第一篇：沖壓模具CADCAM技術(shù)狀況

沖壓模具CAD/CAM技術(shù)狀況

近年來，我國沖壓模具水平已有很大提高。大型沖壓模具已能生產(chǎn)單套重量達(dá)50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到1～2μm，壽命2億次左右的多工位級(jí)進(jìn)模國內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。

模具CAD/CAM技術(shù)狀況

我國模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學(xué)院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國第一個(gè)自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)。由華中工學(xué)院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)是我國自行開發(fā)的第一個(gè)沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)。上海交通大學(xué)開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)也于同年完成。20世紀(jì)90年代以來，國內(nèi)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造中開始采用CAD/CAM技術(shù)。國家科委863計(jì)劃將東風(fēng)汽車公司作為CIMS應(yīng)用示范工廠，由華中理工大學(xué)作為技術(shù)依托單位，開發(fā)的汽車車身與覆蓋件模具CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)于1996年初通過鑒定。在此期間，一汽和成飛汽車模具中心引進(jìn)了工作站和CAD/CAM軟件系統(tǒng)，并在模具設(shè)計(jì)制造中實(shí)際應(yīng)用，取得了顯著效益。1997年一汽引進(jìn)了板料成型過程計(jì)算機(jī)模擬CAE軟件并開始用于生產(chǎn)。

21世紀(jì)開始CAD/CAM技術(shù)逐漸普及，現(xiàn)在具有一定生產(chǎn)能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術(shù)。其中部分骨干重點(diǎn)企業(yè)還具備各CAE能力。

模具CAD/CAM技術(shù)能顯著縮短模具設(shè)計(jì)與制造周期，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，已成為人們的共識(shí)。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，數(shù)控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)。如美國EDS的UG，美國ParametricTechnology公司的Pro/Engineer，美國CV公司的CADS5，英國DELCAM公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E，以色列公司的Cimatron，還引進(jìn)了AutoCAD、CATIA等軟件及法國Marta-Daravision公司用于汽車及覆蓋件模具的Euclid-IS等專用軟件。國內(nèi)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術(shù)。DL圖的設(shè)計(jì)和模具結(jié)構(gòu)圖的設(shè)計(jì)均已實(shí)現(xiàn)二維CAD，多數(shù)企業(yè)已經(jīng)向三維過渡，總圖生產(chǎn)逐步代替零件圖生產(chǎn)。且模具的參數(shù)化設(shè)計(jì)也開始走向少數(shù)模具廠家技術(shù)開發(fā)的領(lǐng)域。

在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進(jìn)的軟件外，華中科技大學(xué)、吉林大學(xué)、湖南大學(xué)等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的軟件，并已在生產(chǎn)實(shí)踐中得到成功應(yīng)用，產(chǎn)生了良好的效益。

快速原型（RP）與傳統(tǒng)的快速經(jīng)濟(jì)模具相結(jié)合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點(diǎn)合金模具*樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣件制作難等問題，實(shí)現(xiàn)了以三維CAD模型作為制模依據(jù)的快速模具制造，并且保證了制件的精度，為汽車行業(yè)新車型的開發(fā)、車身快速試制提供了覆蓋件制作的保證，它標(biāo)志著RPM應(yīng)用于汽車車身大型覆蓋件試制模具已取得了成功。

圍繞著汽車車身試制、大型覆蓋件模具的快速制造，近年來也涌現(xiàn)出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產(chǎn)中應(yīng)用的無模多點(diǎn)成型及激光沖擊和電磁成型等技術(shù)。它們都表現(xiàn)出了降低成本、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。

第二篇：CADCAM技術(shù)

1.CAD/CAM技術(shù)

是以計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備及其系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，綜合計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)幾何、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械加工工藝、人機(jī)工程、控制理論電子科技學(xué)科等知識(shí)，以工程應(yīng)用為對(duì)象，實(shí)現(xiàn)包括二維繪圖設(shè)計(jì)、三維幾何造型設(shè)計(jì)、工程計(jì)算分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)、數(shù)控加工編程、仿真模擬、信息存儲(chǔ)與管理等相關(guān)功能。

2.廣義、狹義CAD/CAM技術(shù) 【廣義CAD/CAM技術(shù)】是指利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的整個(gè)過程及與之直接或者間接的活動(dòng)【狹義CAD/CAM技術(shù)】是指利用CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品的造型、計(jì)算分析和數(shù)控程序的編制。.CAD/CAM系統(tǒng)

主要有有關(guān)的硬件系統(tǒng)和相應(yīng)的軟件系統(tǒng)構(gòu)成，硬件系統(tǒng)主要有計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備組成，包括主機(jī)，存儲(chǔ)器，輸入輸出設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及生產(chǎn)加工設(shè)備登；軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件，支撐和應(yīng)用軟件。4.CAD/CAM系統(tǒng)分類

①根據(jù)使用的支撐軟件的規(guī)模大小【CAD系統(tǒng),CAM系統(tǒng)，CAD/CAM集成系統(tǒng)】②根據(jù)CAD/CAM系統(tǒng)使用的計(jì)算機(jī)硬件及其信息處理方式【主機(jī)系統(tǒng)，工程工作站系統(tǒng)，微機(jī)系統(tǒng)】③根據(jù)CAD/CAM系統(tǒng)是否使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)【單機(jī)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)】 5．【輸入設(shè)備】鍵盤，鼠標(biāo)，光筆，數(shù)字化儀，圖形輸入板，觸摸屏，掃描輸入設(shè)備【輸出設(shè)備】顯示器，打印機(jī)，繪圖機(jī)，生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備【網(wǎng)絡(luò)設(shè)備】服務(wù)器，工作站，網(wǎng)卡，通信電纜，集線器，中繼器，網(wǎng)橋，路由器，網(wǎng)關(guān)【應(yīng)用軟件】在系統(tǒng)軟件的基礎(chǔ)上，針對(duì)某一專用領(lǐng)域的需要而研制的軟件 6．計(jì)算機(jī)圖形學(xué)

計(jì)算機(jī)圖形學(xué)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)生，操作，處理圖形對(duì)象的學(xué)科，圖形對(duì)象可能是矢量圖形也可能是點(diǎn)陣圖形 圖形生成技術(shù)與算法

【線段】DDA法、Brcsenham法，逐點(diǎn)比較法【圓弧】DDA法、逐點(diǎn)比較法、正負(fù)法【區(qū)域填充】簡單遞歸填充算法、掃描區(qū)域填充法【自由曲線和曲面插值】曲線或曲面的擬合、曲線或曲面的插值 7．幾何建模

幾何建模就是以計(jì)算機(jī)能夠理解的方式，對(duì)幾何實(shí)體進(jìn)行確切的定義，賦予一定的數(shù)學(xué)描述，再以一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式對(duì)所定義的幾何實(shí)體加以描述，從而在計(jì)算機(jī)內(nèi)部構(gòu)造一個(gè)實(shí)體的模型。

8.三位形體的幾何信息、三維形體的拓?fù)湫畔?/p>

【三位形體的幾何信息】一般是指一個(gè)物體在三維歐式空間中的形狀位置和大小【三維形體的拓?fù)湫畔ⅰ恐敢粋€(gè)物體的拓補(bǔ)元素的個(gè)數(shù)，類型以及他們之間的關(guān)系，根據(jù)這些信息可以確定物體表面鄰接關(guān)系。9.三維幾何建模系統(tǒng) 線框建模，曲面建模 實(shí)體建模 【線框建模原理】是由一系列的點(diǎn)、直線、圓弧及某些二次曲線組成，藐描述產(chǎn)品的輪廓外形。特點(diǎn)：所構(gòu)成的實(shí)體模型只有離散的邊，而沒有邊與邊的關(guān)系，既沒有構(gòu)成面的信息，由于信息表達(dá)不完整，在許多情況下，會(huì)對(duì)物體形狀的判斷產(chǎn)生多義性?！厩娼Ｔ怼客ㄟ^對(duì)實(shí)體的各個(gè)表面或曲面進(jìn)行描述而構(gòu)造實(shí)體模型的一種建模方法。特點(diǎn):增加了面的信息，提高了三維實(shí)體信息的完整性、嚴(yán)密性，能夠完整的定義三維立體的表面 方法：貝賽爾曲線、B樣條曲線、NURBS曲線【實(shí)體建模原理】通過定義基本體素，利用體素的集合運(yùn)算或基本變形操作構(gòu)造所需要的實(shí)體。特點(diǎn)：覆蓋三維立體表面與實(shí)體同時(shí)生成 10.常用曲面的構(gòu)造方法與構(gòu)造特點(diǎn)

①線性拉伸面：將一條剖面線沿某一方向滑動(dòng)掃成曲面②直紋面：給定兩條相似曲線，具有相同次數(shù)和相同的節(jié)點(diǎn)矢量，將兩條曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)用直線相連③旋轉(zhuǎn)面：將平面內(nèi)定義的曲線繞某一軸旋轉(zhuǎn)360度得旋轉(zhuǎn)面④掃描面：一條剖面線沿另一條線滑動(dòng)兩者產(chǎn)生掃描平面

