冲压工艺与模具设计的重要性

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作为现代工业中非常重要的加工方法，冲压被用于生产各种钣金零件，并具有许多独特的优点。其成形件重量轻，刚度大，强度高，互换性好，成本低，生产过程易于实现机械自动化，生产效率高。这是一种先进的制造技术，不能被其他加工方法取代。在制造业具有较强的竞争力，被广泛应用于汽车，能源，机械，信息，航空航天，国防工业和日常生活的生产中。

在吸收了力学，数学，金属材料科学，机械科学与控制，计算机技术等方面的知识后，形成了冲压学科的形成基础理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，产品在巨大的市场需求的刺激下，推动冲压成形技术在国民经济发展中的现代化，提高人民生活水平发挥越来越大的作用。

近几十年来，冲压工艺发展迅速。这不仅体现了旋压成形，软模成形，高能率成形等众多新工艺和新技术在生产中的广泛应用，更重要的是人们对冲压工艺的理解和掌握取得了质的飞跃。（转载自新智造网，侵删）

现代冲压生产是一种大规模连续运作的制造方式，由于高科技的介入和干预，冲压生产方式从最初的手工操作逐渐演变为集成制造。生产过程逐步机械化，自动化，走向智能化，一体化的发展方向。实现自动化冲压作业，体现安全，高效，节效等优势，是冲压生产的发展方向。

冲压自动化生产的实现使冲压的概念有了根本性的飞跃。结合现代科技信息系统和现代管理信息系统的成果，三者结合形成了现代化冲压的新型生产模式 - 计算机集成制造系统（CIMS）。通过计算机等技术形成产品的概念，设计，开发，生产，销售和售后服务的全过程将为冲压制造业带来更多的经济效益，将现代冲压工艺提高到一个新的水平。

模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重 要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。目前我国模具工业的发展步伐日益加快，“十一五期间”产品发展重点主要应表现在 ：（1）汽车覆盖件模； （2）精密冲模； （3）大型及精密塑料模； （4）主要模具标准件； （5）其它高技术含量的模具。

冲压工艺的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键。

20世纪60年代初期，国外飞机、汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用。通过以计算机为主要技术手段，以数学模型为中心，采用人机互相结合、各尽所长的方式，把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体，使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段。模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征。

模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。

模具CAD/CAE/CAM在近20年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。进入本世纪以来，模具CAD/CAE/CAM技术发展速度更快，应用范围更广。 在级进模CAD/CAE/CAM发展应用方面，本世纪初，美国ugS公司与我国华中科技大学合作在UG-II（现为NX）软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW。

该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在2003年作为商品化产品投入市场。与此同时，新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统。

我国从上世纪90年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在autocad软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块。上海交通大学为瑞士法因托（Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM系统。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统CmCAD、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等。

展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快，学科领域交叉之广前所未见。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物，其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。主要表现在： （1）模具CAD/CAM的专业化程度不断提高； （2）基于网络的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪； （3）模具CAD/CAE/CAM的智能化引人注目； （4）与先进制造技术的结合日益紧密。

设计是源头，虽然设计成本只有模具的10％左右，但它决定了整个模具成本的70％到80％。 因此，笔者在设计时要仔细考虑模具结构，考虑提高生产效率，如何方便维修。 但是，它不能完全取决于设计。 在实际生产中，要根据实际情况分析具体问题和调整模具。 在模具维护的生产中，维护也是非常重要的。 在模具修复中，应该多注意细节，找到根本原因，进行维修。 拆卸模具时，要小心防止损坏模具。 定期保养，维修也可以大大提高模具寿命。

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