薛冰

摘 要：現(xiàn)階段沖壓模具應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的質(zhì)量效率提出了更高要求。僅采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式難以從根本上保障沖壓模具生產(chǎn)制造期間的綜合效益，需要配合使用自動(dòng)化技術(shù)，構(gòu)建起功能完善的自動(dòng)化設(shè)計(jì)平臺(tái)。本文就針對(duì)此，以沖壓模具結(jié)構(gòu)特征、設(shè)計(jì)原則為切入點(diǎn)。闡述沖壓模具設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，提出自動(dòng)化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢與具體應(yīng)用方向，以期為相關(guān)工作人員提供理論性幫助。

關(guān)鍵詞：沖壓模具設(shè)計(jì);關(guān)鍵要素;自動(dòng)化技術(shù)

前言：

在沖壓模具設(shè)計(jì)工作開展期間，需要嚴(yán)格遵照產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，不斷優(yōu)化沖壓模具設(shè)計(jì)流程，從根本上保障沖壓模具設(shè)計(jì)質(zhì)量效率。沖壓模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與制造環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)緊密連接在一起，結(jié)合制造現(xiàn)場具體條件、制造技術(shù)特征，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷優(yōu)化。配合使用自動(dòng)化技術(shù)，提升沖壓模具設(shè)計(jì)方案的可行性，確保沖壓模具設(shè)計(jì)工作能夠在提升制造效益中發(fā)揮出重要作用。

1、沖壓模具概念

沖壓模具是一種先進(jìn)多工位、多功能的沖壓模具，在沖壓作業(yè)中起到重要作用?，F(xiàn)階段沖壓模具逐步趨向于精密多工位級(jí)進(jìn)模、精密多工位沖壓傳遞模、復(fù)雜精密多功能沖壓模具等多種類型，此些模具設(shè)計(jì)期間的復(fù)雜程度較高，在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中更需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)方案管控力度。

就目前來看，我國沖壓模具設(shè)計(jì)水平與國際總水平基本相當(dāng)，但在實(shí)際應(yīng)用過程中依然存在模具壽命較短、試模周期長、模具材料及標(biāo)準(zhǔn)件基礎(chǔ)制造技術(shù)差距較大等問題。

2、沖壓模具設(shè)計(jì)原則

2.1安全性原則

在沖壓模具設(shè)計(jì)工作開展過程中，需要首先以客戶要求為前提，在確保模具能夠發(fā)揮出應(yīng)有功能的情況下，著重關(guān)注沖壓模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的安全性。具體而言，由于不同沖壓模具在實(shí)際生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用途徑不同，對(duì)模具的環(huán)境適應(yīng)力、抗疲勞性也提出了更高要求。在具體設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)著重分析能夠影響沖壓模具使用安全性的各類因素，對(duì)長安模具各項(xiàng)性能進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化。

2.2適用性原則

沖壓模具設(shè)計(jì)工作應(yīng)當(dāng)與模具生產(chǎn)及應(yīng)用工作緊密結(jié)合在一起，確保制定出的沖壓模具設(shè)計(jì)方案能夠更加滿足模具生產(chǎn)及應(yīng)用環(huán)節(jié)的各項(xiàng)要求.例如，在沖壓模具生產(chǎn)操作期間，操作人員需要清晰觀察模具內(nèi)結(jié)構(gòu)，確保實(shí)際操作始終處于一個(gè)安全環(huán)境.因此在模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)為操作人員提供可供實(shí)際觀測的空間。為避免在模具生產(chǎn)與應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)廢料飛出等問題，還需要在原沖壓模具結(jié)構(gòu)中增加防護(hù)板。

在設(shè)計(jì)沖壓模具規(guī)格及加工平臺(tái)過程中，也應(yīng)當(dāng)注重保障操作可行性，在加工平臺(tái)上增加數(shù)量充足的操控臺(tái)。

3、不同沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

3.1雙層沖壓模具設(shè)計(jì)