11.實(shí)體建模中實(shí)體建模方法：【體素法、掃描法】體素法通過基本體素集合運(yùn)算構(gòu)造幾何實(shí)體建模方法。包括【基本體素定義、體素之間的集合運(yùn)算】掃描法【平面輪廓掃描、整體掃描】計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示：邊界表示法，構(gòu)造立體幾何法，混合表示法，空間單元表示法 12.比較邊界表示法與構(gòu)造立體幾何法在描述同一物體時(shí)的區(qū)別和方法：

①邊界表示法：強(qiáng)調(diào)實(shí)體外表的細(xì)節(jié)，詳細(xì)記錄了構(gòu)成物體的所有幾何元素的幾何信息和相互之間連接關(guān)系的拓?fù)湫畔?，將面、邊界、頂點(diǎn)的信息分層記錄，建立層與層之間的聯(lián)系。在數(shù)據(jù)管理上易于實(shí)現(xiàn)，也便于系統(tǒng)直接存取參數(shù)。②構(gòu)造立體幾何法：形體結(jié)構(gòu)清楚，表達(dá)方式直觀，便于用戶接受，且數(shù)據(jù)記錄簡練。缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)記錄過于簡單，在對(duì)實(shí)

體進(jìn)行顯示和分析操作時(shí)，需要實(shí)時(shí)進(jìn)行大量的求交計(jì)算，降低了系統(tǒng)的工作效率，不變表達(dá)具有自由曲面邊界實(shí)體。13.計(jì)算機(jī)輔助工程CAE

是以現(xiàn)代計(jì)算力學(xué)為基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)仿真為手段的的工程分析技術(shù)，試試先產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要技術(shù)。主要包括有限元法FEM，邊界元法BEM，運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)分析、氣動(dòng)或流場分析、電路分析或磁場分析等。關(guān)鍵是在三維實(shí)體建模的基礎(chǔ)上，從產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)階段開始，按照實(shí)際使用的條件進(jìn)行仿真和結(jié)構(gòu)分析，按照性能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和綜合評(píng)價(jià)，以便從多個(gè)設(shè)計(jì)方案中選出最佳方案 14.有限元分析的基本原理 把要分析的連續(xù)假想體分割成有限個(gè)單元所組成的組合體，簡稱離散化。這些單元僅在頂點(diǎn)處相互連接，稱這些連接點(diǎn)為節(jié)點(diǎn)，而且他們相互連接在有限個(gè)節(jié)點(diǎn)上，承受等效的節(jié)點(diǎn)載荷、并根據(jù)平衡條件進(jìn)行分析，然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件把這些單元重新組合起來，成為一個(gè)組合體，再綜合求解。結(jié)構(gòu)及組成【前置處理程序、主分析程序、后置處理、用戶界面、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、共享的基礎(chǔ)算法】

15.前置、后置處理程序 【前置處理程序】基本任務(wù)是根據(jù)輸入對(duì)象的幾何信息進(jìn)行有限元幾何造型，按照用戶擬定的計(jì)算機(jī)模型自動(dòng)生成網(wǎng)絡(luò)，以及進(jìn)行不同密度的網(wǎng)格見的轉(zhuǎn)換和修補(bǔ)等，它具有實(shí)體建模與參數(shù)化建模、構(gòu)建的布爾運(yùn)算、單元自動(dòng)劃分、節(jié)點(diǎn)自動(dòng)編號(hào)與節(jié)電參數(shù)自動(dòng)生成、在合計(jì)材料參數(shù)直接輸入與公式參數(shù)化導(dǎo)入、節(jié)點(diǎn)載荷自動(dòng)生成、有限元模型自動(dòng)生

成等功能【后置處理程序】功能主要包括繪制應(yīng)力、應(yīng)變、位移、速度和加速度等空間變化的曲線圖。同時(shí)還要求能在主分析程序的結(jié)果進(jìn)行加工，如坐標(biāo)變換、差值、曲線光順、修定輸出結(jié)果，以及有限元分析結(jié)果的數(shù)據(jù)平滑各種物理量的加工顯示，針對(duì)工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的數(shù)據(jù)檢驗(yàn)與工程規(guī)范校核，設(shè)計(jì)優(yōu)化與模型修改。16.優(yōu)化設(shè)計(jì)

優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了一種邏輯方法，它能在所有可行的設(shè)計(jì)方案中進(jìn)行最優(yōu)的選擇，在規(guī)定條件下得到最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果。極大提高了科研、生產(chǎn)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了設(shè)計(jì)周期，節(jié)約了人力物力，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益?！灸繕?biāo)函數(shù)、設(shè)計(jì)變量、約束條件】

17.CAPP系統(tǒng)分類 【派生式CAPP】利用結(jié)構(gòu)的相似性，通過對(duì)系統(tǒng)中已有零件工藝規(guī)程的檢索得到相似零件的工藝規(guī)程，并對(duì)此進(jìn)行編輯修改【創(chuàng)成式CAPP】是利用人工智能的方法，在知識(shí)庫的基礎(chǔ)上，通過相應(yīng)的決策邏輯推理，創(chuàng)造性解決工藝設(shè)置問題。18.CAPP系統(tǒng)基本組成和功能 ①零件信息的輸入【將零件的圖形輸入到CAPP系統(tǒng)中】②系統(tǒng)的管理【用戶權(quán)限與賬號(hào)的管理、系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份、對(duì)各種制造資源數(shù)據(jù)和工藝知識(shí)進(jìn)行維護(hù)和管理】③零件工藝設(shè)計(jì)【生成零件的工藝文件】④工藝文件輸出【采用紙質(zhì)文檔形式，按標(biāo)準(zhǔn)的格式進(jìn)行預(yù)覽并打印輸出；采用電子文檔形式，直接作為機(jī)床的加工參數(shù)，輸出到CAM系統(tǒng)中】⑤系統(tǒng)界面【一般有系統(tǒng)的各種下拉菜單或其他形式的菜單，各種功能的實(shí)現(xiàn)均在菜單和對(duì)話框中進(jìn)行】 19.CAPP系統(tǒng)在制造信息化起的作用

①建立產(chǎn)品和制造零件的工藝過程文件②替代工藝設(shè)計(jì)人員的手工操作③規(guī)范產(chǎn)品制造工藝④使各種優(yōu)化決策方法的實(shí)現(xiàn)成為可能

20.CAPP系統(tǒng)零件信息的描述 ①數(shù)字編碼描述法②語言文字描述法③特征信息描述法 21.派生式CAPP系統(tǒng)

主要特征是檢索預(yù)置零件的工藝規(guī)程，實(shí)現(xiàn)零件工藝設(shè)計(jì)的借鑒與編輯。分為【基于GT技術(shù)的CAPP系統(tǒng)、基于特征的CAPP系統(tǒng)】

22.逆向工程、順向工程 【逆向工程】又稱反求技術(shù)和逆向設(shè)計(jì)，是將已有的產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)化為工程設(shè)計(jì)模型和概念模型，并在此基礎(chǔ)上解剖、深化和再創(chuàng)造的一些列分析方法和應(yīng)用技術(shù)的組合，可有效的改善技術(shù)水平，提高生產(chǎn)率，增強(qiáng)產(chǎn)品競爭力，是消化吸收先進(jìn)技術(shù)進(jìn)而創(chuàng)造和開發(fā)各種新產(chǎn)品的重要手段。【順向工程】是從預(yù)期功能和規(guī)格目標(biāo)開始，構(gòu)思產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，然后進(jìn)行各個(gè)部件的設(shè)計(jì)、制造以及檢驗(yàn)，再經(jīng)過組裝、整機(jī)檢驗(yàn)、性能測試等程序完成整個(gè)開發(fā)過程。

23.逆向工程的四個(gè)核心步驟 ①零件原型的數(shù)字化②從測量數(shù)據(jù)中提取零件原型的幾何特征③零件原型CAD模型的構(gòu)建④CAD模型的檢驗(yàn)與修正【關(guān)鍵步驟：零件的數(shù)字化、計(jì)算機(jī)輔助反向建模】 24.快速原型制造

又稱為快速出樣件技術(shù)或者快速成型法，與傳統(tǒng)材料的加工方法不同，它是采用材料累加的方法逐層制作。

第三篇：沖壓模具論文

引言

在目前激烈的市場競爭中，產(chǎn)品投入市場的遲早往往是成敗的關(guān)鍵。模具是高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品生產(chǎn)工具，模具開發(fā)周期占整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期的主要部分。因此客戶對(duì)模具開發(fā)周期要求越來越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質(zhì)量和價(jià)格。因此，如何在保證質(zhì)量、控制成本的前提下縮短模具開發(fā)周期是值得認(rèn)真考慮的問題。

