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基于云制造的模具協(xié)同設(shè)計與制造模式探析實踐思考
廣西欽州農(nóng)業(yè)學校 楊文雄 2017/4/6 10:21:57
摘要：隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快，促進了相關(guān)模具制造業(yè)的提升與發(fā)展。當前，信息化在我國已經(jīng)得到了廣泛的普及，很多行業(yè)在發(fā)展的過程中都應用了現(xiàn)代信息化的技術(shù)手段，致使我國現(xiàn)代模具制造的效率得到了更快的提升，給模具制造帶來了極大的便利性。同時，這種新型模具制造的方式也促使一種全新的制造理念，即云制造。
關(guān)鍵詞：云制造；模具協(xié)同設(shè)計；制造模式；實踐
模具是通過一種特定的制造方式，使材料按照特定的結(jié)構(gòu)要求成為相應形狀方式。在我國工業(yè)新產(chǎn)品的研發(fā)過程中，都需要先通過制作模具來更好的完成產(chǎn)品的生產(chǎn)，進而確保產(chǎn)品的質(zhì)量。同時，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中，對于模具的使用非常頻繁與廣泛，能夠有效的提升整個工業(yè)生產(chǎn)的效率，降低生產(chǎn)的成本，最大化的利用相關(guān)資源。隨著我國社會的發(fā)展與提升，對模具的設(shè)計與制造收到了越來越多人的關(guān)注，而模具的生產(chǎn)與制造水平也成為了衡量一個國家科技水平的重要指標。此外，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷應用，云制造作為一種全新的設(shè)計理念，受到了越來越多人的關(guān)注與重視。
一、模具云制造的模式與特點
（一）模具云制造模式
“云制造”在我國的工業(yè)生產(chǎn)的過程中通過應用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來進行智能化的制造，同時在生產(chǎn)的過程中所消耗的資源及能源較少。在研發(fā)的過程中應用了“云計算”的相關(guān)特征，云制造這種新型的模式是將信息化制造、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、語義web等多種高級技術(shù)相融合，以此來對我國的工業(yè)生產(chǎn)進行網(wǎng)絡(luò)化的轉(zhuǎn)變，有效的提升整個工業(yè)生產(chǎn)的服務(wù)水平，增加生產(chǎn)虛擬化技術(shù)的能力與要求，進行網(wǎng)絡(luò)式、集中化的管理與發(fā)展，有效的提升整個工業(yè)生產(chǎn)的協(xié)同及協(xié)作的能力。共享與協(xié)同。同時，這種新型的模式還能夠利用互聯(lián)網(wǎng)來增加工業(yè)生產(chǎn)過程的安全性，提供更賤便利、優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，我國的模具生產(chǎn)技術(shù)在不斷的提升，相關(guān)企業(yè)之間的合作密度也在逐漸的增加。因此，將“云計算”的相關(guān)思想、理念融合到模具設(shè)計、制造的全過程之中，能夠更好的利用互聯(lián)網(wǎng)中的相關(guān)資源信息，將不同地域的模具企業(yè)進行連接，進而達到資源共享的目的，通過強化模具設(shè)計與制造的方式及模式，能夠與當前社會發(fā)展的情況相適應，增強整個服務(wù)的質(zhì)量。
（二）模具云制造特點
“云制造”在應用的過程中能夠同時對多個對象按照其不同的要求及需求提供多樣化的服務(wù)，以此來增強整個模具制造的效率。這種新的發(fā)展模式具有著全局服務(wù)的模式和全局服務(wù)的平臺，其中這種全局服務(wù)的模式與制造網(wǎng)絡(luò)中的“集中使用分散資源”的模式存在著一定的差異。全局服務(wù)的模式在應用過程中全面的體現(xiàn)了 “分散調(diào)配集中資源”的理念，這種管理理念在應用的過程中不僅能夠?qū)Χ鄠�用戶提供個性化的服務(wù)，同時還能夠的管理的過程中形成一種集約化的管理方式，將平臺中的各個子系統(tǒng)進行有效規(guī)劃，進行資源的制造，為不同的用戶提供能夠滿足多樣化要求的服務(wù)。而全局服務(wù)平臺則主要針對的是模具行業(yè)，將制造企業(yè)在生產(chǎn)模具過程中所需要的軟件、硬件的資源相整合，由此就成為了“云制造”模具服務(wù)平臺。這個平臺在應用的過程中需要通過連接互聯(lián)網(wǎng)，由此來對其中的用戶進行相關(guān)設(shè)計、加工以及模具的試配等不同類型的業(yè)務(wù)，按照用戶的需求提供個性化、多樣性的服務(wù)。
二、云制造的模具協(xié)同與制造模式
（一）CAD層
在模具云制造的模式之中，CAD層主要是由客戶提供產(chǎn)品的設(shè)計圖紙為主，其余的設(shè)計人員需要按照客戶的相關(guān)設(shè)計圖，并通過利用CAD軟件來進行更加全面的產(chǎn)品設(shè)計，以此來進行產(chǎn)品數(shù)字建模。而后，通過向CAD軟件中的模具設(shè)計板塊導入相關(guān)的數(shù)字實體建模來獲取與模具結(jié)構(gòu)相對應的數(shù)字模型，之后再通過應用分層離散-連續(xù)平面薄層堆積原理的RE技術(shù)來對整個數(shù)字實體模型完成快速制作，就可以得到對應的模具成品。同時，在進行產(chǎn)品實物制作的時，就需要進行測量或者掃描的方式來進行接觸或者是非接觸方式的檢測，進而來獲取產(chǎn)品實物數(shù)據(jù)曲面重構(gòu)，由此就能夠得到這個產(chǎn)品實物的數(shù)字模型。之后再利用CAD軟件中的模具設(shè)計功能就能夠完成模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計。
（二）CAE層
應用CAD軟件是模具進行數(shù)字建模，而后將所構(gòu)建的數(shù)字模型放入CAE軟件中，就開始對其進行仿真與模擬的操作與設(shè)計。同時，還能夠?qū)@個數(shù)字模型進行一定的更新與優(yōu)化，從而減少修改的此時，增加了整個模具生產(chǎn)的工作效率，縮短的生產(chǎn)時間。例如：通過Pro/E 軟件就能夠建立杯形件的CAD模型，以 IGES 格式導入 ETA中進行板料沖壓，就能夠有效的完成相關(guān)模型的仿真與模擬，由此就能夠縮短模具的設(shè)計及制造的時間。
對于制造周期較短、精確度要求較高，形狀比較復雜的模具來說，在進行建模的時候，需要在CAD軟件的建模設(shè)計的基礎(chǔ)上通過應用CAM軟件，來取得與之相（未完，下一頁）
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