在雙層沖壓模具設(shè)計(jì)工作開展期間，需要著重處理模具連接處的注心以及壓邊問題，從根本上保障雙層模具結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)前連接沖壓模具的方法可為增加導(dǎo)向柱、導(dǎo)向板與導(dǎo)向腿。為避免在雙層沖壓模具生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)出現(xiàn)裝反問題，還需要增加方向?qū)驑?biāo)。

3.2導(dǎo)板導(dǎo)向及壓板槽

在沖壓模板操作過程中，需要使用導(dǎo)管導(dǎo)向，因此需要切實(shí)保障模具設(shè)計(jì)精度及準(zhǔn)確性。壓槽板的數(shù)量及規(guī)格應(yīng)當(dāng)根據(jù)客戶實(shí)際要求設(shè)置，壓槽選擇需要遠(yuǎn)離壓板槽接口，避免在設(shè)計(jì)時(shí)下落下來的工程廢料對(duì)后續(xù)生產(chǎn)工作造成不利影響。

3.3壓料板設(shè)計(jì)

在壓料板設(shè)計(jì)工作開展期間，需要著重分析大中型模具結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)存在的局限性。評(píng)估模具發(fā)展期間各部位的實(shí)際狀態(tài)。由于沖壓模具的設(shè)計(jì)工作屬于一個(gè)整體，如部分安裝限位塊位置及長度發(fā)生變化，則模具整體性能也會(huì)出現(xiàn)改變。

4、自動(dòng)化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢

第一，切實(shí)保障生產(chǎn)精度。在自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以通過使用傳感器裝置期間的參數(shù)數(shù)值進(jìn)行全程管控。借助功能完善的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)去設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的各類問題，并對(duì)模具設(shè)計(jì)方案進(jìn)行切實(shí)優(yōu)化。在在沖壓模具產(chǎn)品制造精度控制過程中，能夠借助多個(gè)反饋系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)期間的各項(xiàng)參數(shù)數(shù)值進(jìn)行對(duì)比分析;

第二，保障沖壓模具加工效率。通過使用自動(dòng)化技術(shù)，也能夠保障相關(guān)數(shù)值的控制精度。在整體性沖壓模具運(yùn)行期間，促進(jìn)各加工部門連接水平，保障實(shí)際工作效率。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用期間，能夠提升不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的沖壓模具加工水平，避免在實(shí)際生產(chǎn)過程中存在多次返工等問題，確保各類產(chǎn)品與沖壓模具加工工作在預(yù)期時(shí)間內(nèi)高質(zhì)高效開展;

第三，完善沖壓模具設(shè)計(jì)與生產(chǎn)系統(tǒng)。現(xiàn)階段我國沖壓模具加工企業(yè)發(fā)展速度不斷加快，在實(shí)際工作中積累下了豐富經(jīng)驗(yàn)。受各類環(huán)境因素影響，在沖壓模具加工期間的精度、效率以及控制系統(tǒng)操作水平方面仍然存在較多缺陷問題。借助自動(dòng)化技術(shù)，可以有序推動(dòng)沖壓模具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的完善進(jìn)程，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前沖壓模具生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在的各類問題，結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)要點(diǎn)加強(qiáng)實(shí)際管控力度。

在傳統(tǒng)沖壓模具設(shè)計(jì)制造過程中主要依賴人工完成，沖壓模具質(zhì)量會(huì)受人為因素影響較大，導(dǎo)致質(zhì)量問題頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響到企業(yè)綜合效益。而通過將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在沖壓模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，能夠從根本上提升人力成本利用率，工作人員不必在生產(chǎn)線旁實(shí)施監(jiān)管，就可掌握設(shè)計(jì)制造全過程，在進(jìn)一步增強(qiáng)設(shè)計(jì)效率的同時(shí)，也能夠從根本上降低因人工操作失誤而導(dǎo)致的成本浪費(fèi)問題發(fā)生幾率，對(duì)保障企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)期間的經(jīng)濟(jì)效益意義重大。

5、自動(dòng)化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用要點(diǎn)

