第一篇：畢業(yè)論文-我國模具CADCAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究（模版）

我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

趨勢研究

***（井岡山大學(xué)工學(xué)院，江西 吉安 343009）

指導(dǎo)教師：***

[摘要]介紹了模具CAD/CAM技術(shù)發(fā)展概況，模具CAD/CAM軟件特點(diǎn)及其優(yōu)越性及目前我國國內(nèi)應(yīng)用的主要自主軟件，分析了模具行業(yè)采用模具CAD/CAM技術(shù)的原因，闡述了模具CAD/CAM應(yīng)用情況和開發(fā)現(xiàn)狀，指出了我國模具CAD/CAM軟件應(yīng)用與開發(fā)中存在的主要不足，探討了今后的發(fā)展趨勢。隨著模具CAD/CAM 技術(shù)向著更高方向的發(fā)展，必將提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造效率。企業(yè)應(yīng)看清應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)帶來的進(jìn)步性，并以自身為基礎(chǔ)，借鑒同行各企業(yè)應(yīng)用推廣的經(jīng)驗(yàn)，靈活應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)，加快企業(yè)的設(shè)計(jì)制造一體化發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]標(biāo)準(zhǔn)件庫；存在的問題；集成化；知識(shí)工程；并行工程；先進(jìn)制造技術(shù)

[Abstract]Describes the mold CAD/CAM technology development overview and mold CAD/CAM software features ,advantages of analysis using die mold industry CAD/CAM technology and the current application in our country a major independent software, the reasons to explain the mold CAD/CAM application and development of the status quo, concluded that China's Die CAD/CAM software application and development of the main shortcomings that exist to explore the future trends.With the mold CAD/CAM technology, the direction toward a higher development, will improve product design and manufacturing efficiency.An enterprise should see the application of CAD/CAM technology has brought advances in the disease and the basis of its own, drawing on peer-to promote the enterprise application experience, flexible application of CAD/CAM

I

井岡山大學(xué)畢業(yè)論文

technology, accelerate the design and manufacture of integrated development of enterprises.[Keywords] Standard Parts Library;a problem;integration;Knowledge Engineering;concurrent engineering;advanced manufacturing technology.II 我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

目錄

摘要

???????????????????????????????? Ⅰ

Abstract

????????????????????????????????Ⅰ 1引言????????????????????????????????1

我國模具CAD/CAM的現(xiàn)狀?????????????????????????2.1我國模具CAD/CAM的現(xiàn)狀?????????????????????2.2CAD/CAM技術(shù)與傳統(tǒng)加工方法比較具有的先進(jìn)性???????????3 我國CAD/CAM技術(shù)存在的主要問題??????????????????4 我國模具CAD/CAM的發(fā)展趨勢??????????????????6

4.1模具CAD/CAE/CAM正向集成、三維、智能和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展??????? 6

4.2基于知識(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)的提出?????????????????????7 4.3與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合??????????????????????? 7 4.4模具標(biāo)準(zhǔn)件選擇向智能化發(fā)展???????????????????? 8

結(jié)論???????????????????????????????9 參考文獻(xiàn)??????????????????????????????致謝????????????????????????????????

III 我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究 引言

模具工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)之一。模具是工業(yè)生產(chǎn)中的基礎(chǔ)工藝設(shè)備，是一種高附加值的高精密集型產(chǎn)品，也是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要領(lǐng)域，其技術(shù)水平的高低已經(jīng)成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具CAD/CAM是在模具CAD和模具CAM分別發(fā)展的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)在模具生產(chǎn)中綜合應(yīng)用的一個(gè)新的飛躍。模具CAD/CAM是改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù)，是一項(xiàng)高科技、高效益的系統(tǒng)工種。它以計(jì)算機(jī)軟件的形式，為用戶提供一種有效的輔助工具，使技術(shù)人員能借助于計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、成形工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。模具CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展，軟件，硬件水平的進(jìn)一步完善，為模具工業(yè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造和生產(chǎn)水平的發(fā)展帶來了質(zhì)的飛躍，已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)信息化，集成化、網(wǎng)絡(luò)化的最優(yōu)選擇。

