第一篇：典型冲压模具总体形势的确定和分析毕业论文
典型冲压件模具总体形式确定的分析研究
1.1冲压的概念、特点及应用
冲压是利用安装在冲压设备（主要是压力机）上的模具对材料施加压力，使其产生分离或塑性变形，从而获得所需零件（俗称冲压或冲压件）的一种压力加工方法。冲压通常是在常温下对材料进行冷变形加工，且主要采用板料来加工成所需零件，所以也叫冷冲压或板料冲压。冲压是材料压力加工或塑性加工的主要方法之一，隶属于材料成型工程术。
冲压所使用的模具称为冲压模具，简称冲模。冲模是将材料（金属或非金属）批量加工成所需冲件的专用工具。冲模在冲压中至关重要，没有符合要求的冲模，批量冲压生产就难以进行；没有先进的冲模，先进的冲压工艺就无法实现。冲压工艺与模具、冲压设备和冲压材料构成冲压加工的三要素，只有它们相互结合才能得出冲压件。
与机械加工及塑性加工的其它方法相比，冲压加工无论在技术方面还是经济方面都具有许多独特的优点。主要表现如下。
(1)冲压加工的生产效率高，且操作方便，易于实现机械化与自动化。这是因为冲压是依靠冲模和冲压设备来完成加工，普通压力机的行程次数为每分钟可达几十次，高速压力要每分钟可达数百次甚至千次以上，而且每次冲压行程就可能得到一个冲件。
（2）冲压时由于模具保证了冲压件的尺寸与形状精度，且一般不破坏冲压件的表面质量,而模具的寿命一般较长,所以冲压的质量稳定,互换性好,具有“一模一样”的特征。
（3）冲压可加工出尺寸范围较大、形状较复杂的零件，如小到钟表的秒表，大到汽车纵梁、覆盖件等，加上冲压时材料的冷变形硬化效应，冲压的强度和刚度均较高。
（4）冲压一般没有切屑碎料生成，材料的消耗较少，且不需其它加热设备，因而是一种省料，节能的加工方法，冲压件的成本较低。
但是，冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。所以，只有在冲压件生产批量较大的情况下，冲压加工的优点才能充分体现，从而获得较好的经济效益。
冲压地、在现代工业生产中，尤其是大批量生产中应用十分广泛。相当多的工业部门越来越多地采用冲压法加工产品零部件，如汽车、农机、仪器、仪表、电子、航空、航天、家电及轻工等行业。在这些工业部门中，冲压件所占的比重都相当的大，少则60%以上，多则90%以上。不少过去用锻造=铸造和切削加工方法制造的零件，现在大多数也被质量轻、刚度好的冲压件所代替。因此可以说，如果生产中不谅采用冲压工艺，许多工业部门要提高生产效率和产品质量、降低生产成本、快速进行产品更新换代等都是难以实现 的。1.2 冲压的基本工序及模具
由于冲压加工的零件种类繁多，各类零件的形状、尺寸和精度要求又各不相同，因而生产中采用的冲压工艺方法也是多种多样的。概括起来，可分为分离工序和成形工序两大类；分离工序是指使坯料沿一定的轮廓线分离而获得一定形状、尺寸和断面质量的冲压（俗称冲裁件）的工序；成形工序是指使坯料在不破裂的条件下产生塑性变形而获得一定形状和尺寸的冲压件的工序。
上述两类工序，按基本变形方式不同又可分为冲裁、弯曲、拉深和成形四种基本工序，每种基本工序还包含有多种单一工序。
在实际生产中，当冲压件的生产批量较大、尺寸较少而公差要求较小时，若用分散的单一工序来冲压是不经济甚至难于达到要求。这时在工艺上多采用集中的方案，即把两种或两种以上的单一工序集中在一副模具内完成，称为组合的方法不同，又可将其分为复合-级进和复合-级进三种组合方式。
复合冲压——在压力机的一次工作行程中，在模具的同一工位上同时完成两种或两种以上不同单一工序的一种组合方法式。
级进冲压——在压力机上的一次工作行程中，按照一定的顺序在同一模具的不同工位上完面两种或两种以上不同单一工序的一种组合方式。
复合-级进——在一副冲模上包含复合和级进两种方式的组合工序。
冲模的结构类型也很多。通常按工序性质可分为冲裁模、弯曲模、拉深模和成形模等；按工序的组合方式可分为单工序模、复合模和级进模等。但不论何种类型的冲模，都可看成是由上模和下模两部分 组成，上模被固定在压力机工作台或垫板上，是冲模的固定部分。工作时，坯料在下模面上通过定位零件定位，压力机滑块带动上模下压，在模具工作零件（即凸模、凹模）的作用下坯料便产生分离或塑性变形，从而获得所需形状与尺寸的冲件。上模回升时，模具的卸料与出件装置将冲件或废料从凸、凹模上卸下或推、顶出来，以便进行下一次冲压循环。