5.1構(gòu)建自動(dòng)化管控系統(tǒng)

為充分發(fā)揮出自動(dòng)化技術(shù)在沖壓模具設(shè)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用積極作用，還需要構(gòu)建起科學(xué)的技術(shù)框架，形成分布式控制子系統(tǒng)以及主體性控制系統(tǒng)。在主體控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，需要對(duì)控制系統(tǒng)中的最高管理權(quán)限進(jìn)行設(shè)定。各分系統(tǒng)運(yùn)行情況需要借助區(qū)域型設(shè)備、單臺(tái)設(shè)備運(yùn)行情況設(shè)定，以便從根本上提升不同系統(tǒng)運(yùn)行過程中的智能化控制水平。要求工作人員對(duì)沖壓模具加工產(chǎn)品的環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)管控，分析存在于工作系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各類問題，制定出專項(xiàng)可行的解決方案。在主體系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要對(duì)相關(guān)參數(shù)數(shù)值進(jìn)行具體研究及分析，實(shí)際控制指令應(yīng)當(dāng)發(fā)送到各自區(qū)域控制系統(tǒng)內(nèi)。

5.2構(gòu)建自動(dòng)化技術(shù)獲取系統(tǒng)

在數(shù)據(jù)獲取過程中，需要細(xì)致分析零件加工以及相關(guān)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行全程監(jiān)管，不斷完善機(jī)電生產(chǎn)全過程。部分生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)完成自動(dòng)化機(jī)床的設(shè)置工作，不必建立額外信號(hào)獲取系統(tǒng)就可實(shí)現(xiàn)所有設(shè)備的安全保障工作。

在整體性控制系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，控制數(shù)據(jù)來源需要借助工作人員輸入信息。為確保系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各類情況得到全程管控，還應(yīng)當(dāng)注重將子系統(tǒng)以及主控系統(tǒng)的數(shù)值精準(zhǔn)輸入在其中。

5.3構(gòu)建數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)運(yùn)行水平可直接影響到自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效果，為從根本上提升沖壓模具設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度，還應(yīng)當(dāng)分析數(shù)據(jù)內(nèi)容，明確沖壓模具設(shè)計(jì)工作開展期間的各類問題。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)對(duì)比體系，可以對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)全過程的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，制定出專項(xiàng)可行的沖壓模具設(shè)計(jì)管控方案，確保自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用全過程均能夠得到切實(shí)管控。在使用中樞處理系統(tǒng)時(shí)，可以通過構(gòu)建起沖壓模具信號(hào)模型管控加工參數(shù)，對(duì)沖壓模具設(shè)計(jì)加工全過程進(jìn)行自主控制。

總結(jié)：總而言之，為從根本上提升沖壓模具設(shè)計(jì)水平，還需要著重分析存在于沖壓模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的不足之處，借助自動(dòng)化技術(shù)加強(qiáng)沖壓模具設(shè)計(jì)全過程監(jiān)管力度。著重構(gòu)建起一支具備高素質(zhì)的設(shè)計(jì)制造團(tuán)隊(duì)，不斷優(yōu)化現(xiàn)有自動(dòng)化管控系統(tǒng)，從根本上提升沖壓模具設(shè)計(jì)期間的參數(shù)利用率，確保沖壓模具設(shè)計(jì)水平能夠切實(shí)滿足社會(huì)發(fā)展新要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]許春龍.異形墊圈沖壓模具結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化，2021（06）：102-104.

[2]王雙柱.具有反拉伸特征的W型制件沖壓成形工藝方案[J].模具制造， 2021，21（09）：8-11.

[3]鄔宗鵬，黃志甲，嚴(yán)鐘，鄒寧.墊片沖壓工藝與復(fù)合模具設(shè)計(jì)[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2021，34（04）：69-71.

[4]劉焱森，辛憲秀，李立臣.噴霧式水道熱沖壓成形模具設(shè)計(jì)研究[J].新技術(shù)新工藝，2021（08）：49-52.