工程技术在模具工艺中的探讨

 　　工程模具设计叫价中图分类号文献标识码文章编号一之令，仁甘可见其效果是非常显著的以上仅以开发周期为例。随着经济一体化发展，各企业间的竞争日益激烈而其竞争逐渐趋向于产品设计制造周期、产品质量、生产成本、客户服务等方向即所谓的，之间的竞争。并行工樱，简称正是基于此而产生和发展起来的。

　　它是以计算机技术、信息技术为基础，通过集成企业的一切资源，并行化进行产品开发制造，是一种以动态优化方式处理问题的系统工程方法。

　　目前，人们普遍采用年月在美国国防分析研究报告中的定义，“并行工程是一种系统的集成方法，它采用并行方法处理产品设计及其相关过程，力图使产品开发人员从一开始就能考虑到产品从概念设计到产品报废整个生产周期中的所有因素包括质量、成本、作业调度、用户需求等”

　　随着现代化企业向柔性化、集成化、智能化方向发展，并行工程技术也越来越多地应用到生产之中，以和公司开发新产品为例，在没有实施并行工程之前，其电话机和打印机的开发周期一般为年和一年，而在成功开发使用并行工程技术之后，新产品的设计周期分别为年和年，传统的模具设计分析模具设计是一个多环节多反复的复杂过程，它涉及到制造领域的所有方面，其特点是单件小批量生产，交货期短。

　　下面以冲裁模设计为例加以分析①首先由设计人员对冲压件进行工艺分析，拟定工艺方案。

　　②进行必要的冲裁工艺计算排样方式，刃口尺寸计算，压力中心的计算，冲压力的大小，冲裁设备的初步选择等。

　　③据此确定模具结构、尺寸绘制冲裁模的装配图和零件图。

　　④制造部门的工艺人员根据前者进行工艺分析，确定加工路线，编制零件加工工艺卡。

　　⑤由各加工岗位实施加工和装配。

　　⑥试模、修改、交货。

　　由此可见传统的模具设计将设计过程与制造过程一分为二，两者的顺序是串行的见图。

　　匡户提出要求曰产品设计卜叫模具设计，分析，修改叫模具零部件制造装配卜今试模，修改，定型，交货图传统模具设计流程图从上图可见它是一个开环系统，每一个工作阶于并行工程的现代模具设计研究段一般只有一个部门参加，各部门按顺序独立完成，每个阶段既依赖于前一阶段的完成，又制约着后一阶段的进行，也就是说对于模具设计人员往往主要关注如何满足产品性能，很少考虑模具制造方面的问题，而对于制造阶段出现的种种不合理的地方必然导致设计、修改、反复返工，从而造成制造成本增加，延长产品交货周期。

　　所以说在模具制造企业应用并行工程技术显得日益重要，也是企业提高竞争力的重要途径之一。

　　基于并行工程的现代模具设计与制造在模具设计制造过程中应用并行工程技术，是在产品的研发设计初期就由下游应用部门介人，将设计、工艺、制造、装配、销售、维护等多部门直接融合，并由以上多部门人员共同组成产品开发小组。

　　这样不仅可以降低成本，还可以大大缩短产品开发周期，改善产品质量见图。

　　产品造型设计设计部门制造部门工艺部门模具结构设计装配部门信息管理产品开系统发小组模具零部件制造模具装配一圈逐渐完善不断协调图基于并行工程模具设计流程图并行工程组织结构的建立因为模具的整体设计、制造过程的各个环节是相互关联，相互依赖的，这就要求在总体设计时，必须充分考虑模具结构设计、零部件加工工艺等诸多因素。

　　因此有必要建立模具设计并行工作小组由设计、工艺、加工等人员组成，共同研究、讨论、制定小组的工作目标。

　　在实施过程中，每个小组成员务必清楚自己的职责和任务，采用并行技术和方法对各自的工作要求进行信息发布、交流、评审、反馈，必须通盘考虑问题，不得各自为战，对于工作中的冲突可以通过协商以及交叉技能培训的方式加以解决。

　　并行工程中应用的关键技术在模具设计、制造中采用并行工程，需要注意一些关键技术的应用。

　　首先是计算机网络技术和技术产品数据管理。

　　由于在现有的组织管理模式中各部门之间缺乏一种实时的信息交换系统，势必造成一些不必要的矛盾和冲突，故建立稳定流畅的计算机网络系统尤为重要。

　　它不仅能使集成化过程的加工信息实时、直接、准确地传送给设计、制造、装配人员或设备，以消除因复制等因素引发的信息冗余错误。

　　同时，通过网络可以实现信息和资源共享，保证全局数据在设计、制造等领域的一致性、完整性、透明性。

　　罗简称是一门管理所有与产品相关的信息包括电子文档、数字化文件、数据库记录等和所有与产品相关的过程包括审批、发放过程、工程更改过程等的技术，它集数据库的数据管理能力、网络通讯能力与过程控制能力于一体，有效地将概念设计、工程分析、详细设计、工艺流程设计、制造、销售、维护直至产品报废的整个生命周期与产品相关的数据予以定义、组织和管理，使产品数据在整个生命周期内保持一致、新、共享及安全。