1.3 冲压技术的现状及发展方向
随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，许多新技术、新工艺、新设备、新材料不断涌现，因而促进了冲压技术的不断革新和发展。其主要表现和发展方向如下。(1).冲压成形理论及冲压工艺方面
冲压成形理论的研究是提高冲压技术的基础。目前，国内外对冲压成形理论的研究非常重视，在材料冲压性能研究、冲压成形过程应力应变分析、板料变形规律研究及坯料与模具之间的相互作用研究等方面均取得了较大的进展。特别是随着计算机技术的飞跃发展和塑性变形理论的进一步完善，近年来国内外已开始应用塑性成形过程的计算机模拟技术，即利用有限元（FEM）等有值分析方法模拟金属的塑性成形过程，根据分析结果，设计人员可预测某一工艺方案成形的可行性及可能出现的质量问题，并通过在计算机上选择修改相关参数，可实现工艺及模具的优化设计。这样既节省了昂贵的试模费用，也缩短了制模具周期。
研究推广能提高生产率及产品质量、降低成本和扩大冲压工艺应用范围的各种压新工艺，也是冲压技术的发展方向之一。目前，国内外相继涌现出精密冲压工艺、软模成形工艺、高能高速成形工艺及无模多点成形工艺等精密、高效、经济的冲压新工艺。其中，精密冲裁是提高冲裁件质量的有效方法，它扩大了冲压加工范围，目前精密冲裁加工零件的厚度可达25mm，精度可达IT16~17级；用液体、橡胶、聚氨酯等作柔性凸模或凹模的软模成形工艺，能加工出用普通加工方法难以加工的材料和复杂形状的零件，在特定生产条件下具有明显的经济效果；采用爆炸等高能效成形方法对于加工各种尺寸在、形状复杂、批量小、强度高和精度要求较高的板料零件，具有很重要的实用意义；利用金属材料的超塑性进行超塑成形，可以用一次成形代替多道普通的冲压成形工序，这对于加工形状复杂和大型板料零件具有突出的优越性；无模多点成形工序是用高度可调的凸模群体代替传统模具进行板料曲面成形的一种先进技术，我国已自主设计制造了具有国际领先水平的无模多点成形设备，解决了多点压机成形法，从而可随意改变变形路径与受力状态，提高了材料的成形极限，同时利用反复成形技术可消除材料内残余应力，实现无回弹成形。无模多点成形系统以CAD/CAM/CAE技术为主要手段，能快速经济地实现三维曲面的自动化成形。
(2.)冲模是实现冲压生产的基本条件.在冲模的设计制造上,目前正朝着以下两方面发展:一方面,为了适应高速、自动、精密、安全等大批量现代生产的需要，冲模正向高效率、高精度、高寿命及多工位、多功能方向发展，与此相比适应的新型模具材料及其热处理技术，各种高效、精密、数控自动化的模具加工机床和检测设备以及模具CAD/CAM技术也在迅速发展；另一方面，为了适应产品更新换代和试制或小批量生产的需要，锌基合金冲模、聚氨酯橡胶冲模、薄板冲模、钢带冲模、组合冲模等各种简易冲模及其制造技术也得到了迅速发展。
精密、高效的多工位及多功能级进模和大型复杂的汽车覆盖件冲模代表了现代冲模的技术水平。目前，50个工位以上的级进模进距精度可达到2微米，多功能级进模不仅可以完成冲压全过程，还可完成焊接、装配等工序。我国已能自行设计制造出达到国际水平的精度达2~5微米，进距精度2~3微米，总寿命达1亿次。我国主要汽车模具企业，已能生产成套轿车覆盖件模具，在设计制造方法、手段方面已基本达到了国际水平，但在制造方法手段方面已基本达到了国际水平，模具结构、功能方面也接近国际水平，但在制造质量、精度、制造周期和成本方面与国外相比还存在一定差距。