模具開發(fā)周期包括模具設(shè)計(jì)、制造、裝配與試模等階段。所階段出現(xiàn)的問題都會(huì)對(duì)整個(gè)開發(fā)周期都有直接的影響，但有些因素的作用是根本的、全局性的。筆者認(rèn)為，人的因素及設(shè)計(jì)質(zhì)量就是這樣的因素。因此科龍模具廠采取了項(xiàng)目管理、并行工程及模塊化設(shè)計(jì)等管理上及技術(shù)上的措施，以提高員工積極性并改善設(shè)計(jì)質(zhì)量，最終目的是在保證質(zhì)量、成本目標(biāo)的前提下縮短模具開發(fā)周期。

1模具開發(fā)的項(xiàng)目管理實(shí)施方法

項(xiàng)目管理是一種為了在確定的時(shí)間范圍內(nèi)，完成一個(gè)既定的項(xiàng)目，通過一定的方式合理地組織有關(guān)人員，并有效地管理項(xiàng)目中的所有資源（人員、設(shè)備等）與數(shù)據(jù)，控制項(xiàng)目進(jìn)度的系統(tǒng)管理方法。

模具之間存在著復(fù)雜的約束關(guān)系，并且每套模具的開發(fā)涉及到較多種崗位、多種設(shè)備。因此需要有負(fù)責(zé)人保證所需生產(chǎn)資源在模具開發(fā)過程中能及時(shí)到位，因此需要實(shí)施項(xiàng)目負(fù)責(zé)制。另外，項(xiàng)目負(fù)責(zé)制的實(shí)施還便于個(gè)人工作考核，有利于調(diào)動(dòng)員工積極性。

模具廠有沖模工程部與塑模工程部。沖模工程部管轄四個(gè)項(xiàng)目組，塑模工程部為三個(gè)。模具任務(wù)分配方式以競標(biāo)為主，必要時(shí)協(xié)商分配。每個(gè)項(xiàng)目組設(shè)有一個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理、約兩個(gè)設(shè)計(jì)員、四個(gè)工藝師和四個(gè)左右的鉗工，工藝師包括模具制造工藝與數(shù)據(jù)編程人員。而其它的各種生產(chǎn)設(shè)備及操作員的調(diào)度由生產(chǎn)部的調(diào)度員統(tǒng)籌安排。如果項(xiàng)目組之間有資源需求的沖突而調(diào)度員不能解決時(shí)由廠領(lǐng)導(dǎo)仲裁。

廠內(nèi)員工可通過競職方式擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理，選拔項(xiàng)目經(jīng)理有三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)：（1）了解模具開發(fā)的所有工序內(nèi)容；（2）熟悉模具開發(fā)過程中的常見問題及解決方法；（3）有較強(qiáng)的判斷和決策能力，善于管理和用人。

項(xiàng)目管理的內(nèi)容之一就是要確定項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)擔(dān)負(fù)的職責(zé)。本廠項(xiàng)目經(jīng)理的職責(zé)有：（1）負(fù)責(zé)組織項(xiàng)目組在廠內(nèi)競標(biāo)、承接新項(xiàng)目；（2）負(fù)責(zé)與客戶交涉，包括確定產(chǎn)品細(xì)節(jié)、接受客戶修改產(chǎn)品設(shè)計(jì)的要求、反映需要與客戶協(xié)商才能解決的問題；（3）檢查產(chǎn)品的工藝性，如果產(chǎn)品工藝性存在問題，則向客戶反饋；（4）制定具體的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃；（5）負(fù)責(zé)對(duì)承接項(xiàng)目的全過程、全方位的質(zhì)量控制、進(jìn)度跟蹤及內(nèi)外協(xié)調(diào)工作；（6）負(fù)責(zé)完成組內(nèi)評(píng)審及對(duì)重大方案、特殊結(jié)構(gòu)、特殊用途的模具的會(huì)審；（7）負(fù)責(zé)組內(nèi)成員的工作分配、培訓(xùn)及考核；（8）對(duì)組內(nèi)成員的過失行為負(fù)責(zé)；（9）負(fù)責(zé)在組內(nèi)開展 “四新”技術(shù)的應(yīng)用與技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目的立項(xiàng)、組織、實(shí)施等各項(xiàng)工作；（10）及時(shí)解決新模具在維修期內(nèi)的各項(xiàng)整改及維修。

廠領(lǐng)導(dǎo)根據(jù)項(xiàng)目完成的時(shí)間、質(zhì)量與成本考核項(xiàng)目經(jīng)理。然后由項(xiàng)目經(jīng)理考核項(xiàng)目組內(nèi)員工，使責(zé)、權(quán)、利落實(shí)到每一位員工，有效調(diào)動(dòng)了員工積極性并顯著減少以前反復(fù)出現(xiàn)的問題。模具開發(fā)的并行工程實(shí)施方案

并行工程是縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高質(zhì)量與降低成本的有效方法。實(shí)施并行工程有助于提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配等多個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量。并行工程的核心是面向制造與裝配的設(shè)計(jì)（DFMA）[1]。在模具開發(fā)中實(shí)施并行工程就是要進(jìn)行產(chǎn)品及模具的可制造性與可裝配性檢查。

筆者為模具廠提出并實(shí)施了如圖1所示并行工程實(shí)施方案。IMAN是基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的PDM系統(tǒng)，基于IMAN集成各種CAX及DFX工具，并利用IMAN的工作流模型實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)過程的集成?；诮y(tǒng)一的產(chǎn)品三維特征模型，設(shè)計(jì)員利用CAD工具進(jìn)行模具設(shè)計(jì)；工藝師利用CAM功能進(jìn)行數(shù)控編程及CAPP進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)；審核者利用CAE功能進(jìn)行沖壓或注射成型過程模擬，利用DFX工具進(jìn)行可制造性與可裝配性分析。以上工作可以幾乎同時(shí)進(jìn)行，而且保證了產(chǎn)品及模具的相關(guān)尺寸的統(tǒng)一與安全。這就使審查時(shí)重點(diǎn)檢查模具的方案和結(jié)構(gòu)?；诮y(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，各種職能的人可以看到感興趣的某側(cè)面的信息。

DFMA工具的開發(fā)是并行工程的工作重點(diǎn)之一。在以往的DFMA方法研究與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中[2]，DFMA工具被動(dòng)地對(duì)CAD輸出的產(chǎn)品特征進(jìn)行評(píng)價(jià)，而不能在CAD系統(tǒng)產(chǎn)生具體產(chǎn)品特征前即在概念設(shè)計(jì)階段加以指導(dǎo)，使CAD系統(tǒng)要經(jīng)過多次設(shè)計(jì)―檢查―再設(shè)計(jì)循環(huán)才能求得滿意解。為此科龍模具廠開發(fā)了集成CAD系統(tǒng)的DFMA工具。DFMA的工作過程可分兩個(gè)階段。第一階段是，DFMA輸出概念設(shè)計(jì)方案到CAD，這個(gè)方案具有最少的零件數(shù)量；第二階段是，而CAD系統(tǒng)輸出設(shè)計(jì)特征模型，經(jīng)過特征映射后將制造特征模型輸入到DFMA工具進(jìn)行可制造性與可裝配性分析。通過這種途徑使DFMA知識(shí)庫得到盡早利用，為缺乏知識(shí)的CAD系統(tǒng)把握方向。

通過對(duì)產(chǎn)品與模具的可制造性與可裝配性的檢查，就從源頭消除了后續(xù)工序可能遇到的困難，大大減少出現(xiàn)缺陷和返工的可能性。模具的模塊化設(shè)計(jì)方法與系統(tǒng)研究

縮短設(shè)計(jì)周期并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量是縮短整個(gè)模具開發(fā)周期的關(guān)鍵之一。模塊化設(shè)計(jì)就是利用產(chǎn)品零部件在結(jié)構(gòu)及功能上的相似性，而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化與組合化。大量實(shí)踐表明，模塊化設(shè)計(jì)能有效減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)間并提高設(shè)計(jì)質(zhì)量。因此本文探索在模具設(shè)計(jì)中運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法。

3.1模具模塊化設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

模具的零部件在結(jié)構(gòu)或功能上具有一定的相似性，因而有采用模塊化設(shè)計(jì)方法的條件，但目前模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)方法的研究報(bào)道還很少見。與其它種類的機(jī)械產(chǎn)品相比，模具的模塊化有幾項(xiàng)明顯特點(diǎn)。

3.1.1模具零件的空間交錯(cuò)問題

模具零件在三維空間上相互交錯(cuò)，因此難于保證模塊組合后沒有發(fā)生空間干涉；難于清晰地進(jìn)行模塊劃分。

筆者采取以下辦法來克服這個(gè)問題：（1）利用Pro/E（或UGII等三維軟件）的虛擬裝配功能檢測干涉；（2）按結(jié)構(gòu)與功能劃分相結(jié)合。模塊劃分就是部件劃分并抽取共性過程。結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立的部件按結(jié)構(gòu)進(jìn)行劃分，設(shè)計(jì)出所謂的結(jié)構(gòu)模塊；而在空間上離散或結(jié)構(gòu)變化大的部件則按功能劃分，設(shè)計(jì)出所謂的功能模塊。這樣劃分并進(jìn)行相應(yīng)的程序開發(fā)后，結(jié)構(gòu)模塊的結(jié)構(gòu)可由結(jié)構(gòu)參數(shù)為主，功能參數(shù)為輔簡單求得；而對(duì)于功能模塊，可由功能參數(shù)為主，結(jié)構(gòu)參數(shù)為輔出發(fā)進(jìn)行推理，在多種多樣的結(jié)構(gòu)形式中做出抉擇。