井岡山大學(xué)畢業(yè)論文 我國模具CAD/CAM的現(xiàn)狀

2.1 CAD/CAM技術(shù)與傳統(tǒng)加工方法比較具有的先進(jìn)性

開發(fā)CAD/CAM軟件的目的是應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)，應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)的目的是提高企業(yè)的設(shè)計(jì)和制造水平，增強(qiáng)企業(yè)在國際市場的競爭能力。根據(jù)傳統(tǒng)做法，一個(gè)新產(chǎn)品的開發(fā)過程總是分為設(shè)計(jì)與制造兩大部分。模具生產(chǎn)也不例外，模具屬單件生產(chǎn)，設(shè)計(jì)與制造往往是一一對應(yīng)的，所以模具設(shè)計(jì)的工作特別繁重。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)采用手工設(shè)計(jì)方法，工作繁瑣，模具設(shè)計(jì)所占工時(shí)約為模具總工時(shí)的20％左右，模具設(shè)計(jì)工作量大、周期長、任務(wù)急。

引入模具CAD技術(shù)后，模具設(shè)計(jì)可借助計(jì)算機(jī)完成傳統(tǒng)手工設(shè)計(jì)中各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)工作，并自動(dòng)繪制模具裝配圖和零件圖。模具CAM最初應(yīng)用于模具型腔等復(fù)雜形狀自動(dòng)加工的計(jì)算機(jī)輔助編制，后又逐步擴(kuò)展為工藝準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備過程中的許多功能，例如計(jì)算機(jī)輔助模具制造工藝過程的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助模具生產(chǎn)管理等各方面的應(yīng)用。開發(fā)模具CAM最原始的依據(jù)是模具的幾何信息-----圖形。

最初的模具CAD/CAM技術(shù)，盡管使用計(jì)算機(jī)代替了大量的繁重手工勞動(dòng)，取得很大成績，但是從整個(gè)模具生產(chǎn)過程看，卻沒有什么本質(zhì)的變化。整個(gè)模具生產(chǎn)與傳統(tǒng)模具生產(chǎn)類似，設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)間有著嚴(yán)格的分界，二個(gè)環(huán)節(jié)間傳遞信息的最重要手段只靠圖樣。

模具CAD/CAM技術(shù)的主要特點(diǎn)是設(shè)計(jì)與制造過程的緊密聯(lián)系----設(shè)計(jì)制造一體化，其實(shí)質(zhì)是設(shè)計(jì)和制造的綜合計(jì)算機(jī)化。在模具CAD/CAM系統(tǒng)中，產(chǎn)品的幾何模型（有些綜合系統(tǒng)還要求附加工藝和組織管理方面信息）是關(guān)于產(chǎn)品的最基本核心數(shù)據(jù)，并作為設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析中最原始的依據(jù)。通過模具CAD/CAM系統(tǒng)的計(jì)算、分析和設(shè)計(jì)而得到的大量信息，可運(yùn)用數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將其存儲(chǔ)并直接傳送到生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的各個(gè)方面，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造一體化。采用了CAD/CAM技術(shù)以后，圖樣的作用大大減弱，大部分設(shè)計(jì)和制造信息由系統(tǒng)直接傳送，圖樣不再是設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的分界線，也不再是制造、生產(chǎn)過程中的唯一依據(jù)，它將被逐步簡化，甚至最終消失[1]。

2.2我國模具CAD/CAM的現(xiàn)狀

由于對模具要求的越來越高，傳統(tǒng)的制模方法已經(jīng)不能滿足需要，這就促使了CAD/CAM技術(shù)在模具業(yè)中的應(yīng)用。發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)50年代就開始模具CAD/CAM的研究。到20世紀(jì)80年代，模具CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于冷沖模具、鍛造模具、我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