模具制造技术现代化是模具工业发展的基础。计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平。高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为15000~40000r/min）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度）、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工；电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极，如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300mm2/min,加工精度可达±1.5微米，表面粗糙度达Ra=01~0.2微米;精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能。此外，激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。利用RPM技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。如清华大学开发研制的“M-RPMS-Ⅱ型多功能快速原型制造系统”是我国自主知识产权的世界惟一拥有两种快速成形工艺（分层实体制造SSM和熔融挤压成形MEM）的系统，它基于“模块化技术集成”之概念而设计和制造，具有较好的价格性能比。一汽模具制造公司在以CAD/CAM加工的主模型为基础，采用瑞士汽巴精化的高强度树脂浇注成形的树脂冲模应用在国产轿车试制和小批量生产开辟了新的途径。(3)冲压设备和冲压生产自动化方面
性能良好的冲压设备是提高冲压生产技术水平的基本条件，高精度、高寿命、高效率的冲模需要高精度、高自动化的冲压设备相匹配。为了满足大批量高速生产的需要，目前冲压设备也由单工位、单功能、低速压力机朝着多工位、多功能、高速和数控方向发展，加之机械乃至机器人的大量使用，使冲压生产效率得到大幅度提高，各式各样的冲压自动线和高速自动压力机纷纷投入使用。如在数控四边折弯机中送入板料毛坯后，在计算机程序控制下便可依次完成四边弯曲，从而大幅度提高精度和生产率；在高速自动压力机上冲压电机定转子冲片时，一分钟可冲几百片，并能自动叠成定、转子铁芯，生产效率比普通压力机提高几十倍，材料利用率高达97%；公称压力为250KN的高速压力机的滑块行程次数已达2000次/min以上。在多功能压力机方面，日本田公司生产的2000KN“冲压中心”采用CNC控制，只需5min时间就可完成自动换模、换料和调整工艺参数等工作；美国惠特尼公司生产的CNC金属板材加工中心，在相同的时间内，加工冲压件的数量为普通压力机的4~10倍，并能进行冲孔、分段冲裁、弯曲和拉深等多种作业。
近年来，为了适应市场的激烈竞争，对产品质量的要求越来越高，且其更新换代的周期大为缩短。冲压生产为适应这一新的要求，开发了多种适合不同批量生产的工艺、设备和模具。其中，无需设计专用模具、性能先进的转塔数控多工位压力机、激光切割和成形机、CNC万能折弯机等新设备已投入使用。特别是近几年来在国外已经发展起来、国内亦开始使用的冲压柔性制造单元（FMC）和冲压柔性制造系统（FMS）代表了冲压生产新的发展趋势。FMS系统以数控冲压设备为主体，包括板料、模具、冲压件分类存放系统、自动上料与下料系统，生产过程完全由计算机控制，车间实现24小时无人控制生产。同时，根据不同使用要求，可以完成各种冲压工序，甚至焊接、装配等工序，更换新产品方便迅速，冲压件精度也高。(4)冲压标准化及专业化生产方面
模具的标准化及专业化生产，已得到模具行业和广泛重视。因为冲模属单件小批量生产，冲模零件既具的一定的复杂性和精密性，又具有一定的结构典型性。因此，只有实现了冲模的标准化，才能使冲模和冲模零件的生产实现专业化、商品化，从而降低模具的成本，提高模具的质量和缩短制造周期。目前，国外先进工业国家模具标准化生产程度已达70%~80%，模具厂只需设计制造工作零件，大部分模具零件均从标准件厂购买，使生产率大幅度提高。模具制造厂专业化程度越不定期越高，分工越来越细，如目前有模架厂、顶杆厂、热处理厂等，甚至某些模具厂仅专业化制造某类产品的冲裁模或弯曲模，这样更有利于制造水平的提高和制造周期的缩短。我国冲模标准化与专业化生产近年来也有较大发展，除反映在标准件专业化生产厂家有较多增加外，标准件品种也有扩展，精度亦有提高。但总体情况还满足不了模具工业发展的要求，主要体现在标准化程度还不高（一般在40%以下），标准件的品种和规格较少，大多数标准件厂家未形成规模化生产，标准件质量也还存在较多问题。另外，标准件生产的销售、供货、服务等都还有待于进一步提高。设计要求:设计该零件的冲裁模 冲压件图如下图所示:
