
参考文献:
[1]潘宇祥.探讨数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J]. 工程技术:全文版,2016(07):00258.
[2]肖乐.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].工业c, 2016(06):00201.