注射模具、壓鑄模具的設(shè)計(jì)與制造。

我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)起步較晚，模具CAD/CAM的開發(fā)始于20世紀(jì)70年代末，但發(fā)展也相當(dāng)迅速。到目前為止，通過國家有關(guān)部門鑒定的有精沖模、普通沖裁模、輥鍛模、錘模和注塑模等CAD/CAM系統(tǒng)，它們在生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的示范作用并產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。80年代中、后期，我國的沖模CAD研制工作進(jìn)入了全面發(fā)展階段，不少企業(yè)、科研院所大專院校都開發(fā)了面向中國制造的CAD軟件，強(qiáng)調(diào)軟件產(chǎn)品的專業(yè)化和本地化[2]。從上世紀(jì)90年代開始，華中科技大學(xué)、西安交通大學(xué)和北京機(jī)電研究院等相繼開展了級進(jìn)模CAD/CAM系統(tǒng)的研究和開發(fā)。近年來，我國模具標(biāo)準(zhǔn)件庫的應(yīng)用也日益增多。為了減輕重復(fù)勞動(dòng)，提高工作效率，許多研究機(jī)構(gòu)和設(shè)計(jì)生產(chǎn)部門都在各種CAD平臺(tái)上利用其提供的二次開發(fā)接口進(jìn)行二次開發(fā)。大多數(shù)的CAD系統(tǒng)不含有標(biāo)準(zhǔn)件庫，尤其是對特定行業(yè)的專用標(biāo)準(zhǔn)件庫，不能滿足設(shè)計(jì)人員的需求，因此相關(guān)的設(shè)計(jì)部門和科研機(jī)構(gòu)采用不同的方法開發(fā)了行業(yè)內(nèi)適用的標(biāo)準(zhǔn)件系統(tǒng)，很大程度上提高了設(shè)計(jì)效率。但是單純的標(biāo)準(zhǔn)件庫往往存在以下不足：

（1）設(shè)計(jì)人員要根據(jù)模具類型手工選擇所需標(biāo)準(zhǔn)件的尺寸和種類；（2）對于由若干標(biāo)準(zhǔn)件組成的典型組合；

（3）在模具設(shè)計(jì)中對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)件在模具活塊或者非標(biāo)常用件上要配合生成相應(yīng)的定位孔、安裝孔或槽腔，而這些結(jié)構(gòu)的生成仍需要通過設(shè)計(jì)人員手工造型并和模具活塊作布爾運(yùn)算生成[3]。

總體我國CAD/CAM的研究應(yīng)用與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有較大差距，主要表現(xiàn)在：（1）CAD/CAM的應(yīng)用集成化程度較低，很多企業(yè)的應(yīng)用仍停留在繪圖、NC編程等單項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用上。

（2）CAD/CAM系統(tǒng)的軟、硬件均依靠進(jìn)口，自主版權(quán)的軟件較。

（3）缺少設(shè)備和技術(shù)力量，有些企業(yè)盡管引進(jìn)CAD/CAM系統(tǒng)，但其功能沒能充分發(fā)揮。近年來模具CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價(jià)格已降低到中小企業(yè)普遍可以接受的程度，特別是微機(jī)的普及應(yīng)用，更為廣大模具企業(yè)普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好的條件。隨著微機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，技術(shù)培訓(xùn)工作也日趨簡化。在普及推廣模具CAD/CAM技術(shù)的過程中，應(yīng)抓住機(jī)遇，重點(diǎn)扶持國產(chǎn)模具軟件的開發(fā)和應(yīng)用，加大技術(shù)培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度，應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用范圍[4]。

井岡山大學(xué)畢業(yè)論文 我國CAD/CAM 技術(shù)存在的主要問題

近幾年來，我國CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用取得了一些成績，國內(nèi)已初步形成了CAD/CAM商品化軟件市場。盡管如此，我國CAD/CAM技術(shù)發(fā)展在設(shè)計(jì)水平、開發(fā)能力、開發(fā)規(guī)模、技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量上還無法與發(fā)達(dá)國家相比。在CAD/CAM軟件應(yīng)用與開發(fā)存在的不足主要有以下幾點(diǎn)：