+0.250+0.30+0.150+0.200-0.4312±0.2521±0.5288.90-0.5231.5±0.25冲压技术要求: 1.材料:H62 2.材料厚度:4mm 3.生产批量:中批量 4.未注公差:按IT14级确定.2 冲裁件的总体工艺分析
一 冲裁件的工艺性分析
冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲裁工艺的适应性。也就是工件在冲裁加工过程中的难易程度
冲裁工艺性好是指能用普通冲裁方法，在模具寿命和生产率较高，成本较低的条件下得到质量合格的冲裁件 包括： 冲裁件的尺寸和形状
冲裁件的尺度精度和表面粗糙度
冲裁材料 冲裁件尺寸标注
冲裁模类型的确定 冲裁顺序的安排
3案例的工艺性分析
1、冲压件工艺分析
零件尺寸精度：υ5-0.01公差为0.03，则是属于IT9级之间，其他未注公差为IT14级。
所以，零件最高精度要求为IT9，因此可用于一般的冲裁，普通冲
+0.02 裁可以达到要求。由于冲裁件没有断面粗糙度的要求，我们不必考虑。
（2）零件结构工艺分析 a、零件结构简单、对称；
b、最小壁厚：孔边距b1=（8.5-5）/2=1.75>1.5t c、无悬臂窄槽b1=4>2t=2.25>2t d、无尖角
e、冲孔Φ5，查表得τ=400～700 Mpa >400Mpa,5>1.3t=1.3
所以，一般冲模可以冲出此孔，无小孔；
f、无圆角。（3）零件材料分析：
45号钢
τ=440～700Mpa
σs=550～700Mpa
δ﹪
所以，45号钢强度较高，塑性和韧性尚好，综上所述：该零件符合冲裁工艺性要求，可以利用普通冲裁加工。
2、工艺方案制定
（1）基本工序：冲孔、落料。（2）工艺方案：
方案一：单工序模，落料模、冲孔模2套模具； 方案二：复合模，落料、冲孔1套模具； 方案三：级进模，冲孔、落料级进模1套模具。
10=14分析3个方案：
a、第一种方案的优点是模具设计、制造简单、周期短，模具结构简单，甚至可以采用标准化得模具成型零件，因此，模具和制件的制造成本均低。但因采用两副模具分别进行落料和冲孔，其冲压生产率低，不能满足该零件中批量生产的要求。
b、第二种方案的优点是冲压的生产效率较高，且制件的平整度较高。但模具结构较第一种方案复杂，因此设计制造周期长，模具成本较高。
c、第三种方案的优点是冲压的生产过程易于实现机械化和自动化，生产效率较高。但模具结构较第一种复杂，因此设计制造周期较长，模具成本较高。
综上分析，以满足制件质量和生产纲领为主要因素，可以得出冲件的精度和平直度较好，生产率较高，操作方便，因此采用复合模进行加工。
3弯曲件总体工艺分析
弯曲件工艺性分析
1.材料分析
如果弯曲件的材料具有足够的塑性，屈强比小，屈服点和弹性模量的比值小，则有利于弯曲成形和工件质量的提高。如软刚、黄铜和铝等材料的弯曲成形性能好。而脆性大的材料，如磷青铜、铍青铜和弹簧钢等，则最小型对弯曲半径大，回弹大，不利于成形。
2.结构分析（1）最小弯曲半径和弯曲件的弯边高度
弯曲半径
弯曲件的弯曲半径不宜小于最小弯曲半径，也不宜过大。因为过大时，受到回弹的影响，弯曲的角度与弯曲半径的精度都不易保证。
弯边高度
弯曲件的弯边高度不宜过小，其值应为hr2t。当h较小时，弯边在模具上支持的长度过小，不容易形成足够的弯矩，很难得到形状准确的工件。若hr2t时，则须先压槽，或增加弯边高度，弯曲后再切掉
（2）预冲工艺孔或切槽
如图45所示，对阶梯形坯料进行局部弯曲时（见图45a)，在弯曲线与外形轮廓相一致的情况下，会使根部撕裂或畸变，这时应改变弯曲线的位置（见图45b)。必要时，在弯曲部分与不弯曲部分之间切槽或在弯曲前冲出工艺孔（见图45c、d、e），工艺槽深度A大于弯曲半径，槽宽B大于材料厚度。
（3）弯曲件孔边距离
弯曲有孔的工序件时，如果孔位于弯曲变形区内，则弯曲时孔要变形。为此必须使孔处于变形区之外（见图46）。一般孔边至弯曲半径r中心的距离按料厚确定，即当t2mm时，Lt；当t2mm时，L2t。
