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冷沖壓模具的現(xiàn)狀與發(fā)展 摘要：模具技術(shù)水平的高低是衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志之一。我國工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展要求模具行業(yè)向大型、精密、復(fù)雜、高效、長壽命和多功能方向發(fā)展。文章從模具的發(fā)展歷史出發(fā),總結(jié)了國內(nèi)冷沖壓模具的發(fā)展現(xiàn)狀,探討了國內(nèi)冷沖壓模具發(fā)展的新方向。 關(guān)鍵詞：冷沖壓模具；高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)；模具工業(yè)；CAD/CAM/CAE 技術(shù) 一、前言部分 模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備,具有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應(yīng)性好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、儀表等行業(yè)。2010年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到910億元,增長率保持在24%的高水平,行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的10%,僅次于日本、美國而位列世界第三[2]。當(dāng)前，我國模具制造方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，差距較大主要表現(xiàn)在[3]： （1）標(biāo)準(zhǔn)化程度低。 （2）模具制造精度低、周期長。 提高勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍；提高沖壓零件精度、減少制造周期、提高模具壽命；模具的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化、管理的統(tǒng)一化及等級化；提高專業(yè)人員的技術(shù)水平。 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對材料施加壓力，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[5]。由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。從精細(xì)的電子元件、儀表指針到汽車的覆蓋件、高壓容器封頭以及航空航天器的蒙皮、機(jī)身等均需沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替[6]。???????????????????????????????????????????????????? 我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大量 進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈[7]。我國沖壓模具產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具 的復(fù)雜程度上；生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝、加工裝備等方面[8]。 雖然近年來我國模具行業(yè)發(fā)展迅速，但是離國內(nèi)的需要和國際水平還有很大的差距。制造產(chǎn)業(yè)是一個(gè)國家的綜合國力及技術(shù)水平的體現(xiàn)，而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵。針對這種情況，國家出臺了相應(yīng)的政策，正積極發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)。 二 、主題部分 1 、冷沖模具工業(yè)在歷史上的背景 冷沖壓加工工藝，在我國已有悠久的歷史。據(jù)文獻(xiàn)記載：我國勞動人民遠(yuǎn)在青銅時(shí)期就發(fā)現(xiàn)了金屬具有錘擊變形的性能；到了戰(zhàn)國時(shí)代（公元前403-221年）已經(jīng)能煉劍淬火?？梢钥隙?，我們的祖先，在2300年前已掌握了錘擊金屬制造兵器和各種日用品技術(shù)。在漫長的封建社會時(shí)期，我國勞動 在金、銀、銅裝飾品和日用品的制作中，顯示出精巧的工藝技術(shù)和高超的藝術(shù)水平[9]。 2、冷沖模具工業(yè)的現(xiàn)狀 由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能成形復(fù)雜零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械加工，并正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測，到本世紀(jì)中，機(jī)械零部件中60%的粗加工、80%的精加工要由模具來完成。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增 加效益、更新產(chǎn)品等方面具有重要作用[10]。在近半個(gè)世紀(jì)以來，我國的冷沖壓工藝和其它生產(chǎn)工藝一樣，得到了迅速的發(fā)展。在一些工廠中，建立了具有現(xiàn)代規(guī)模和技術(shù)先進(jìn)的冷沖壓生產(chǎn)車間，并建立了專門研究冷沖壓技術(shù)的科研機(jī)構(gòu)及專業(yè)性工廠，培養(yǎng)了大批從事冷沖壓生產(chǎn)的科技人員， 廣泛地開展了冷沖壓生產(chǎn)的科技及學(xué)術(shù)活動，編輯出版了各種冷沖壓技術(shù)資料，從而使冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。在冷沖壓生產(chǎn)中，出現(xiàn)了很多可喜的高科技成果。沖壓加工的工藝和設(shè)備正在不斷地發(fā)展，例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動沖壓、高速成形、液壓成形、超塑沖壓等，把冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)提高到了新的水平。為了適應(yīng)冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強(qiáng)。近年來，出現(xiàn)了很多制造周期短、使用壽命長的新型沖模結(jié)構(gòu)。并且，模具加工工藝及模具 材料也相應(yīng)地在不斷革新，例如采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金或低熔點(diǎn)合金澆注模具、采用電加工技術(shù)及計(jì)算機(jī)制造沖模等以適用于不同的生產(chǎn)條件。從而使沖壓生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率大大提高，成本也大幅度下降，有利地推動了我國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展[11]。 我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重視和關(guān)注，在電子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中，60%-80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工制造方法所不能比擬的。