3.1.2 凸凹模及某些零部件外形無法預(yù)見

某些模具零件（如凸凹模）的形狀和尺寸由產(chǎn)品決定因而無法在模塊設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)見到，所以只能按常見形狀設(shè)計(jì)模塊（如圓形或矩形的沖頭）,適用面窄；某些模具零件（如沖壓模的工件定位零件）雖然互相配合執(zhí)行某一功能，但它們的空間布置難尋規(guī)律與共性，因此即使按功能劃分也不能產(chǎn)生模塊。

筆者認(rèn)為，模塊化是部件級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化，而零件標(biāo)準(zhǔn)化可視為零件級(jí)的模塊化。兩個(gè)級(jí)別上的標(biāo)準(zhǔn)化是互相配合的。因此，要開發(fā)零件庫并納入模塊庫，以彌補(bǔ)模塊覆蓋不全的缺憾。當(dāng)零件必須逐個(gè)構(gòu)造時(shí)，一個(gè)齊全的便于使用的零件庫對(duì)提高效率很有幫助。

3.1.3 模具類型與結(jié)構(gòu)變化多

模具可有不同的工序性質(zhì)，如落料、沖孔等；有不同的組合方式，如簡單模、連續(xù)模等；還有不同的結(jié)構(gòu)形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當(dāng)途徑，使較少的模塊能組合出多種多樣模具。

為此，筆者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三維軟件）的參數(shù)化設(shè)計(jì)功能及用戶自定義特征功能的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，使模塊具有較大“可塑性”，能根據(jù)不同的輸入?yún)?shù)可產(chǎn)生較大的結(jié)構(gòu)變化；（2）分層次設(shè)計(jì)模塊。用戶可調(diào)用任一層次上的模塊，達(dá)到了靈活與效率兩個(gè)目標(biāo)。使用小模塊有靈活多變的優(yōu)點(diǎn)，但效率低，使用大模塊則相反。

3.2 模具模塊化設(shè)計(jì)的實(shí)施

為了實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)，并證明以上方法的可行性，筆者基于Pro/E二次開發(fā)，開發(fā)出一套模具模塊化CAD系統(tǒng)。系統(tǒng)分兩大部分：模塊庫與模塊庫管理系統(tǒng)。

3.2.1 模塊庫的建立

模塊庫的建立有三個(gè)步驟：模塊劃分、構(gòu)造特征模型和用戶自定義特征的生成。標(biāo)準(zhǔn)零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標(biāo)準(zhǔn)零件的定義只需進(jìn)行后兩步驟。

模塊劃分是模塊化設(shè)計(jì)的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統(tǒng)的功能、性能和成本[3]。每一類產(chǎn)品的模塊劃分都必須經(jīng)過技術(shù)調(diào)研并反復(fù)論證才能得出劃分結(jié)果。對(duì)于模具而言，功能模塊與結(jié)構(gòu)模塊是互相包容的。結(jié)構(gòu)模塊的在局部范圍內(nèi)可有較大的結(jié)構(gòu)變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結(jié)構(gòu)可能較固定，因而它可以包含結(jié)構(gòu)模塊。

模塊設(shè)計(jì)完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構(gòu)所需模塊的特征模型，運(yùn)用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項(xiàng)可變參數(shù)：可變尺寸與裝配關(guān)系，形成用戶自定義特征(User-Defined Features，UDFs)。生成用戶自定義特征文件（以gph為后綴的文件）后按分組技術(shù)取名存儲(chǔ)，即完成模塊庫的建立。

3.2.2 模塊庫管理系統(tǒng)開發(fā)

系統(tǒng)通過兩次推理，結(jié)構(gòu)選擇推理與模塊的自動(dòng)建模，實(shí)現(xiàn)模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結(jié)構(gòu)，第二次推理最終確定模塊的所有參數(shù)。通過這種途徑實(shí)現(xiàn)模塊“可塑性”目標(biāo)。

在結(jié)構(gòu)選擇推理中，系統(tǒng)接受用戶輸入的模塊名稱、模塊的功能參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。如果不滿意該結(jié)果，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數(shù)、精度、材料特征及裝配關(guān)系的定義。

在自動(dòng)建模推理中，系統(tǒng)利用輸入的尺寸參數(shù)、精度特征、材料特征與裝配關(guān)系定義，驅(qū)動(dòng)用戶自定義特征模型，動(dòng)態(tài)地、自動(dòng)地將模塊特征模型構(gòu)造出來并自動(dòng)裝配。自動(dòng)建模函數(shù)運(yùn)用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。UDFs的生成方法及參數(shù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)建模的程序見參考文獻(xiàn)[4]。

通過模塊的調(diào)用可迅速完成模具設(shè)計(jì)。這個(gè)系統(tǒng)在本廠應(yīng)用后了模具設(shè)計(jì)周期明顯縮短。由于在模塊設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)真考慮了模塊的質(zhì)量，因而對(duì)模具的質(zhì)量起基礎(chǔ)保證作用。模塊庫中存放的是相互獨(dú)立的UDFs文件，因此本系統(tǒng)具有可擴(kuò)充性?？偨Y(jié)

由于采取了上述措施，科龍集團(tuán)某一新品種空調(diào)的模具從設(shè)計(jì)到驗(yàn)收只需三個(gè)月就完成了，按可比工作量計(jì)算，開發(fā)周期比以前縮短了約1/4，而且模具質(zhì)量和成本都有所改善，明顯增強(qiáng)企業(yè)競爭力。

第四篇：沖壓模具課程設(shè)計(jì)

前言

沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機(jī)上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模具是沖壓生產(chǎn)必不可少的工藝裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。沖壓件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)成本等，與模具設(shè)計(jì)和制造有直接關(guān)系。模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的高低，是衡量一個(gè)國家產(chǎn)品制造水平高低的重要標(biāo)志之一，在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。

我國的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場需要和國際先進(jìn)水平相比仍有較大差距。這些主要表現(xiàn)在飛行器鈑金件、高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段方面已基本達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)功能方面也接近國際水平，在模具國產(chǎn)化進(jìn)程中前進(jìn)了一大步，但在制造質(zhì)量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國重點(diǎn)發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國際水平。

因此我們?cè)趯W(xué)習(xí)完《飛機(jī)鈑金成形原理和工藝》等模具相關(guān)基礎(chǔ)課程后，安排了模具設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，以幫助我們掌握模具設(shè)計(jì)的過程，為以后參加工作打下基礎(chǔ)。

設(shè)計(jì)內(nèi)容

一、零件的工藝性分析

圖1 零件圖

1）零件的尺寸精度分析 如圖1所示零件圖，該零件外形尺寸為R11，19；內(nèi)孔尺寸為R3，6，均未標(biāo)注公差，公差等級(jí)選用IT14級(jí)，則用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。

2）零件結(jié)構(gòu)工藝性分析 零件形狀簡單，適合沖裁成形。

3）制件材料分析 制件材料為45鋼，抗剪強(qiáng)度為432～549Mpa，抗拉強(qiáng)度為540～685Mpa，伸長率為16%。適合沖壓成形。

綜合以上分析，得到最終結(jié)論:該制件可以用沖壓生產(chǎn)的方式進(jìn)行生產(chǎn)。但有幾點(diǎn)應(yīng)注意：

1）孔與零件左邊緣最近處僅為2mm，在設(shè)計(jì)模具是應(yīng)加以注意。2）制件較小，從安全方面考慮，要采取適當(dāng)?shù)娜〖绞健?/p>

3）有一定批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。

二、工藝方案的確定

由零件圖可知，該制件需落料和沖孔兩種沖壓工藝，設(shè)計(jì)模具時(shí)可有以下三種方案：

方案一：先落料，再?zèng)_孔，采用單工序模生產(chǎn)。方案二：沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)。方案三：落料和沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。方案一采用單工序模生產(chǎn)，模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產(chǎn)效率較低，難以滿足零件年產(chǎn)20萬件的需求，而且要考慮第二套模具中工序件的定位問題，操作不便。

方案二采用級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)，可有效地提高生產(chǎn)效率，但連續(xù)模制造和設(shè)計(jì)難度大，費(fèi)用高，用于生產(chǎn)該制件達(dá)不到經(jīng)濟(jì)性要求。

方案三采用復(fù)合模生產(chǎn)，亦有很高的生產(chǎn)效率，復(fù)合模能在壓力機(jī)一次行程內(nèi)，完成落料、沖孔兩道工序，所沖壓的工件精度較高，不受送料誤差影響，能較好的滿足該制件內(nèi)孔與外形同心的要求。