如果孔边至弯曲半径r中心的距离过小，为防止弯曲时孔变形，可采取冲凸缘形缺口或月牙槽的措施（见图47a, b)。或在弯曲变形区内冲工艺孔，以转移变形区（见图47c)。
（4）弯曲样的几何形状
弯曲件应尽量设计成对称状，弯曲半径左右一致，以防弯曲变形时坯料受力不均而产生偏移。如果不对称，应增设工艺孔定位（见图48b）。有些带缺口的弯曲件，如图48a所示，若将坯料冲出缺口，弯曲变形时会出现叉口，严重时无法成形，这时应在缺口处留连接带，待弯曲成形后再将连接带切除。
（5）弯曲件的尺寸标注
尺寸标 注对弯曲件的工艺有很大的影响。
例如，图49是弯曲件孔的位置尺寸的三
种标注法。对于第一种标注法，孔的位
图48 增添连接带和定位工艺孔的弯曲件 置精度不受坯料展开长度和回弹的 影响，将大大简化工艺和模具设计。因此在不要求弯曲件有一定装配关系时，应尽量考虑冲压工艺的方便来标注尺寸。图49a可以采用先落料冲孔（复合
工序），然后压弯成形，工艺比较简单。
图49b,c所示的尺寸标注方法，冲孔只能
图49 尺寸标注对弯曲工艺的影响 在压弯成形后进行，这会造成许多不便。
3.弯曲件的尺寸偏差弯曲件的精度
受坯料定位、偏移、翘曲和回弹等因素的影响，弯曲的工序数目越多，精度也越低。对弯曲件的精度要求应合理，一般弯曲件长度的尺寸公差等级在IT13级以下，角度公差大于15′
3拉深件总体工艺分析
① 拉深件底部与直臂间的内R,即凸模的R角应大于（3~5）t;拉深件凸缘与直臂间的内R,即凹模的R角应大于（4~8）t,否则需增加整形工序。
② 拉深件的凸缘直径D与筒内径d应满足公式>d+12t。
③ 在使用条件允许的情况下,拉深件应尽可能采用轴对称回转体零件,且形状力求简化,以便于模具设计与制造。
④ 拉深件的精度一般圆筒件可达IT8~T10级,对于一般异形件可低1~2级
第二篇：冲压模具间隙值的确定
冲压模具等高套筒高度该如何计算
等高套筒安装示意图
冲压模具等高套如何计算，我想看了上面的图以后大家应该都会明白了吧？ 什么是等高套？等高套的目的是什么？
先回答是什么是等高套，等高套是等高套筒的简称，按照正规的叫法应该是叫等高套筒的，不过工厂里的师傅们一般习惯称它为等高套。等高套筒，顾名思义，就是指空心的套筒，一套小模具至少也会有十几个等高套，模具太小的话，五六个就够了，同一块模板上所配套的等高套高度必须全部相同，公差最好在正负0.01以内，误差太大的话会很容易造成脱料板卡死脱不开、冲头折断等意外情况发生。
等高套的目的一是把脱料板拉住，免得脱料板掉下来；二是保证脱料的行程，能够使产品顺利从模具上脱下来，以免产生带料、卡料等模具不脱料的悲剧出现。
等高套如果太短的话，可能会导致冲头露出脱料板来，这样的话，料还没压住就开始冲，很容易产生卡料、带料、冲头磨损、产品切边皱等状况出现。等高套如果太长的话，就会导致冲头导正长度不够，很容易造成冲头折断等。所以，一套模具如果需要保证生产顺利的话，准确计算等高套筒的长度也是非常重要的。那么，冲压模具等高套筒的高度该如何计算呢？ 计算冲压模具等高套筒的高度，首先要确认脱料板的行程，脱料板行程的计算公式：脱料板的行程=冲头长度-固定板(上夹板)-脱垫板(止挡板)-脱料板+1(mm)到2mm(只要能够保证冲头完全进入脱料板，不露出脱料板就OK啦)。等高套高度= 固定板(上夹板)+脱垫板(止挡板)+行程。
第三篇：我国冲压模具现状及发展趋势分析
我国冲压模具现状及发展趋势分析
一、现状
改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。
浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。
随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。
近年许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。
以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。
