沖壓主要應(yīng)用于大批量的零件成型的生產(chǎn)。因此沖壓模具就成了沖壓生產(chǎn)過程中不可缺少的一項裝備，是技術(shù)密集型產(chǎn)品。我國汽車模具在近十年尤其是在2005年后的10多年時間里，汽車模具制造企業(yè)數(shù)量增加很多，行業(yè)固定資產(chǎn)得到快速投資。


模具的設(shè)計和制造都直接關(guān)系到?jīng)_壓件的質(zhì)量、沖壓件的生產(chǎn)效率還有沖壓件的生產(chǎn)成本。換句話說，模具的設(shè)計水平與制造技術(shù)水平的高低也被看作一個十分重要的衡量標(biāo)準(zhǔn)，那就是衡量這個國家的產(chǎn)品制造水平的如何，因此在非常大的大程度上對產(chǎn)品的質(zhì)量、效益以及新產(chǎn)品的開發(fā)和開發(fā)能力都起著決定性的作用。


如果在沖壓進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，模具一旦出現(xiàn)了問題，那將會直接影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和成產(chǎn)成本的。所以沖壓模具的設(shè)計是十分重要的，設(shè)計的好與不好更是直接影響了生產(chǎn)，影響了成本，甚至影響了利益。


在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具是重要的工藝設(shè)備之一。模具在各行各業(yè)都占據(jù)著重要的位置，尤其是在沖壓過程和塑形成型成型加工過程之中。綜合看來，在我國的各行各業(yè)中，沖壓模具就占去了50%，足可以看出它的重要性。在我國改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國市場對模具的需求量也是不斷的增長，模具產(chǎn)業(yè)也迅速發(fā)展起來。

要想保證模具的使用壽命就要進(jìn)行合理的選取模具材料以及對熱處理工藝要進(jìn)行正確的實施。選擇正確的鋼種以及熱處理工藝要對應(yīng)著模具的不同用途，除此之外還應(yīng)該根據(jù)其工作狀態(tài)、受力條件及被加工材料的性能、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)率等綜合因素，并且應(yīng)該側(cè)重以上敘述的各項要求的各項性能。


根據(jù)模具在組成結(jié)構(gòu)起到的作用，模具的結(jié)構(gòu)組成主要是工藝零件，還有結(jié)構(gòu)零工藝零件是直接參與工藝過程，并直到其完成。還直接與坯料接觸。工藝零件主要包含定位零件、工作零件、卸料零件與壓料零件。然而結(jié)構(gòu)零件就與工藝零件截然不同，它不直接參與工藝過程，也不會和坯料有直接的接觸，只是對工藝過程的完成有一個保證的作用，或者是完善模具的功能。結(jié)構(gòu)零件主要包含緊固零件、導(dǎo)向零件、標(biāo)準(zhǔn)件以及其他的一些零件。但是應(yīng)該說明的是，并不是所有的沖壓模具都必須包含這六種零件的。


在設(shè)計沖壓模具的結(jié)構(gòu)的時候第一要考慮到的就是安全，絕對不能因為沖壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)錯誤而引起事故。即使是沖壓模具的實際操作人員也絕對不允許將自己置于危險境界中。在沖壓模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中，一定保證設(shè)計操作人員的安全感。在加工時，模具也應(yīng)該具有一定承受強度。

沖壓模具技術(shù)的未來發(fā)展應(yīng)該以模具產(chǎn)品“交貨快”、“高精度”、“高質(zhì)量”、“低價格”作為要求標(biāo)準(zhǔn)。怎樣能達(dá)到這一點呢?要想達(dá)到這一系列的標(biāo)準(zhǔn)要求就必須及時的發(fā)展一下這幾項:


大力推廣模具的CAD/CAM/CAE技術(shù)。模具的CAD/CAM/CAE技術(shù)可以稱作是模具設(shè)計未來的發(fā)展趨勢。隨著微機(jī)軟件的不斷發(fā)展與不斷進(jìn)步，已達(dá)到了基本成熟的條件讓模具CAD/CAM/CAE技術(shù)得到普及，各個模具產(chǎn)業(yè)以及企業(yè)也會加大對CAD/CAM技術(shù)的培訓(xùn)以及其技術(shù)的服務(wù)的發(fā)展力度;更大范圍的擴(kuò)大CAE技術(shù)的應(yīng)用。