通過對(duì)比，故采用方案三，比較適合該零件。

三、模具結(jié)構(gòu)形式的確定

（一）模具類型及卸料方式分析

因制件材料較薄，為了保證制件的平整度，所以采用正裝式復(fù)合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導(dǎo)桿可以直接把嵌在凸凹模里的廢料從刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用彈性卸料板卸料；沖孔凸模與落料凹模安裝于下模，用頂件器帶動(dòng)卸料板頂出制件。

（二）模具定位方式分析

在模具設(shè)計(jì)中，拋棄了傳統(tǒng)的銷釘定位，而是把凸凹模和凹模分別在上、下模座定位，上、下模座的定位沉臺(tái)在制造時(shí)是和導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定在一起加工完成的，這樣保證了上、下模工作零件的同軸度，從而達(dá)到保證零件尺寸精度的目的。同時(shí)沒有使用銷釘，也使模具的維修方便了很多，即使多次拆卸也能保證零件的精度不變。

四、工藝設(shè)計(jì)與計(jì)算

（一）制件排樣與材料利用率計(jì)算

采用單排直排有廢料排樣，如圖2所示。

由文獻(xiàn)【1】表3-17查得制件間搭邊值a=0.8mm，側(cè)搭邊值a1=1mm,則送料步距L=19+0.8=19.8；條料寬度B=22+1+1=24；經(jīng)計(jì)算制件面積S=284.73mm2，一個(gè)步距的材料利用率為：

η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%

圖2 排樣圖

由文獻(xiàn)【2】表4-1冷軋鋼板的尺寸，選板料規(guī)格為1200mm×600mm×1mm，剪裁條料時(shí)采用橫裁法，于是條料尺寸為24mm×600mm。

每板條料數(shù)n1=1200/24=50(條)；

每條制件數(shù)n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每塊板制件數(shù)n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料總利用率η=1500×284.73/（1200×600）=59.3﹪

（二）沖壓力的計(jì)算

沖裁力可按以下公式[1]計(jì)算：

F=KLtτ

kp，式中：t—材料厚度（mm）； L—沖裁件周長（mm）；τ已知K=1.3, t=1 mm；查文獻(xiàn)【2】表4-12得τ

kp

kp

--材料抗剪強(qiáng)度（Mpa）。

kp

=432～549，取τ=500；經(jīng)計(jì)算得外形周長L1=67.57mm，內(nèi)孔周長L2=30.85mm。所以

落料沖裁力 F1= KL1tτ沖孔沖裁力 F2= KL2tτ

kp

=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN

kp推件力和卸料力可用以下經(jīng)驗(yàn)公式[ 1]進(jìn)行估算：

F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—沖裁力；n為同時(shí)卡塞在凹模內(nèi)的零件數(shù)，一般為3～5；K推—推件力系數(shù)；K卸—卸料力系數(shù)。查文獻(xiàn)【1】表3-15得，K推=0.055，K卸=0.04～0.05，所以

F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于該制件模具采用彈性卸料裝置，所以總沖壓力的計(jì)算公式為： F總= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初選壓力機(jī)

根據(jù)總壓力71.24 kN,查文獻(xiàn)【2】表4-33開式壓力機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)，初選壓力機(jī)型號(hào)規(guī)格為J23-10，其主要參數(shù)如下：

公稱壓力：100 kN 滑塊行程：45mm 最大閉合高度：180mm 最大裝模高度：145mm 工作臺(tái)尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：?30mm×55mm(四）計(jì)算壓力中心

該制件圖形較規(guī)則，上下對(duì)稱，故采用解析法求壓力中心較為方便。建立如下圖所示坐標(biāo)系。

1x

設(shè)壓力中心為（x0,y0）,因?yàn)樯舷聦?duì)稱，所以y0=0，只需求x0，又因?yàn)閮?nèi)孔為軸對(duì)稱圖形，所以只需考慮外形。經(jīng)計(jì)算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根據(jù)合力矩定理得

所以，壓力中心為（0.72，0）。

（五）計(jì)算凸凹模刃口尺寸

本制件形狀簡單，可按分別加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必須滿足不等式[ 1]：

δp+δd≤Zmax-Zmin。

根據(jù)制件的材料和厚度,由文獻(xiàn)【3】表2-14 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)沖裁模初始雙邊間隙值，查得 ：

Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；

根據(jù)制件的基本尺寸和厚度，由文獻(xiàn)【3】表2-19 汽車、拖拉機(jī)等行業(yè)簡單形狀制件凸、凹模的制造偏差，查得：

落料部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 沖孔部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 驗(yàn)證制造偏差是否合格：

δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以，δp+δd=Zmax-Zmin=0.04，合格，可以采用該公差值。

由于零件圖未注公差，為了降低工作難度，所以在實(shí)際生產(chǎn)中按照IT14等級(jí)確定制件各尺寸公差，查文獻(xiàn)【3】附錄一 標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值和表2-17 磨損系數(shù)x得：

落料部分：尺寸R11，公差為0.43mm，取x=0.5；

尺寸19，公差為0.52mm，取x=0.5；

沖孔部分：尺寸R3 ,公差為0.25mm，取x=0.5；

尺寸6，公差為0.3mm，取x=0.75。

1）落料 尺寸R

Dd=(Dmax-xΔ

=(11.215-0.5×0.43=

Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=

Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=

2)沖孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=

dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=

尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=

dd=(dp+ Zmin

五、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）凹模設(shè)計(jì)

=(6.075+0.100=

因制件形狀簡單，輪廓近似圓形，且總體尺寸不大，選用整體式圓形凹模較為合理。因制件精度較低，厚度較小，由文獻(xiàn)【2】表3-5 冷沖模工作零件的材料及熱處理要求，選用9Mn2V為凹模材料。

1)確定凹模厚度H值:由凹模厚度經(jīng)驗(yàn)公式[4]估算：

H=K1K

2式中，F(xiàn)—沖裁力，N；K1—凹模材料修正系數(shù)，合金鋼取1，碳素鋼取1.3；K2—凹模刃口周邊長度修正系數(shù)。

本例中沖裁力F=43.92kN；凹模材料為合金鋼，故K1取1；凹模刃口周邊長度為67.57mm，查文獻(xiàn)【4】表3-34凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，得K2=1.12，所以

H=K1K2

=1×1.12×

=19.06mm 2)確定凹模周界尺寸D：根據(jù)條料寬度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文獻(xiàn)【4】表3-33，查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文獻(xiàn)【2】表5-45 圓形凹模板尺寸，可查到較為靠近凹模周界尺寸為63mm×20mm，故凹模周界尺寸取為63mm×20mm。其結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3 凹模

（二）其他沖模零件設(shè)計(jì)

據(jù)以上確定的凹模周界尺寸，查文獻(xiàn)【2】表5-5 復(fù)合模圓形厚凹模典型組合尺寸，可得其他沖模零件的數(shù)量、尺寸及主要參數(shù)。

1)卸料板 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

圖4卸料板

2)凸凹模固定板 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5凸凹模固定板

3)頂件塊 非標(biāo)準(zhǔn)件，尺寸根據(jù)凸、凹模尺寸確定，結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。

圖6頂件塊

4）凸凹模

凸凹模采用直通式結(jié)構(gòu)，固定部分簡化為圓形，因采用彈壓卸料，所以凸凹 模長度按下式[6]計(jì)算

L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加長度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模進(jìn)入凹模的深度（0.5～1mm）、凸凹模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10～20mm。

本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模長度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm

凸凹模結(jié)構(gòu)圖如圖7所示。

圖7 凸凹模 5)凸模

凸模亦采用直通式，固定部分簡化成圓形，長度L=19.5mm,其結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。

圖8 凸模

（三）選擇模架

由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架閉合高度110mm，查文獻(xiàn)【2】表5-8滑動(dòng)導(dǎo)向后側(cè)導(dǎo)柱模架規(guī)格，選用后側(cè)導(dǎo)柱模座,其主要參數(shù)如下：

上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 導(dǎo)柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 導(dǎo)套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具體結(jié)構(gòu)尺寸，參照文獻(xiàn)【5】表4-6后側(cè)導(dǎo)向模柱、表3-38導(dǎo)柱和表3-39導(dǎo)套設(shè)計(jì)。

（四）模柄設(shè)計(jì)

本例采用凸緣模柄，尺寸與模柄孔配做。

六、校核壓力機(jī)安裝尺寸

模座外形尺寸為63mm×63mm，閉合高度為110mm，J23-10型壓力機(jī)工作臺(tái)尺寸為370mm×240mm，最大閉合高度為180mm，故此壓力機(jī)能滿足要求。

七、繪制裝配圖

圖9 裝配圖

結(jié)束語

鈑金沖壓成形課程設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)期間的一門重要課程，是對(duì)我們將理論應(yīng)用于實(shí)踐能力的考核。通過這次課程設(shè)計(jì)我加深了對(duì)沖壓成形的理解，掌握了模具設(shè)計(jì)的基本方法，很好地鞏固了以前所學(xué)的知識(shí)，相信對(duì)我將來從事工作將有很大幫助。在本設(shè)計(jì)過程中，各位老師和同學(xué)們給予我大量的指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝。