例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件，上海交通大学模具CAD国家工程研究中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件等在国内模具行业拥有不少的用户。
虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。
二、未来冲压模具制造技术发展趋势
模具技术的发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”的要求服务。达到这一要求急需发展如下几项：
(1)全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及CAD/CAM/CAE技术的条件已基本成熟，各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务的力度；进一步扩大CAE技术的应用范围。计算机和网络的发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。
(2)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。
(3)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的CAD数据，用于模具制造业的“逆向工程”。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。
(4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。
(5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右。国外发达国家一般为80%左右。
(6)优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC等)、等离子喷涂等技术。
(7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。
(8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。
CNC雕刻机在国内的发展上从最近的一两年才有较大的发展，相关加工厂和使用单位时刻以敏锐的眼光盯着厂家的动向，这也是身为雕铣机主机生产厂一点也不敢松懈的真正原因所在。
作为用户当然要选合适的设备，如果选型不当，不但不能赚钱反而令陷入为机器打工的苦涩局面。那么什么样的机床才是好机床？
我们认为好机床的定义是这样的：
能够在短期内收回投资的机床才是好机床。
数控机床的设计使用寿命一般为7年，主要是数控方面的使用寿命为准，这样花钱和挣钱的比例关系将直接影响您的生意，所以仔细分析功能进行选型是有效投资的必要条件。
在国外很早就有雕铣机的名词(CNCengravingandmillingmachine)，严格地讲雕是铣的一部分，是购买雕刻机还是购买数控铣式加工中心是经常要问自己的问题。另外，还有目前盛行的高速切削机床(HSCMACHINE)。还是让我们首先搞清楚三个机型区别：
1、数控铣和加工中心用于完成较大铣削量的工件的加工设备
2、数控雕铣机用于完成较小铣削量，或软金属的加工设备
3、高速切削机床用于完成中等铣削量，并且把铣削后的打磨量降为最低的加工设备
深入分析上述设备的结构可以帮我们做出正确的选择
一、从机械角度
机床的机械分为两个部分，移动部分和不移动部分：工作台，滑板，十字花台等为移动部分，床座，立柱等为非移动部分
1、数控铣加工中心：
非移动部分钢性要求非常好移动部分钢性要求非常好优点：能进行重切削；缺点：由于移动部分同样庞大，牺牲了机床灵活性，对于细小的部分和快速进给无能为力。
2、数控雕铣机
非移动部分钢性要求好移动部分钢性要以灵活为前题下，尽可能的轻一些，同时保持一定的钢性。优点：可进行比较细小的加工，加工精度高。对于软金属可进行高速加工；缺点：由于钢性差所以不可能进行重切削。
3、高速切削机床