　　其次是技术，是计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助工程分析、计算机辅助试验、计算机辅助工艺规程编制等计算机辅助技术的简称，实际上是把多元化的计算机辅助技术集成起来，复合协调地进行工作。

　　在产品设计阶段除了设计部门之外，其他各部门也可以提前介人并行工作，这样在产品设计初期就能很好地考虑到产品生命周期的各种因素，提前发现设计上的错误和误差，及时进行修正，从而获得优化的设计成果和效益。

　　在并行工程环境下，工具之间的交流是动态的、实时的、双向的，且具有一定的模糊推理能力。

　　如、等软件已初步具备上述的功能。

　　第三是技术，它是设计面向制造、装配、测试、成本、质量等技术的总称。

　　技术是一种集成化设计技术，它综合了计算机技术、制造技术、系统集成技术和管理技术，充分体现了系统化的思想。

　　利用技术，可以在设计阶段尽早地考虑产品的性能、质量、可制造性、可装配性、可测试性、产品服务和价格等因素，对产品进行优化设计或再设计。

　　第四是产品特征建模与仿真技术。

　　产品特征建模就是将人们头脑中构思或设想的产品模型转换成计算机能识别的图形、符号或算法表示形式，此模型除了包括零件的几何拓扑信息以外，还包括设计制造过程中所需要的一些非几何信息，如材料、尺寸、形位公差和表面粗糙度、热处理（）、刀具等。

　　除此之外，在产品开发过程中，还可以建立各种相关模型。

　　如产品模型、装配模型、成本模型等各种过程模型，以生成生产过程的结构化分析和数据流向图，从而去除多余的操作。

　　计算机仿真技术就是利用计算机仿真虚拟产品加工、零部件强度校核、装配检验等，用以替代实际的加工试模，及时发现模具设计中的不合理因素，然后将以上信息反馈到设计环节，以便修改。

　　这样不但可以节省大量的反复试模费用，而且可以大大减少开发模具的总周期。

　　但应当指出，尽管计算机仿真技术现在可以帮助解决许多复杂的模具工艺和设计问题，但它并不是万能的。

　　有时计算机仿真的结果可能与实际情况相差甚远。

　　因此使用计算机仿真软件的人员一定要具备足够的背景知识，主要包括与模具设计制造有关的力学知识、软件、有限元分析法等。

　　容易出现的问题首先是模具设计制造集成环境的建设问题。

　　如上所述计算机网络技术和产品数据库管理是保证并行工程得以顺利实施的重要条件，此集成环境主要包括两个方面硬件设施和软件工具，硬件设施就是要建立一个信息畅通无阻的网络平台，软件工具是指相关软件的选择、开发、应用、管理等。

　　其次是模具设计制造过程中的管理组织。

　　由于并行工程小组中的成员是由多部门的人员组成，其看待问题的侧重点会有所不同，使他们之间的意见和建议出现不一致甚至冲突，因此需要一套全新的管理方法来约束管理，创造一种重视合作减少冲突的合作环境，跟踪设计过程管理工作流程，对冲突进行调解和仲裁，以保证并行工程的正常顺利地进行。

　　模具设计并行工程应用实例并行工程应用于注射模设计和铸造模设计的实例，见图、图。

　　一模具详细设计初步设计评注射模结构设计佑厂产品开发‘，’〕浇注系统设计注射模工艺流程忆组共同完成少模具布局设计冷却系统设计图注射模并行设计系统于并行工程的现代模具设计研究产品设计铸造模具基于特征的产品造铸造模具肠型后处理可视应力运动分析工装设备仿真、快速成型验证图铸造模具并行设计系统综上所述，基于并行工程的现代模具设计是以计算机技术和信息集成为基础，以重构产品开发为手段，在传统模具设计基础上引出基于设计分析反馈和制造分析分馈，集成计算机网络数据库技术过程建模仿真技术等多种现代技术，建立的一个有效地集成化的设计环境。

　　它可以有效地消除或减少设计中的隐患，减少试模次数，缩短模具设计制造周期，以适应市场需求的一种现代化设计方法，其必将成为现代模具设计制造的发展方向。

来源：中国模具网

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