加快銑削加工的速度。近些年來國外高速發(fā)展的銑削加工產(chǎn)業(yè)，很大程度上使加工的效率得以提高，不但如此還可以使表面的光潔度達(dá)到極高的程度。除此之外還有，高硬度模塊的加工也具有低溫升、較小的熱變形等優(yōu)點。銑削加工技術(shù)的高速發(fā)展，對汽車產(chǎn)業(yè)、大中型家電行業(yè)型腔模具的制造注也加入了新鮮的動力。就當(dāng)前的發(fā)展程度來看它已經(jīng)向敏捷化、智能化、集成化的更高方向發(fā)展。

使模具掃描及數(shù)字化。高速的掃描機(jī)和模具的掃描系統(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”。模具掃描系統(tǒng)已在汽車、摩托車、家電等行業(yè)得到成功應(yīng)用，相信在“十五”期間將發(fā)揮更大的作用。


電火花銑削加工。電火花銑削加工技術(shù)也稱為電火花創(chuàng)成加工技術(shù)，這是一種替代傳統(tǒng)的用成型電極加工型腔的新技術(shù)，它是有高速旋轉(zhuǎn)的簡單的管狀電極作三維或二維輪廓加工，因此不再需要制造復(fù)雜的成型電極，這顯然是電火花成形加工領(lǐng)域的重大發(fā)展。國外已有使用這種技術(shù)的機(jī)床在模具加工中應(yīng)用。預(yù)計這一技術(shù)將得到發(fā)展。

提高沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度。我國的沖壓模具的標(biāo)準(zhǔn)化程度還處在于不斷提高的階段，雖然在當(dāng)前我國的沖壓模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用覆蓋率已經(jīng)達(dá)到30%左右，但是相對于其他國家尤其是發(fā)達(dá)國家還是差很大的距離，目前國外的發(fā)達(dá)國家的沖壓模具是有那個覆蓋率一般都可以達(dá)到80%左右。


選用材料優(yōu)質(zhì)及處理表面技術(shù)先進(jìn)。選用優(yōu)質(zhì)的材料和應(yīng)用相對應(yīng)的先進(jìn)的表面處理技術(shù)用來提高沖壓模具的壽命是十分必要，例如選用優(yōu)質(zhì)的鋼材料。發(fā)揮沖壓模具鋼材料性能的關(guān)鍵就在于能否使沖壓模具的熱處理和表面處理更加。沖壓模具熱處理的未來發(fā)展趨勢就是運用真空熱處理的技術(shù)。不單單要發(fā)展沖壓模具的表面處理技術(shù)還要發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積（TiN、TiC等）、離子噴涂等先進(jìn)技術(shù)。


將沖壓模具的研磨拋光實現(xiàn)自動化、智能化。沖壓模具表面的質(zhì)量可以說對沖壓模具的使用壽命、沖壓制件外觀的質(zhì)量等各個方面都有較大的影響，研究并發(fā)明出自動化、智能化的研磨方法和拋光方法替換了現(xiàn)在手工操作的方法，從而可以提高沖壓模具表面的質(zhì)量，這也是沖壓模具未來一個重要的發(fā)展方向


發(fā)展模具自動化加工的系統(tǒng)。發(fā)展沖壓模具的自動化加工可以說是我國模具產(chǎn)業(yè)長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)。沖壓模具的自動加工系統(tǒng)主要是采用多臺機(jī)床進(jìn)行的合理組合來工作的;并配備了隨行定位的夾具或者是定位盤;沖壓模具的機(jī)具、刀具數(shù)控庫也是相當(dāng)完整的;數(shù)控柔性同步系統(tǒng)也是很完整的;對質(zhì)量方面也設(shè)置了相當(dāng)完善的監(jiān)測控制系統(tǒng)。

國內(nèi)汽車沖壓制造企業(yè)，積極吸取國際知名汽車模具企業(yè)（如豐田、通用、福特等）的先進(jìn)經(jīng)驗，企業(yè)創(chuàng)建之初就開始運用三維軟件進(jìn)行設(shè)計，一方面方便了設(shè)計時的直觀干涉檢查，另一方面可進(jìn)行一些運動分析。


高端汽車沖壓模具制造，從設(shè)計方面更需要模具的參數(shù)化設(shè)計，積極有效地結(jié)合軟件模板技術(shù)實現(xiàn)二次開發(fā)，形成企業(yè)固定的、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計參數(shù)、設(shè)計模版，實現(xiàn)參數(shù)全關(guān)聯(lián)并運用參數(shù)全驅(qū)動。即通過模具部件或者零件參數(shù)的變更，快速驅(qū)動CAE結(jié)果的變化、模具工藝的變更、模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等。