由于個(gè)人水平有限，在設(shè)計(jì)中難免出現(xiàn)錯(cuò)誤和不足，還請(qǐng)老師批評(píng)指正。

致謝

經(jīng)過兩周的忙碌和工作，本次課程設(shè)計(jì)終于完成了，作為一個(gè)本科生的課程設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的幫助，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是很難的。

在這里首先要感謝郭拉鳳和張春元老師。他們平日里工作繁多，但在我做課程設(shè)計(jì)的整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。我的裝配圖較為復(fù)雜，但是郭老師仍然細(xì)心地糾正圖紙中的錯(cuò)誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和科學(xué)的研究精神也是我學(xué)習(xí)的榜樣，并將對(duì)我今后的學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生積極影響。

其次要感謝和我一起作課程設(shè)計(jì)的謝現(xiàn)龍同學(xué)，在本次設(shè)計(jì)中他給了我極大的幫助。

然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次課程設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。

參考文獻(xiàn)

【1】翟平.飛機(jī)鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，1995 【2】史鐵梁.模具設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2006 【3】孫京杰.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)訓(xùn)教程.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009 【4】康俊遠(yuǎn).沖壓成型技術(shù).北京:北京理工大學(xué)出版社.2008 【5】王立人.沖壓模設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京:北京理工大學(xué)出版社.2009 【6】李奇涵.沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì).北京：科學(xué)出版社，2007

第五篇：高速精密沖壓技術(shù)現(xiàn)狀及模具發(fā)展趨勢

高速精密沖壓技術(shù)現(xiàn)狀及模具發(fā)展趨勢

高速精密沖壓技術(shù)涉及到機(jī)械、電子、材料、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、精密檢測、信息網(wǎng)絡(luò)和管理技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是多學(xué)科的系統(tǒng)工程。多工位與多功能沖壓模具現(xiàn)狀 先進(jìn)多工位與多功能沖壓模具的代表主要有精密多工位級(jí)進(jìn)模、精密多工位沖壓傳遞模、精密多功能沖壓模具等。

高速精密沖壓技術(shù)涉及到機(jī)械、電子、材料、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、精密檢測、信息網(wǎng)絡(luò)和管理技術(shù)等諸多領(lǐng)域，是多學(xué)科的系統(tǒng)工程。

高速精密沖壓技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域

高速精密沖壓技術(shù)是現(xiàn)代沖壓生產(chǎn)的先進(jìn)制造技術(shù)，它綜合了科高速精密壓力機(jī)技術(shù)、高精變沖壓模技術(shù)、高品質(zhì)制品材料技術(shù)、智能控制技術(shù)和綠色為一體化的高新技術(shù)。應(yīng)用高速精密沖壓技術(shù)批量生產(chǎn)制品，具有高生產(chǎn)效率、高質(zhì)量、高一致性及節(jié)能降耗、節(jié)省人力、降低成本和確保安全生產(chǎn)等特點(diǎn)，因此已越來越被國民經(jīng)濟(jì)各工業(yè)生產(chǎn)部門所重視。當(dāng)前，現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)是世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展的今天，它更占有十分重要的地位。

高速精密沖壓模具技術(shù)主要基于使用板料加工制品，由高速壓力機(jī)設(shè)備、精密沖壓模具、優(yōu)質(zhì)卷料三個(gè)基本要素構(gòu)成，并在自動(dòng)化周邊設(shè)備的開卷裝置、校平裝置、送料裝置、材料潤滑裝置、出件裝置、理件裝置、收料裝置等協(xié)調(diào)連接，按沖壓工藝流程組合的一種沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線。

沖壓自動(dòng)化不僅可以大幅度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)條件、降低成本，而且能夠有效地保證沖壓生產(chǎn)中的人身安全，從根本上改變沖壓生產(chǎn)面貌，因此被廣泛應(yīng)用于電子、通訊、汽車、機(jī)械、軍工、輕工、電機(jī)電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、自動(dòng)化裝備和家電產(chǎn)品制造領(lǐng)域。在軌道交通、航空航天、新能源等產(chǎn)品制造領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛。

高速壓力機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

隨著電子通訊、電機(jī)電器、汽車和家電等產(chǎn)品技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)精密沖壓件的需求量越來越大，技術(shù)要求也越來越高，且應(yīng)用面也越來越廣泛，因此在大量生產(chǎn)和超大量生產(chǎn)中，普通壓力機(jī)已不能滿足生產(chǎn)和技術(shù)要求。采用高速精密壓力機(jī)進(jìn)行高速度、自動(dòng)化及連續(xù)沖壓是提高沖壓生產(chǎn)率的有效途徑。由于高速精密壓力機(jī)的滑塊行程每分鐘次數(shù)比噸位相似的普通壓力機(jī)高5倍以上，因此高速精密壓力機(jī)不但沖壓件精度高、表面質(zhì)量好，而且模具使用壽命長。

近幾年，沖壓技術(shù)不斷向高速化、精密化和智能化的方向發(fā)展，推進(jìn)了高速壓力機(jī)的發(fā)展勢頭，也因此涌現(xiàn)出許多的高速精密壓力機(jī)和超高速精密壓力機(jī)，如德國拉斯特公司、美國明斯特公司、瑞士布魯?shù)聽柟?、德國舒勒公司、日本能率和電產(chǎn)公司等研制的小噸位高速精密壓力機(jī)，其滑塊行程次數(shù)分別可達(dá)2,000次/分鐘，3,000次/分鐘，4,000次/分鐘。在負(fù)荷狀態(tài)下，還可達(dá)其標(biāo)準(zhǔn)中的特級(jí)精度要求。這標(biāo)志著高速精密壓力機(jī)技術(shù)已發(fā)展到超高速超精密的技術(shù)階段。

國外有些公司對(duì)小噸位高速精密壓力機(jī)按滑塊行程次數(shù)分為四個(gè)速度等級(jí)：常速≦250次/分鐘，次高速﹥250~400次/分鐘，高速﹥400~1,000次/分鐘，超高速≧1,000次/分鐘。大噸位高速精密壓力機(jī)滑塊行程次數(shù)相對(duì)較低，如300噸的大型高速精密壓力機(jī)，滑塊行程數(shù)范圍僅為160~400次/分鐘左右，100噸的翅片專用高速精密壓力機(jī)，滑塊行程數(shù)范圍一般為150~250次/分鐘左右。

由于沖壓速度隨著壓力機(jī)噸位、滑塊行程長度與次數(shù)、制品工藝結(jié)構(gòu)和材料工藝性能、自動(dòng)送料速度及精度等諸多要素的不同而改變，很難用簡單的數(shù)字作為劃分各個(gè)等級(jí)的界限，因此，目前國際上對(duì)高速精密壓力機(jī)速變范圍仍尚未作出明確的定義，通常將沖壓速度比普通壓力機(jī)速度高5~10倍的統(tǒng)稱為高速精密沖壓。而從中國多數(shù)企業(yè)的高速精密壓力機(jī)的應(yīng)用情況來看，沖次速度按滑塊最低和最高行程數(shù)的平均值或大于均值10~20%的沖速則是較為合理和有參考意義的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)楦咚倬軌毫C(jī)滑塊最高行程數(shù)一般是指無負(fù)荷沖程數(shù)。當(dāng)行程次數(shù)高達(dá)一定數(shù)值時(shí)，壓力機(jī)在運(yùn)行中的不平衡現(xiàn)象就明顯增加，滑塊下死點(diǎn)動(dòng)態(tài)性變化程度也較大，這樣就必須解決卷料質(zhì)量、送料速度、模具性能與壽命、設(shè)備強(qiáng)度、剛度和精度、故障的自動(dòng)監(jiān)控與穩(wěn)定性、振動(dòng)與噪聲以及潤滑和冷卻系統(tǒng)等一系列技術(shù)問題。所以，高速精密壓力機(jī)應(yīng)用中的沖次速度相當(dāng)關(guān)鍵。

高速精密沖壓件的類型與技術(shù)特點(diǎn)

高速精密沖壓件按行業(yè)、用途和工藝特點(diǎn)可分為電子零件類、IC集成電路引線框架類、電機(jī)鐵芯類、電器鐵芯類、換熱器翅片類、汽車零件類、家電零件類、以及其他類型等。零件主要包含連接器件、接插件、電刷件、電器端子、彈性零件等。

IC集成電路引線框架主要包含分立器件引線框架和集成電路引線框架。電機(jī)鐵芯主要包含單相串勵(lì)電機(jī)鐵芯、單相家用電機(jī)鐵芯、單相罩極電機(jī)鐵芯、永磁直流電機(jī)鐵芯、工業(yè)電機(jī)鐵芯、塑封定子鐵芯等。電器鐵芯主要包含E字形變壓器鐵芯、EI形變壓器鐵芯、工字形變壓器鐵芯、以及其他變壓器鐵芯片等。換熱器翅片主要包含工業(yè)換熱器翅片、家用換熱器翅片、汽車用換熱器翅片等。汽車零件主要包含汽車結(jié)構(gòu)件、汽車功能件。家電零件主要包含大家電零件，如彩管電子槍零件，以及小家電零件，各類結(jié)構(gòu)件和功能件等。其他類零件主要包含儀器儀表零件、IT類零件、聲學(xué)類和攝像類零件、現(xiàn)代辦公用類零件、以及五金件等。