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年15%左右的增長速度發(fā)展，2003年，我國模具總產(chǎn)值超過400億元人民幣[12]。模具工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，在很大程度上取決于模具加工設(shè)備、軟件及切削刀具的制造水平。 如今，人們對手機(jī)、電腦、汽車、手表、數(shù)碼電子等商品的要求一點(diǎn)也不低于發(fā)達(dá)國家。但另一方 面，我國生產(chǎn)這些商品所需模具的工作母機(jī)即模具加工設(shè)備的制造水準(zhǔn)，從總體上來說還是比較低的。這就出現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，這些年我國模具生產(chǎn)所需的先進(jìn)加工設(shè)備、制造軟件及切削刀具進(jìn)口越來越多。去年，我國機(jī)床進(jìn)口約60億美元，其中用于模具生產(chǎn)的就占十分之一；去年我國模具生產(chǎn)所需超硬質(zhì)合金和陶瓷等超硬刀具銷售額約12億元，其中90%依賴進(jìn)口[13]。 隨著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，CAD/CAE/CAM 技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用將越來越廣泛。可以預(yù)料不久的將來，模具制造業(yè)將從機(jī)械制造業(yè)中分離出來，而獨(dú)立成為國民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的支柱產(chǎn)業(yè)，與此同時(shí)，也進(jìn)一步促進(jìn)了模具制造技術(shù)向集成化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。因此，大力發(fā)展模具工業(yè)可以促進(jìn)我國更快的走向工業(yè)化國家。 3、冷沖模具的發(fā)展方向 發(fā)展模具工業(yè)的關(guān)鍵是制造模具的技術(shù)和相關(guān)人才以及模具材料。 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的 要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)[14]： (1) 全面推廣CAD/CAM/CAE技術(shù)：模具CAD/CAM/CAE技術(shù)是模具設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向。隨著微機(jī)軟件發(fā)展和進(jìn)步，普及CAD/CAM/CAE技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使CAD/CAM/CAE技術(shù)跨地區(qū)、 跨企業(yè)、跨院所地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源重新整合，使虛擬制造成為可能[15]。 (2) 高速銑削加工：國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大幅度提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度[16]。 (3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)：高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程” [17]。? (4) 電火花銑削加工。 (5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度：我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到30%左右。國外發(fā)達(dá)國家一般為80%左右。 (6) 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)：選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng)的表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。 (7) 模具研磨拋光將自動化、智能化：模具表面的質(zhì)量對模具使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì)量是重要的發(fā)展趨勢[18]。 (8) 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 雖然近年來我國模具行業(yè)職工隊(duì)伍發(fā)展迅速，估計(jì)目前已達(dá)近百萬人，但由于模具企業(yè)數(shù)量的急劇膨脹、傳統(tǒng)教育的力不從心以及模具技師的老齡化，模具人才遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上行業(yè)的發(fā)展需求，主要表現(xiàn)在總量不足。對中國的模具企業(yè)來說，如何更好地管理人才，如何留住人才，如何為人才提供足夠的平臺和發(fā)展空間是擺在眼前的一個(gè)嚴(yán)峻的、迫切需要解決的課題，否則，人才緊缺問題將成為中國模具工業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的一個(gè)重要障礙[19]。 因選材和用材不當(dāng)，致使模具過早失效，大約占失效模具的45%以上。在整個(gè)模具價(jià)格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一般在20% ～30% 。因此，選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用表面處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說，要采用電渣重熔工藝，如采用粉末冶金工藝制造的粉末高速鋼等。模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精細(xì)化、制品化，盡量縮短供貨時(shí)間亦是重要發(fā)展趨勢。 這只是發(fā)展模具工業(yè)的三個(gè)重要部分，要向使模具工業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮更大的作用，需要國家更大的關(guān)注與投入，帶動相關(guān)人員研究和發(fā)展。 三、總結(jié)部分 目前我國模具工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個(gè)模具設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德 國、美國、日本的發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。存在的問題和差距主要表現(xiàn)在下列5個(gè)方面： （1）總量供不應(yīng)求。（2）企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不合理。（3）模具產(chǎn)品水平低很多，生產(chǎn)周期長。（4）開發(fā)能力較差，經(jīng)濟(jì)效益較差。 （5）與國際水平相比，模具企業(yè)的管理落后[20]。 由此可得，我國模具制造，應(yīng)該向以下所述的幾點(diǎn)進(jìn)行實(shí)行。這樣對我國的模具行業(yè)有巨大的歷史意義，這影響著我國能不能走到世界的前列和引領(lǐng)模具技術(shù)潮流。1.CAD/CAE/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬、制造一體化2.先進(jìn)設(shè)備在現(xiàn)代模具制造中的作用3.模具材料及表面處理技術(shù)。