非移动部分钢性要求非常好移动部分钢性要求比较好，而且尽可能的轻巧。优点：能进行中小量的切削(例一般φ10的平底刀，对于45号钢(300)深切深度以0.75为好)；缺点：正确使用下能发挥高效，低成本，使打磨量变为极少。不正确使用，马上就会使刀具的废品堆积如山。
如何从机械上做到上面又轻、刚性又好矛盾的要求，关键在于机械结构上的功夫。
1、床体采用高低筋配合的网状架构，有的直接采用蜂巢的相接的内六角网状结构
2、超宽的立柱和横梁，大家知道龙门式的结构由于其极好的对称性和极佳的钢性被高速切削设备厂家一直做为首选结构。
3、对于移动部分有与数控铣显著的不同之处是加宽了很多导轨与导轨之间的距离，以克服不良力矩的问题。
4、从材料上讲一般采用了米汉那铸铁，也就是孕育铸铁，在浇注铁水时加入一定比例的硅(Si)从而改变了铁的内部结构，使之更加耐冲压，刚性上有显著提高。
5、机床的刚性主要用于克服移动部分在高速移动时对非移动部分的强大冲击，所以导轨、丝杆要求粗一些，以及加强连接部分刚性。
二、从数控角度分析
1、数控铣加工中心对数控系统要求速度一般，主轴转速0-8000RPM左右
2、雕铣机要求高速的数控系统，主轴转速3000-30000RPM左右
3、高速切削机床要求高速的数控系统以及极好的伺服电机特性，主轴转速1500-30000RPM左右
三、编程软件上分析
从软件的角度上讲，数控铣加工中心，高速切削机床雕铣机都可以使用标准的CAD/CAM软件如：MasterCamCimatronPEUG等。
铣床通常以为Cimatron刀路较好一点，新版的软件充分考究到刀具的每时每刻的切削量的均匀性，尤其是刀进入走出工作的一刻的速度和圆滑性，以及在拐点的跟随差算法问题(followingError)，使结果和设计图形更加贴进，CAD部分刚大量采用直观的三维实体造型如Solidworks等再通过IGS等转入CAM软件进行加工。不过不用担心，CAD/CAM的发展速度远胜于机床的CNC的发展速度。
第四篇：冲压工艺方案的分析与确定
冲压工艺方案的分析与确定
该零件包括落料、冲孔、弯曲三道工序，可有以下三种工艺方案：
方案一：落料----冲孔---弯曲。采用单工序模生产
方案二：落料冲孔弯曲合并。采用复合模生产。
方案三：冲孔---落料弯曲。采用连续模生产。
方案一模具结构简单，制造容易 模具寿命长，但需要两道工序两幅模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产要求。方案二只需一副模具，工序比较集中，占用设备和人员少，生产率高，适用于大批量生产，但模具结构复杂成本高。方案三只需要一副模具，生产效率高，但模具结构复杂，制造周期长，对零件定位复杂。
第五篇：模具制造自动化发展形势分析
台州亚古机床设备有限公司
模具制造自动化发展形势分析
在模具加工日益发达的今天，模具加工由原来的依赖工模师傅的做模经验，通过打样、雕刻、放电等模式进行模生产，发展到现在通过使用CAE进行流道分析/模拟、以CAD进行设计、以CAM进行编程、以CNC来加工工件及电极、以
至配件标准化/现代化的模具加工方式。
模具加工趋向模块化
在模具加工日益发达的今天，模具加工由原来的依赖工模师傅的做模经验，通过打样、雕刻、放电等模式进行模
生产，发展到现在通过使用CAE进行流道分析/模拟、以CAD进行设计、以CAM进行编程、以CNC来加工工件及电极、以至配件标准化/现代化的模具加工方式。近几年由于标准化夹具的使用日益普及，大量的模具型心及电极加工方式
得以实现标准化加工，模具加工向模块化方向发展。
模具加工周期缩短
现在商品的更新周期的缩短，市场的竞争日益激烈，因而要求模具的加工更加快速，于是模具加工周期由原来的30～40天减少到15～20天，甚至更少。模具加工企业就必须有更高效的生产效率，才能适应商品的更新周期。
模具加工自动化，大大提高了生产效率
随着人力成本的提高，原材料价格上涨，模具价格下降等原因，使模具加工企业必须改用新技术来提高模具的生
产效率。随着机器人技术的高速发展，模具加工自动化就出现在人们的眼前。自动化线体综合了多台CNC、EDM、CMM、机器人等众多设备，大大提高了生产效率。