高速精密沖壓件的技術(shù)具有品種多、材料多樣性、薄板卷料、自動(dòng)化生產(chǎn)批量極大、精度高、形狀復(fù)雜、技術(shù)含量和附加值高等特點(diǎn)。

高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)的典型概況

電機(jī)鐵芯生產(chǎn)技術(shù)概況

鐵芯是電機(jī)產(chǎn)品的重要部件，一般由0.35mm，0.5mm厚的硅鋼片制成。在電機(jī)生產(chǎn)的全部環(huán)節(jié)中，鐵芯沖片生產(chǎn)是關(guān)鍵。目前中國的高速精密沖壓鐵芯片和鐵芯自動(dòng)疊鉚、鐵芯三列帶扭槽疊鉚、鐵芯帶扭槽及回轉(zhuǎn)疊鉚、鐵芯雙回轉(zhuǎn)疊鉚、鐵芯雙列大回轉(zhuǎn)疊鉚、大型外轉(zhuǎn)子鐵芯帶扭槽疊鉚、定子鐵芯半圓組合疊鉚、定子鐵芯多塊組合疊鉚、長直條定子鐵芯卷圓組合疊鉚等高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)與國際先進(jìn)技術(shù)相比毫不遜色。

其中較為典型的鐵芯三列帶扭槽疊鉚制品的高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)概況是，鐵芯材料為50W470硅鋼片、帶料厚度0.5mm，料寬307.5mm。帶料經(jīng)開卷裝置、S型校平裝置、送料裝置、材料潤滑裝置、高速精密壓力機(jī)、大型精密級(jí)進(jìn)模等一體化的高速運(yùn)行，以及自動(dòng)沖壓導(dǎo)正釘孔、轉(zhuǎn)子片疊鉚工藝孔、轉(zhuǎn)子片記號(hào)孔、轉(zhuǎn)子片計(jì)量孔、轉(zhuǎn)子片槽形、轉(zhuǎn)子片臺(tái)階孔、轉(zhuǎn)子片疊鉚點(diǎn)、轉(zhuǎn)子片內(nèi)孔、轉(zhuǎn)子片落料疊鉚和扭槽、定子片缺口、定子片記號(hào)孔、定子片計(jì)量孔、定子片槽形、定子片疊鉚點(diǎn)、定子片內(nèi)孔、定子片落料疊鉚等多工位與多工序的交叉連續(xù)沖壓，一次完成三套定轉(zhuǎn)子鐵芯制品，鐵芯自動(dòng)疊鉚厚度105mm，定子鐵芯外徑110.52 0.02mm，外徑55.1 0.01/0.02 mm。制品在300噸的大型高速精密壓力機(jī)上生產(chǎn)，沖次速變280~320次/分鐘，并在沖壓過程中鐵芯制品自動(dòng)輸出。

換熱器翅片生產(chǎn)技術(shù)概況

翅片是空調(diào)產(chǎn)品的主要部件，一般由0.105mm厚的鋁箔制成。近年來，中國在高速?zèng)_壓換熱器翅片生產(chǎn)技術(shù)方面有了明顯提高，如家用空調(diào)換熱器翅片、汽車空調(diào)換熱器翅片、工業(yè)空調(diào)換熱器、整體導(dǎo)管式空調(diào)換熱器翅片、新型異形孔空調(diào)換熱器翅片、以及大型冷庫散熱器翅片等高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)已接近國際先進(jìn)水平。中國研發(fā)的一次出12列、24列、36列、42列、48列、60列、72列、76列翅片等高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國際上同類產(chǎn)品的水平。其中典型的Φ5.2 72列 2步進(jìn)翅片的高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)概況是：翅片材料鋁箔1,000-8H22，厚度0.105 mm的帶料，由展料架、過油裝置、送料裝置、高速精密壓力機(jī)、大型精密級(jí)進(jìn)模、吸料與集料裝置等組成的翅片高速精密沖壓自動(dòng)生產(chǎn)線，帶料經(jīng)壓料裝置、引申工程、沖孔工程、翻邊工程、百葉窗工程、中部異型切工程、端部異型切工程、邊切工程、異正工程、縱切工程、送料工程、橫切工程等12個(gè)成形工程的連續(xù)沖壓，一次出72列翅片，翅片形狀復(fù)雜，精度較高，表面要求光潔、平整、無刮傷，無毛刺、翻邊無開裂等技術(shù)要求。Φ5系列、72數(shù)和2步進(jìn)的翅片在100噸高速精密專用壓力機(jī)上生產(chǎn)，沖刺速度260次/分鐘，并能夠在沖壓過程中實(shí)現(xiàn)翅片制品一邊集料一邊取料。

IC集成電路引線框架生產(chǎn)技術(shù)概況

引線框架是分立器件和集成電路的載體。作為半導(dǎo)體器件的芯片載體引線框架，其主要特點(diǎn)是種類多、批量大、精度高、形狀細(xì)小、材料較薄、表面需要局部電鍍以及外觀要求嚴(yán)格。近幾年，隨著科技的發(fā)展，中國的高速精密沖壓引線框架生產(chǎn)技術(shù)較以前有了很大提升，如分立器件TO-220、SOT、SOD系列引線框架生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國外同類產(chǎn)品的水平。其中典型的SSOP-024集成電路引線框架高速精密沖壓生產(chǎn)技術(shù)概況是：引線框架材料C194銅合金，厚度0.152 mm的卷料，由卷料架、送料機(jī)構(gòu)、導(dǎo)料機(jī)構(gòu)、高速精密壓力機(jī)、精密級(jí)進(jìn)模、卷式收料裝置等組成的引線框架高速精密沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線，沖壓工序包含打字、沖壓麻狀點(diǎn)、沖定位孔與嵌定孔、沖內(nèi)引線A、沖內(nèi)引線B、沖內(nèi)引線C、裁片分離、靜壓內(nèi)引線、校橫彎、校外引線、校步距、內(nèi)引線校平、精整等32工位的連續(xù)沖壓，一次沖出4排，每排在11mm 9mm的尺寸面上沖出24條內(nèi)外引線腳，內(nèi)引線的最小間距0.17mm，產(chǎn)品的共面性要求控制在0.01mm 之內(nèi)等其他技術(shù)要求。該引線框架在80噸高速精密壓力機(jī)上生產(chǎn)，沖次速度為450~500次/分鐘。SSOP-24集成電路引線框架集微成型、微薄化、多腳化、高密度、小間距、多樣化等總體水平已接近國際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。

高速精密沖壓模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

近年來，中國模具產(chǎn)銷持續(xù)攀升，民營企業(yè)不斷涌現(xiàn)出來，國外著名企業(yè)和資本的進(jìn)入更是促進(jìn)了模具行業(yè)的快速發(fā)展，中國已成為名副其實(shí)的模具生產(chǎn)大國。然而，從模具產(chǎn)需情況看，雖然中低檔模具已完全實(shí)現(xiàn)自給，但是以大型、精密、高效、高性能模具為主要代表的高技術(shù)含量模具自給率仍然較低，只有60%左右，有很大一部分仍然依靠進(jìn)口。因此，提升中國模具企業(yè)的整體技術(shù)水平，提升企業(yè)的核心競爭力，促進(jìn)模具產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化仍然是中國模具行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

沖壓模具主要包括多工位與多功能沖壓模具、汽車覆蓋件模具和精沖模具等，這里僅對(duì)精密多工位與多功能沖壓模具闡述其現(xiàn)狀與發(fā)展。

多工位與多功能沖壓模具現(xiàn)狀

先進(jìn)多工位與多功能沖壓模具的代表主要有精密多工位級(jí)進(jìn)模、精密多工位沖壓傳遞模、精密多功能沖壓模具等。其中，精密多工位級(jí)進(jìn)模占據(jù)主流產(chǎn)品地位。先進(jìn)精密多工位級(jí)進(jìn)模主要包括電機(jī)鐵芯硅鋼片級(jí)進(jìn)模、空調(diào)器翅片級(jí)進(jìn)模、集成電路引線框架級(jí)進(jìn)模、電子連接器級(jí)進(jìn)模、彩管電子槍零件級(jí)進(jìn)模、汽車零件級(jí)進(jìn)模、家電零件級(jí)進(jìn)模等。

受中國市場產(chǎn)品檔次提升的推動(dòng)，中國的先進(jìn)多工位與多功能沖壓模具的總體水平得以提升，特別是產(chǎn)量最大的高速精密多工位級(jí)進(jìn)模在技術(shù)水平、制作精度、使用壽命和制作周期等方面均有明顯進(jìn)步，無論技術(shù)還是產(chǎn)能都已具備向先進(jìn)國家模具挑戰(zhàn)的能力。其中相當(dāng)一部分高檔優(yōu)質(zhì)模具的總體性能接近或達(dá)到國際同類模具的先進(jìn)水平，不僅可替代進(jìn)口，還能出口一部分到發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。