模具技術(shù)未來發(fā)展趨勢主要是朝信息化、高速化生產(chǎn)與高精度化發(fā)展。(1)使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/加工/工程技術(shù) 得到廣泛使用。(2)讓大型模具企業(yè)擁有高速數(shù)控加工/加工中心/數(shù)控機(jī)床等先進(jìn)的加工工藝與裝備,可以開展RP/RT或模具逆向工程工作,使硬件裝備站在與世界基本同步的水平線上。(3)在沖模的表面精整加工技術(shù)方面,要開展積極探索、積累經(jīng)驗(yàn)。借助高速、精密的加工設(shè)備加工生產(chǎn),獲得良好的尺寸精度和表面粗糙度,用新型的研磨或拋光方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工研磨拋光,提高模具質(zhì)量。 在模具制造的方法中，冷沖壓與其他加工方法相比，具有獨(dú)到的特點(diǎn)：操作工藝方便，便于組織生產(chǎn)，是一種高效低耗的加工方法，適合大批量生產(chǎn)。而且沖壓出的零件制品一般不需要進(jìn)一步機(jī)械加工，互換性好，在耗費(fèi)不大的情況下能獲得強(qiáng)度高、剛度大而重量輕的零件。所以在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門都越來越多地次采用冷沖壓加工產(chǎn)品零部件，如機(jī)械制造、車輛生產(chǎn)、航空航天、電子、電器、輕工、儀表及日用品等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)大，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在已被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替[21]。通過沖壓加工，大大提高了生產(chǎn)率，降低了成本?？梢哉f，如果在生產(chǎn)中不廣泛采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門的產(chǎn)品要提高生產(chǎn)率、提高質(zhì)量、降低成本，進(jìn)行產(chǎn)品的更新?lián)Q代是難以實(shí)現(xiàn)的。 我國沖壓模具產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)工藝水平,總體上比國際先進(jìn)水平低許多,而模具生產(chǎn)周期卻要比國際先進(jìn)水平長許多。產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模具的復(fù)雜程度上; 生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝、加工裝備等方面。在模具壽命上，合理選擇模具材料是非常重要的[22]。壓力容器作為沖壓模具的產(chǎn)品之一，其分析標(biāo)準(zhǔn)一定要與國際相符合。為此，國內(nèi)較有實(shí)力的壓力容器制造廠為了使生產(chǎn)的壓力容器產(chǎn)品能順利進(jìn)入國際市場,陸續(xù)取得ASME認(rèn)證證書[23]。 模具制造產(chǎn)業(yè)是制造產(chǎn)業(yè)之一，而制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)志著一個(gè)國家的綜合國力及技術(shù)水平。因此大力發(fā)展模具制造產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中所必須計(jì)劃到的。本次設(shè)計(jì)壓力容器模具雖然不能為整個(gè)行業(yè)做出什么貢獻(xiàn)，但我希望能夠通過本次的設(shè)計(jì)制作有所體會和認(rèn)識，發(fā)現(xiàn)一些問題，提供一些有用的資料。  參考文獻(xiàn) [1] 鄭津洋等.壓力容器設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)展及我國應(yīng)采取的對策.2001,29 [2] Liu Sheen Goo. The Current Situation and Development of Stamping Die Technology in China.[J] Vole 23 No. 1Feb 2007 [3] 徐政坤.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005，7 [4] 余銀柱、趙躍文.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：北京大學(xué)出版社2005，10 [5] 徐政坤.沖壓模具與設(shè)備. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004，1 [6] 余銀柱、趙躍文.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：北京大學(xué)出版社2005，1 [7] 張春水.國內(nèi)外冷沖模技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢. 模具工業(yè).2001 [8] Liu Sheen Goo. The Current Situation and Development of Stamping Die Technology in China.[J] Volt 23 No. 1Feb 2007 [9] 溫燦華. 汽車工業(yè)與模具工業(yè)的發(fā)展[J]. 模具制造 , 2005,(02) [10]?付宏生.冷沖壓成形工藝與模具設(shè)計(jì)制造[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004，前言 [11] 薛啓翔.冷沖壓實(shí)用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006,1 [12] 李和平、吳霞.現(xiàn)代模具行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢綜述[J]. [13] 趙昌盛.實(shí)用模具材料應(yīng)用手冊[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005，6 [14] 余銀柱.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì).北京：北京大學(xué)出版社，2005，11 [15] Kroc Seed. Journal of Materials Processing Technology. Feb2008, Vol. [16] 張六玲. 國內(nèi)外模具工業(yè)的基本現(xiàn)狀與市場預(yù)測[J]. 模具制造 , 2002,(01) [17] Jae Yew Lee and Kwangchow Kim. A feature-based approach to extracting machining features [J].Computer-Aided Design, Vol.30,No.13, pp.101959-1035, 1998 [18] 胡興軍. 我國模具業(yè)的發(fā)展及改進(jìn)措施[J]. 世界制造技術(shù)與裝備市場 , 2005,(01) [19] 洪慎章. 現(xiàn)代模具工業(yè)的發(fā)展趨勢及企業(yè)特征[J]. 航空制造技術(shù) ,2003,(06) [20] 周永泰. 模具設(shè)計(jì)和加工技術(shù)的發(fā)展方向[J]. 制造技術(shù)與機(jī)床 , 2003,(05) [21] 李雙義.冷沖模具設(shè)計(jì).清華大學(xué)出版社[J] [22] 林承全.論沖壓模具設(shè)計(jì)制造與模具壽命的關(guān)系[J] [23] 黃安庭.國壓力容器標(biāo)準(zhǔn)和ASME規(guī)范的比較分析[J]