​模具数字化制造技术发展现状与未来趋势

模具是塑性成型加工重要环节，模具设计及制造水平可直接影响到工业、机械制造业生产综合效益。由于不同行业对模具规格、数量的要求不同，需加强模具制造监管力度，配合使用先进的数字化制造技术，使模具制造环境能够更好实现低成本、高质量、短周期发展目标。

1、模具数字化制造技术发展现状

现阶段模具制造的塑性成型基本理论已经形成，借助有限元方式的塑性成型数值仿真技术更为成熟，为加强模具制造管控力度奠定了坚实基础。各类先进技术自动化管控技术的应用切实提高了模具制造质量，简化了模具制造周期。

当前数字化制造已完成为模具生产企业重要竞争手段，数字化制造技术在模具各生产环节得到了进一步应用。不仅如此，数字化制造技术使模具生产全过程中的信息存储、处理、传递等方式发生了较大转变，模具制造行业也从原有传统型制造转向知识型发展。

2、模具数字化设计技术

现阶段模具制造企业将发展目标设定在增强产品市场竞争力、提高产品生产质量、缩短产品发展周期等方面。大部分模具制造企业应用全局产品模型为目标的三维设计分析方式，切实提升了模具设计水平。随着数字化技术发展速度不断加快，模具设计环节也需要将传统设计经验及理论进行提炼与创新，从根本上提升模具制造水平。

传统模具设计工作存在数值计算集成度不足、多任务及功能涉及受到限制。而通过使用数字化设计手段，开发专项针对模具制造流程的 KBE系统，能够从根本上提升设计效果，是设计环节的知识继承、集成及管理能够高效开展，形成开放式设计环境，不断创新设计手段。

在数字化创新设计工作开展期间，可以将多领域知识及多种描述形式知识进行集成化管理，建立产品模型，为后续产品智能化生产提供重要依据。配合使用工程知识繁衍技术，利用机器学习等方式优化数据库内的工程数据，最大限度满足信息管理、过程管理、决策管理等要求。

3、模具数字化加工技术

模具加工技术可直接影响到制造环节的综合效益，需要对模具加工环节进行数字化改造。以加工环节的高速加工为例。高速加工与数控加工相比，能够从根本上提升加工效率，改善加工表面精度及质量，简化原有加工流程。但就目前来看，高速加工也会导致原有刀具材料的使用寿命缩短，实际生产成本进一步提升。因此在现阶段模具数字化加工工作开展期间，需要结合客户要求，将数字化发展重点转向至提高机床加工性能、测量高速切削水平等方面。

高速加工先进加工技术，使传统模具加工环节发生了巨大转变。为充分发挥出数字化加工技术的应用重要性。模具制造企业还需要将当前发展目标放置在以下几方面：

第一，合理控制加工参数。结合模具高速加工要求，制定出完整的高速加工参数表。分析现有加工实例，通过开展大量试切工作控制参数，实现高质高效切削目标;

第二，选择适宜切削刀具。高速切削的切削原理与传统切削原理不同，加工磨损机制与失效形式、刀具受力状态存在较大差异。因此为保障高速加工环节高质高效开展，还需要选择适宜的切削刀具，最大限度延长刀具使用寿命，发挥出刀具使用性能;

第三，合理规划刀位路径。要求在刀位路径规划过程中，需要着重分析高速切削特征，确保选择出的刀具路径圆滑，没有较多转折点。保障程序算法精度，控制刀具给进速度，避免道具出现这种问题。

4、模具塑性成型数字化分析技术

在模具加工过程中，金属塑性成型机理较为复杂，传统模具加工环节需要借助多年研究经验，对塑性成型进行细致分析，致使产品开发周期长、开发成本高。而通过将数字化制造技术应用在模具塑形成型环节，可以进一步缩短模具开发周期，加强对产品性能的理解度。

结合金属塑性变形力学状态，将塑形成技术，分为体积成形与板料成形两种。在研究金属塑性变形规律过程中，主要采用物理实验法及理论分析法，配合非线性塑性有限元数据，将材料硬化效应、模型及摩擦边界条件等因素融合在一起，使模具制造环节的金属流动规律能够被有效预测。

5、模具资源数字化管理技术

配合使用先进大数据技术与与物联网体系，满足模具制造信息管理需求。举例而言，将大数据与物联网应用在模具制造管理体系的建立过程中，可以实现各部门信息的高效共享目标。

基于大数据改造后的数字化系统会整合体量更大的模具制造环节信息，加强信息采集、传输、存储水平，增强信息利用与处理效果，从根本上提升模具制造质量。

数字化系统的物联网化也体现在模具制造档案子系统的应用中，借助结构化电子档案系统，可以将模具制造环节的各项内容依照定义标准字节进行划分并选择管理人员可以通过使用统一的语言规范标准文字，及时查找所需的信息，从根本上保障模具制造信息检索速度与准确性，为日后生产决策及运营管理统计分析提供扎实数据支持。大数据及物联网数字化系统也应当覆盖模具行业生产经营建设期间的全部业务管理环节，使模具制造企业综合经营水平能够得到切实提升。

现阶段模具制造企业已经充分认识到数字化信息管理系统的应用重要性，通过收集并处理模具制造期间供应链管理、生产管理及财务管理，做好各制造环节信息公开共享工作，避免在模具制造期间出现信息孤岛问题。

6、模具制造设备数字化管理

在构建模具制造管理数字化平台过程中，需要开展基础资料的录入工作，为后续设备数字化管理提供充足的数据支持。现有模具制造设备基础资料主要包括设备的分类编号、设备运行状态、设备使用地点。依照数据录入时间，快速查询当日设备管理工作开展情况。

模具制造数字化管理平台中的设备运行主要有巡检记录、维修记录、巡检提示组成。其中，巡检记录主要就是记录巡检人员、巡检部门的巡检时间以及制造设备巡检结果;维修记录主要就是维修人员对巡检记录中发现的设备安全隐患进行维修处理，同时记录下维修设备所处位置、维修人员、维修结果;巡检提示需要根据巡检记录上报的巡检时间进行制造设备运行状态评估工作，帮助管理部门发现存在于制造设备管理中的不足之处，为优化机电管理机制提供重要数据支持。

设备保养工作也是模具制造设备管理的重要一环，需要在记录设备保养全过程中着重收集保养设备编号、参与部门、保养人员、设备当次保养时间与下次保养时间。借助设备保养提示功能，对每台设备的固定保养周期进行必要提醒，使不同种类的制造设备均能够得到及时保养，从根本上降低设备故障问题发生几率。

总结：总而言之，现阶段模具制造行业面临着更为激烈的竞争，为从根本上保障模具制造环节的质量效率，还需要配合使用先进的数字制造技术，充分发挥出数字系统柔性好、响应快等优势。拓宽模具数字化制造行业发展渠道，确保模具制造行业能够更好适应社会现代化发展趋势，在加快地区经济发展进程中发挥出重要作用。

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