沖壓模具設(shè)計的參數(shù)


紅色-開裂橙色-嚴(yán)重變薄黃色-有開裂危險綠色-安全灰色-屈服拉伸藍(lán)色-有起皺的趨勢紫色-起皺


大型汽車覆蓋件模具制造所需的大型數(shù)控設(shè)備尤其大型龍門五軸聯(lián)動設(shè)備，目前70%以上均需要依賴進(jìn)口。創(chuàng)新發(fā)展高品質(zhì)的大型覆蓋件高端模具，務(wù)必發(fā)展數(shù)控加工設(shè)備以及檢測設(shè)備的開發(fā)能力，重點去研究開發(fā)4-5米的動梁式超重型龍門加工中心、大型三坐標(biāo)、五軸聯(lián)動數(shù)控龍門加工中心，以及特別注重數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵核心部件的研發(fā)，如高速精密電主軸、刀庫機(jī)械手、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、高速防護(hù)裝置、數(shù)控動力刀架和雙擺角銑頭等。同時還得注重數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的研發(fā)。


鑒于汽車的輕量化以及安全性、抗沖擊性能的持續(xù)高要求，對于高強度汽車機(jī)構(gòu)鋼板零件的需求日益明顯。高強度汽車結(jié)構(gòu)鋼板隨著強度的提高，其沖壓成形性能降低，尤其是當(dāng)強度超過1000MPa時，特別是一些形狀復(fù)雜的零件，常規(guī)的冷沖壓工藝幾乎無法成形。超高強度汽車鋼板在室溫下一方面由于強度高，其塑性變形范圍很窄，所需的沖壓力大，沖壓時容易開裂;另一方面，其沖壓成形后零件的回彈增加，導(dǎo)致零件尺寸和形狀穩(wěn)定性變差。為此，發(fā)展高端汽車模具制造技術(shù)，務(wù)必要去解決高強度鋼板零件的沖壓熱成形。


汽車零件熱沖壓成形技術(shù)是一項專門用于成形高強度鋼板沖壓件的新技術(shù)，可以成形強度高達(dá)1500MPa的沖壓件，且在高溫下成形幾乎沒有回彈，具有成形精度高、成形性能好等優(yōu)點。目前，歐、美、日等各大汽車生產(chǎn)廠商已成功地將高強度鋼板熱成形技術(shù)廣泛應(yīng)用汽車構(gòu)件的生產(chǎn)中，有效地提高了市場競爭力。其非常適合車門防撞桿、保險杠加強梁、A、B、C柱、門框加強梁等汽車零件的技術(shù)革新。


汽車零件熱沖壓成形技術(shù)核心包括連續(xù)加熱爐的均勻性以及氣體保護(hù)措施、板料在設(shè)定的冷卻速率下均勻冷卻成形的帶冷卻系統(tǒng)的模具技術(shù)、有效的溫控系統(tǒng)等。冷卻系統(tǒng)的設(shè)計既要滿足快速冷卻零件，以保證零件的強度;還要通過該冷卻系統(tǒng)迅速帶走每次熱沖壓后模具殘留熱量，以確保每次沖壓前模具初始條件相同，從而穩(wěn)定沖壓質(zhì)量及產(chǎn)品質(zhì)量。另外發(fā)展高強度鋼板熱成形CAE技術(shù)，也是發(fā)展高端汽車模具制造的必須。


汽車零件熱沖壓成形技術(shù)


為了生產(chǎn)效率的不斷提高，更加提升自動化水平，同時為了滿足零件沖壓工藝及經(jīng)濟(jì)性的需求，汽車中小零件往往都積極開發(fā)多工位級進(jìn)模。多工位級進(jìn)?？梢酝瓿闪慵嗟罌_壓工序，包括沖裁，彎曲，拉深和成形等，具有局部分離與連續(xù)成形結(jié)合。其模具務(wù)必具有高精度的導(dǎo)向和準(zhǔn)確的定距系統(tǒng)，同時配配備有自動送料、自動出件、安全檢測等裝置，但模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑲塊很多，模具制造精度要求很高，制造和裝調(diào)難度很大，是技術(shù)密集型汽車模具的重要代表，是高端汽車模具的一重要課題。

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