與國際先進(jìn)水平相比的主要差距

近年來，中國先進(jìn)多工位與多功能沖壓模具水平提高較快，模具制作裝備技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，模具設(shè)計(jì)制造水平有了很大提高，一部分精密復(fù)雜級(jí)進(jìn)模進(jìn)入了規(guī)?；a(chǎn)階段，模具的進(jìn)口替代成效明顯，出口逐年遞增。但是與國際先進(jìn)沖壓模具相比，仍然存在以下幾個(gè)方面的差距。

（1）模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)方面

模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)創(chuàng)新不夠，很多先進(jìn)模具中的關(guān)鍵設(shè)計(jì)內(nèi)涵和技術(shù)以及制造工藝中的“KNOW HOW”等基礎(chǔ)技術(shù)、理論以及核心技術(shù)掌握不夠，導(dǎo)致模具整體水平提升困難，始終處于技術(shù)跟進(jìn)與追蹤階段，達(dá)到甚至超越國際先進(jìn)水平還缺乏相關(guān)設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)技術(shù)的支撐。

（2）模具的壽命方面

由于受模具材料、熱處理技術(shù)以及制造裝配技術(shù)等相關(guān)因素的影響，中國沖壓模具壽命普遍低于國際先進(jìn)水平，差距在30%以上。特別是一次刃磨壽命低導(dǎo)致模具維護(hù)次數(shù)增加，降低了沖壓生產(chǎn)效率，增加了模具維護(hù)的成本，進(jìn)而影響中國模具的市場競爭力。

（3）模具的試模技術(shù)與模具的可靠性方面

試模是模具設(shè)計(jì)制造完成后對(duì)模具的一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)、評(píng)估和調(diào)整過程，是模具設(shè)計(jì)制造問題的集中暴露過程，也是沖壓模具設(shè)計(jì)、制造技術(shù)以及專業(yè)人員的綜合反映。而模具的可靠性和穩(wěn)定性則是模具設(shè)計(jì)制造質(zhì)量好壞的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)和模具正常使用的保障。由于中國缺乏對(duì)多工位與多功能沖壓模具的設(shè)計(jì)、制造工藝中的隱形知識(shí)和技術(shù)積累的深入挖掘，因此與國際先進(jìn)模具企業(yè)相比，中國多工位與多功能沖壓模具的試模、模具使用中的調(diào)整和維修時(shí)間增加30%以上。對(duì)比國外目前正在研究無試模程序的模具前沿技術(shù)，中國在模具的試模技術(shù)與模具的可靠性和穩(wěn)定性方面的差距是顯而易見的。

（4）模具的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)方面

模具設(shè)計(jì)制造師一項(xiàng)實(shí)踐性很強(qiáng)的專門技術(shù)，長期以來，中國對(duì)模具設(shè)計(jì)和制造的實(shí)踐性非常重視，但由于對(duì)沖壓模具基礎(chǔ)理論和技術(shù)研究重視不夠，導(dǎo)致模具設(shè)計(jì)和制造的基礎(chǔ)理論和技術(shù)發(fā)展緩慢。加上沖壓模具企業(yè)的專業(yè)化分工還不夠細(xì)化，小而全、大而全的模具企業(yè)還占主導(dǎo)地位，企業(yè)的核心競爭力難以形成，企業(yè)自有技術(shù)以及創(chuàng)新能力落后于國外先進(jìn)模具企業(yè)。另外，模具材料、標(biāo)準(zhǔn)件等模具基礎(chǔ)技術(shù)落后，直接影響了中國多工位與多功能沖壓模具的整體技術(shù)水平。因此，在多工位與多功能沖壓模具的基礎(chǔ)技術(shù)支持方面還存在很多薄弱環(huán)節(jié)。

（5）新型模具技術(shù)及其拓展方面

隨著新工藝新產(chǎn)品的不斷涌現(xiàn)，國外沖壓模具已經(jīng)從常規(guī)的單副級(jí)進(jìn)模向多功能組合模具、生產(chǎn)線配套組合模具工裝、特大型級(jí)進(jìn)模以及微細(xì)零件沖壓成型模具等方向發(fā)展，而中國企業(yè)大多數(shù)仍將重點(diǎn)放在常規(guī)的單副級(jí)進(jìn)模系列化和產(chǎn)業(yè)化方面，還未掌握特種高精尖模具如特大型高精、超高速?zèng)_壓、超薄、超強(qiáng)和微細(xì)型零件成形沖壓模具的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)多功能復(fù)合模具還設(shè)計(jì)不多。因此，中國還需要不斷開展新型模具的關(guān)鍵技術(shù)研究，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，為趕超國際先進(jìn)水平打好基礎(chǔ)。

（6）基礎(chǔ)零部件和配套件方面

多工位與多功能沖壓模具的基礎(chǔ)零部件和配套件是模具整體快速發(fā)展的基本條件，而中國由于熱處理、材料、標(biāo)準(zhǔn)件等模具基礎(chǔ)零部件和配套技術(shù)及質(zhì)量水平較低，高檔模具的基礎(chǔ)零部件和配套件主要依賴進(jìn)口。因此，中國急需提升模具基礎(chǔ)零部件和配套件的技術(shù)及質(zhì)量水平。

多工位與多功能沖壓模具的發(fā)展趨勢

在經(jīng)濟(jì)的全球化和中國從“制造業(yè)大國”向“制造業(yè)強(qiáng)國”的挺進(jìn)中，“服務(wù)科學(xué)”和“服務(wù)制造”等現(xiàn)代理念的出現(xiàn)，對(duì)中國模具行業(yè)的發(fā)展必將產(chǎn)生重大影響。模具行業(yè)的服務(wù)制造業(yè)的特征將大大增強(qiáng)，模具也應(yīng)該是最先融入“服務(wù)制造” 的生產(chǎn)裝備。

縱觀模具技術(shù)的發(fā)展路線和模具行業(yè)的發(fā)展前沿，模具技術(shù)的總體發(fā)展趨勢是“由模具自身的品質(zhì)提升向沖壓件產(chǎn)品的控形控性以及一體化解決方案方向發(fā)展”。即用戶要求從主要考慮模具的本身品質(zhì)向控制模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品品質(zhì)的方向發(fā)展，從對(duì)模具品質(zhì)的單一要求向?yàn)橛脩舢a(chǎn)品提供一體化解決方案方向發(fā)展。

用戶的要求突破了模具產(chǎn)品本身的界限，必須從產(chǎn)業(yè)鏈上尋求系統(tǒng)的解決方法，迫使模具技術(shù)和企業(yè)向制造業(yè)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈延伸。因此，一大批多領(lǐng)域交叉技術(shù)的應(yīng)用以及以模具為核心的系統(tǒng)解決方案將是今后模具發(fā)展的主要特征。

綜合中國目前沖壓模具的發(fā)展及其存在的問題，可以看出多工位與多功能沖壓模具是最有希望趕上國際先進(jìn)水平的模具之一。但是，還需要模具企業(yè)在專業(yè)化細(xì)分、自主創(chuàng)新以及設(shè)計(jì)和制造工藝基礎(chǔ)理論與技術(shù)方面做深入細(xì)致的研究工作，為中國多工位與多功能沖壓模具的整體技術(shù)趕上國際先進(jìn)水平打下好基礎(chǔ)，并在保持電機(jī)鐵芯自動(dòng)疊片級(jí)進(jìn)模、空調(diào)換熱器翅片級(jí)進(jìn)模、集成電路框架級(jí)進(jìn)模、電子連接器級(jí)進(jìn)模等高水平模具發(fā)展的同時(shí)，注重發(fā)展大型汽車零件級(jí)進(jìn)模、多功能復(fù)合沖壓模具、微小零件沖壓模具、特殊板料等微特沖壓模具及其技術(shù)，整體提升多工位與多功能沖壓模具的水平。

另外，“控形和控性”是模具發(fā)展的大方向，首先需要解決的是“控形”技術(shù)問題，沖壓模具的“控形”技術(shù)必然是近期需要突破的重要關(guān)鍵技術(shù)。研究沖壓成形的深層次理論和技術(shù)問題，借以掌握“控形和控性”技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)模具的信息化和智能化制造。

智能化是全球的發(fā)展趨勢，也是“服務(wù)時(shí)代”的主要特征。對(duì)模具行業(yè)來說，模具的信息化和智能化是實(shí)現(xiàn)“控形和控性”的重要手段，是趕超國際模具先進(jìn)水平的一個(gè)重要方面，它可以帶動(dòng)一些列模具先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義。目前中國模具的信息化和智能化剛開始起步，要實(shí)現(xiàn)模具的信息化和智能化還有很長的路要走，同時(shí)也需要相關(guān)政策的推動(dòng)。

在21世紀(jì)，隨著電子信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，市場需求向個(gè)性化與多樣化方向發(fā)展，未來高速精密沖壓技術(shù)和以高檔模具為核心的發(fā)展總趨勢是向精密化、高速化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、信息化和智能化、低碳環(huán)保及全球化的方向發(fā)展。