基于云制造的模具协同设计与制造模式探析实践思考
摘要：随着我国工业化进程的不断加快，促进了相关模具制造业的提升与发展。当前，信息化在我国已经得到了广泛的普及，很多行业在发展的过程中都应用了现代信息化的技术手段，致使我国现代模具制造的效率得到了更快的提升，给模具制造带来了极大的便利性。同时，这种新型模具制造的方式也促使一种全新的制造理念，即云制造。
关键词：云制造；模具协同设计；制造模式；实践
模具是通过一种特定的制造方式，使材料按照特定的结构要求成为相应形状方式。在我国工业新产品的研发过程中，都需要先通过制作模具来更好的完成产品的生产，进而确保产品的质量。同时，在工业生产的过程中，对于模具的使用非常频繁与广泛，能够有效的提升整个工业生产的效率，降低生产的成本，最大化的利用相关资源。随着我国社会的发展与提升，对模具的设计与制造收到了越来越多人的关注，而模具的生产与制造水平也成为了衡量一个国家科技水平的重要指标。此外，随着现代化技术的不断应用，云制造作为一种全新的设计理念，受到了越来越多人的关注与重视。
一、模具云制造的模式与特点
（一）模具云制造模式
“云制造”在我国的工业生产的过程中通过应用互联网络来进行智能化的制造，同时在生产的过程中所消耗的资源及能源较少。在研发的过程中应用了“云计算”的相关特征，云制造这种新型的模式是将信息化制造、云计算、物联网、语义web等多种高级技术相融合，以此来对我国的工业生产进行网络化的转变，有效的提升整个工业生产的服务水平，增加生产虚拟化技术的能力与要求，进行网络式、集中化的管理与发展，有效的提升整个工业生产的协同及协作的能力。共享与协同。同时，这种新型的模式还能够利用互联网来增加工业生产过程的安全性，提供更贱便利、优质的服务。随着科学技术的发展，我国的模具生产技术在不断的提升，相关企业之间的合作密度也在逐渐的增加。因此，将“云计算”的相关思想、理念融合到模具设计、制造的全过程之中，能够更好的利用互联网中的相关资源信息，将不同地域的模具企业进行连接，进而达到资源共享的目的，通过强化模具设计与制造的方式及模式，能够与当前社会发展的情况相适应，增强整个服务的质量。
（二）模具云制造特点
“云制造”在应用的过程中能够同时对多个对象按照其不同的要求及需求提供多样化的服务，以此来增强整个模具制造的效率。这种新的发展模式具有着全局服务的模式和全局服务的平台，其中这种全局服务的模式与制造网络中的“集中使用分散资源”的模式存在着一定的差异。全局服务的模式在应用过程中全面的体现了 “分散调配集中资源”的理念，这种管理理念在应用的过程中不仅能够对多个用户提供个性化的服务，同时还能够的管理的过程中形成一种集约化的管理方式，将平台中的各个子系统进行有效规划，进行资源的制造，为不同的用户提供能够满足多样化要求的服务。而全局服务平台则主要针对的是模具行业，将制造企业在生产模具过程中所需要的软件、硬件的资源相整合，由此就成为了“云制造”模具服务平台。这个平台在应用的过程中需要通过连接互联网，由此来对其中的用户进行相关设计、加工以及模具的试配等不同类型的业务，按照用户的需求提供个性化、多样性的服务。
二、云制造的模具协同与制造模式
（一）CAD层
在模具云制造的模式之中，CAD层主要是由客户提供产品的设计图纸为主，其余的设计人员需要按照客户的相关设计图，并通过利用CAD软件来进行更加全面的产品设计，以此来进行产品数字建模。而后，通过向CAD软件中的模具设计板块导入相关的数字实体建模来获取与模具结构相对应的数字模型，之后再通过应用分层离散-连续平面薄层堆积原理的RE技术来对整个数字实体模型完成快速制作，就可以得到对应的模具成品。同时，在进行产品实物制作的时，就需要进行测量或者扫描的方式来进行接触或者是非接触方式的检测，进而来获取产品实物数据曲面重构，由此就能够得到这个产品实物的数字模型。之后再利用CAD软件中的模具设计功能就能够完成模具结构的设计。
（二）CAE层
应用CAD软件是模具进行数字建模，而后将所构建的数字模型放入CAE软件中，就开始对其进行仿真与模拟的操作与设计。同时，还能够对这个数字模型进行一定的更新与优化，从而减少修改的此时，增加了整个模具生产的工作效率，缩短的生产时间。例如：通过Pro/E 软件就能够建立杯形件的CAD模型，以 IGES 格式导入 ETA中进行板料冲压，就能够有效的完成相关模型的仿真与模拟，由此就能够缩短模具的设计及制造的时间。
对于制造周期较短、精确度要求较高，形状比较复杂的模具来说，在进行建模的时候，需要在CAD软件的建模设计的基础上通过应用CAM软件，来取得与之相关的运行轨迹，并通过互联网络对数据进行实时的传递。通过这种方式就能够极大程度的提升模具加工时候的工作效率。通过对设计图纸中的相关要求及标准予以明确，生成3D实体的模型，而后利用CATIA 和 PowerMILL 的技术将这个实体模型导入到PowerMILL 中，进而就有效的完成了相关的设计与建模，增强整个模型的构建效果。
三、应用与实例
某重型汽车公司要开发一款新型的发动机覆盖件模具，通过“云制造”平台发布了相关的请求。A公司在接收到相关任务之后，在“云制造”平台中联合B大学的装备制造信息化中心以及C科研所模具中心联合进行模具的设计与制造。通过使用CAD软件来建立相关的三维数字模型与模具结构设计的开发，而后通过“云制造”平台来将信息传递至B大学，通过应用CAE软件进行相关板料成形分析，而后再传递至C模具技术中心进行发动机覆盖件模具的工艺零件和结构零件的协同制造。进而来进行发动机覆盖件模具的转配、调试、试模等，由此就能够在平台上确认完毕。
四、结语
云制造作为一种全新的设计理念，在模具系统设计与制造的过程中发挥着重要的作用。通过云制造平台不仅能够提升整个模具设计与制造的效率，同时还能够尽可能的减少资源的使用量，提升资源利用率，缩短制造的时间。此外，这种新型的设计与制造模式还能够有效的解决传统制作工艺中存在的问题，初级我国模具制造业更好更快的发展。
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