凭可识别芯片能精确、可靠地识别任何一个工件和电极OPS-INGERSOLL公司为模具制造厂量身定做的模具中心，由一台电火花成形加工机床、一台CNC高速加工中心、一个料库和一台机器人所组成。由任务管理系统协调加工过
程，根据任务优先原则对加工进行排序。料库由可识别芯片的8个UPC工件托盘和70～180个ITS电极夹头组成，机器
人和机床凭可识别芯片能精确、可靠地识别任何一个工件和电极。
模具中心可连续24小时运作
模具中心可连续24小时进行可靠运行。工件在一次装夹后完成放入模具中心进行CNC加工及EDM放电加工，大大
提高了加工质量，成倍提高了加工速度和产量，从而缩短了模具的生产周期。这种通过系统自动化技术，集成不同加
工工艺已是模具制造技术的发展趋势。将电火花成形加工和高速铣削集成到了一个加工单元中，充分发挥各自的工艺
优势，明显提高了设备生产效率、缩短制造时间和模具生产周期，并提高模具加工精度和机床使用率，从而达到降低
模具加工成本。这些优势是采用单独运行的设备所不能取得的。
OPS-Ingersoll模具中心，实现工件的综合高效加工
OPS-INGERSOLL模具中心在接受作为订单的加工任务后，就可从CAD/CAM开始，建立加工项目，将工件加工
过程中的工件加工程式，电加工程式放入相应的加工项目中，通过模具中心的中央控制系统进行机床控制、工件搬运、托盘夹紧、电极装夹和刀具选取、机床加工启动和已完成加工的工件成品卸下，以及在料库上工件的存取。所有物
件移动工作由模具中心所控制的机器人自动进行，工人只需在装卸料工位把工件托盘装到加工单元的料库上便可。通
过自动化解决方案把两种不同加工方式的机床集成在一起，实现了工件的综合高效加工。
实际案例
某塑胶模具厂原有5台普通CNC加工中心，及4台EDM火花机，用传统的模具加工方式每月生产20多套手机模具，模具生产能力远不能达到其工厂订单要求。通过引进一套OPS-INGERSOLL模具中心，模具加工过程发生了根本性的变化，模仁通过在普通CNC加工中心进行粗加工，然后精加工及电极加工则在OPS-INGERSOLL模具中心的高速加
工中心进行加工，结果能达到每月生产起码40套模具。整个生产过程都变得轻松、高效、高质，客户对结果非常满意。
高速铣削和电火花加工的结合，体现了模具加工工艺朝着高效低成本发展的趋势。这种自动化集成的解决方案应
由一家同时生产电火花加工机床及高速铣床的制造厂家来供应。与同时掌握这两种工艺的厂家合作，无疑可获得工艺
上不偏不倚的意见和投资决策的帮助。这一篮子解决方案同时也便于设备的维护和检修，让设备发挥最高效率。
模具中心月产量（现状实际平均值）
•手机模具生产率;
•钢料平面与四周围光刀：平均1h×2件=2h;
•CNC和EDM碰数时间:平均1h×2件=2h;
•合计：30h（一出一之一套手机模具）;
•自动化月产量：24h×30天÷23h（30h-7h=23h）=31.3套手机模具。
可以进一步改善的环节
1、尽早导入CMM（三坐标）可节约：
◆钢料平面与四周围光刀2h；
◆CNC和EDM碰数时间2h。
2、导入NC刀具破损检测仪：
▼时刻监督钢料及石墨刀具使用过后的破损程度，以掌握加工电极或工件的精准精度；
▼每天钢料刀具在线测量2次/石墨刀具测量1次共计1h（平均值）。
3、编程工程优化：
目前钢件加工时，粗加工余量较多，为0.4~0.5mm，以Z013036前模为例：
粗加工余量为0.4～0.5mm,在半精加工时，编程由于担心余量过多，进行了2次半精加工，第1次半精加工留余量
为0.15mm，第2次半精加工留余量为0.08mm，如果在粗加工时留余量为0.3~0.4mm，则可以减少1次半精加工，可
以减少约10分钟的加工时间。
以3月份生产模具数量计（3月5日～27日计划完成日）
期间共用25套模具,其中有50%是需要淬火加工：
-1出1模具为15套,-1出2模具为10套,共计模仁70件，35×10=350分钟≈6小时
备注：
实现以上步骤，每月可节约时间及增加产量：
（2h+2h）×30天=120h（导入CMM），每月可多带来120h÷23h=5套模具（10件模仁）。
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