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数字化制造技术在模具设计与制造中的应用

汇报人：

2024-01-28

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目录

数字化制造技术概述

模具设计数字化技术应用

模具加工数字化技术应用

数字化检测与质量控制技术应用

数字化制造技术在模具企业实施策略

总结与展望

01

数字化制造技术概述

数字化制造技术是一种基于数字模型、使用数字化工具和设备进行产品设计和制造的技术。

定义

从手工绘图到计算机辅助设计（CAD），再到数字化制造技术的广泛应用，经历了数十年的发展。

发展历程

核心技术

包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助工程分析（CAE）等。

原理

基于数字模型进行产品设计、分析和制造，通过数字化工具和设备实现高精度、高效率的制造过程。

数字化制造技术已广泛应用于模具设计、加工、检测等各个环节。

应用范围

应用效果

发展趋势

提高了模具设计精度、缩短了制造周期、降低了生产成本，同时提高了模具的质量和可靠性。

随着数字化制造技术的不断发展和完善，其在模具行业的应用将更加广泛和深入。

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模具设计数字化技术应用

CAD（计算机辅助设计）软件

用于模具的三维建模、装配设计和工程图绘制，提高设计效率和准确性。

CAE（计算机辅助工程）软件

对模具结构进行有限元分析、流体力学分析等，预测模具性能和优化设计方案。

CAD/CAE集成技术

实现设计与分析的紧密结合，减少设计迭代次数，提高设计质量。

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三维建模技术

利用CAD软件建立模具的三维模型，实现复杂结构的快速设计和修改。

仿真分析技术

运用CAE软件对模具进行结构、热传导、注塑成型等仿真分析，确保模具设计的合理性和可靠性。

参数化设计技术

通过设定参数和规则，实现模具结构的自动调整和优化，提高设计效率。

将CAD模型直接打印成实体模型，用于设计验证、装配测试和客户确认。

3D打印技术

利用数控机床对模具原型进行高精度加工，缩短制造周期和降低成本。

CNC加工技术

基于3D打印或CNC加工得到的原型，采用快速铸造方法生产模具，提高生产效率。

快速铸造技术

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模具加工数字化技术应用

数控编程技术

通过CAD/CAM软件将模具设计转化为CNC机床可识别的加工程序，实现自动化加工。

切削参数优化

根据模具材料和加工要求，通过仿真分析和经验数据，优化切削速度、进给量、切削深度等参数，提高加工效率和质量。

高精度加工控制

利用CNC机床的高精度定位和运动控制功能，实现模具的微米级精度加工。

采用高转速、高刚性的主轴，提高切削速度和加工效率。

高速主轴技术

通过高压冷却液或气体冷却方式，降低切削温度和刀具磨损，提高加工精度和表面质量。

高效冷却技术

采用高性能的超硬刀具材料和特殊刀具结构，提高切削性能和耐用度。

先进刀具技术

03

多轴联动加工技术

采用多轴联动的电火花加工机床，实现模具的复杂曲面和三维结构的加工。

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微细电极制造技术

利用高精度制造技术制造微细电极，实现模具的微细结构和复杂形状的加工。

02

精密放电控制技术

通过先进的放电控制系统和算法，精确控制放电能量和放电时间，实现模具的高精度和高效加工。

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数字化检测与质量控制技术应用

三坐标测量机（CMM）具有高精度、高效率的测量能力，可实现对模具的几何形状、尺寸和位置等参数的全面检测。

高精度测量

通过与CAD模型的对比，CMM可实现模具的自动化检测，大大提高检测效率和准确性。

自动化检测

利用CMM的测量数据，可进行模具的逆向工程，为模具的修复和优化提供依据。

逆向工程

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通过对测量数据的处理和分析，可提取出模具的关键质量特征，为质量控制提供依据。

数据处理与分析

利用SPC方法，可对模具制造过程中的关键参数进行实时监控和预警，确保制造过程的稳定性和一致性。

统计过程控制（SPC）

通过建立完善的质量追溯体系，可实现对模具质量问题的追溯和改进，不断提高模具制造水平。

质量追溯与改进

05

数字化制造技术在模具企业实施策略

引进高素质人才

积极引进具有数字化制造技术背景和实践经验的高素质人才，提升企业整体技术水平。

跟踪技术应用效果

定期对数字化制造技术在模具设计与制造中的应用效果进行评估，及时发现问题并提出改进措施。

持续优化升级方案

根据技术发展和市场需求，不断优化升级数字化制造技术，提高模具设计与制造的效率和质量。

加强与供应商合作

与数字化制造技术供应商保持紧密合作，共同推动技术的发展和应用，实现互利共赢。

06

总结与展望

当前数字化制造技术在模具设计与制造中的应用尚处于初级阶段，许多企业对技术的掌握程度不够深入，难以充分发挥其优势。

技术应用成熟度不足

随着数字化程度的提高，数据安全和隐私保护问题日益突出。如何确保数据的安全性和隐私性，防止数据泄露和