(1)不少的企業(yè)對CAD的認(rèn)識(shí)還僅僅停留在繪圖階段，缺乏設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)理論的指導(dǎo)，從而使CAD產(chǎn)生的效益尚未得到充分發(fā)揮[5]。

(2)CAD/CAM軟件應(yīng)用人員層次不齊，不能讓CAD軟件得到的高效率應(yīng)用。(3)在引進(jìn)模具CAD/CAM技術(shù)時(shí)存在著盲目性傾向，許多企業(yè)沒有充分考慮各種CAD/CAM軟件的特點(diǎn)，購買回來的CAD/CAM軟件不能完全適用于本企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)工作[6]。

(4)引進(jìn)的模具CAD/CAM系統(tǒng)的二次開發(fā)跟不上，致使引進(jìn)軟件的效率不能完全發(fā)揮[7]。

(5)國內(nèi)模具CAD/CAM技術(shù)水平還處于高技術(shù)集成和向產(chǎn)業(yè)化、商品化過渡的時(shí)期，自主開發(fā)的模具CAD/CAM系統(tǒng)商品化程度不夠高，功能和穩(wěn)定方面與國外先進(jìn)軟件還有很大差距[8][9]。

(6)我國CAD技術(shù)開發(fā)創(chuàng)新少、仿制多。沒有創(chuàng)新就沒有競爭力，只仿制就不能開發(fā)出有競爭力的產(chǎn)品。從我國二維CAD到目前研制的三維CAD都存在這一問題。用戶提出的參數(shù)設(shè)計(jì)問題[10]、數(shù)據(jù)管理問題及特征造型問題。這些技術(shù)，我國CAD研究開發(fā)者都沒有引起注意。

(7)我國CAD軟件的開發(fā)缺乏理論和算法的研究。CAD技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)，涉及面廣而復(fù)雜，技術(shù)變化快，競爭激烈。就建模技術(shù)而言會(huì)涉及很多模型建立的理論和算法，這些都是為解決用戶需求而研究開發(fā)的，每種理論和算法用于CAD系統(tǒng)中，會(huì)產(chǎn)生新的CAD軟件，如著名的CSG、B-rep、NURBS等，而我國CAD軟件開發(fā)者缺乏這方面的研究[44]。

(8)信息集成技術(shù)落后。信息技術(shù)的廣泛集成是以產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理（PDM）和過程管理（PM）為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM和ERP的有機(jī)集成，在并行工程中PDM也是重要的基礎(chǔ)。而我國在這方面的研究剛剛開始，至今也沒有一個(gè)在國內(nèi)市場上成熟的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）[12]。因此，這類基礎(chǔ)性軟件也被國外的系統(tǒng)占領(lǐng)了市場，而我 4 我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

們的CAD/CAPP/CAM集成技術(shù)又是建立在國外基礎(chǔ)系統(tǒng)上。

(9)CAD中的數(shù)據(jù)交換格式和標(biāo)準(zhǔn)化落后。在CAD技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化方面，我國由于技術(shù)落后，資金投入不足，至今仍未提出一個(gè)有關(guān)CAD方面的標(biāo)準(zhǔn)，完全是采用國際標(biāo)準(zhǔn)，而且有的已用作國家標(biāo)準(zhǔn)（IGES、STEP等），另外由于種種因素也跟不上國際標(biāo)準(zhǔn)的更新和發(fā)展，因此造成國內(nèi)CAD軟件系統(tǒng)在數(shù)據(jù)交換、標(biāo)準(zhǔn)化等方面存在不少問題[13]。

井岡山大學(xué)畢業(yè)論文 模具CAD/CAM 的發(fā)展趨勢

4.1 模具CAD/CAE/CAM正向集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、并行化

(1)集成化

集成化是CAD/CAM技術(shù)發(fā)展的一個(gè)最為顯著的趨勢。它是指把CAD、CAE、CAPP、CAM以至PPC（生產(chǎn)計(jì)劃與控制）等各種功能不同的軟件有機(jī)地結(jié)合起來，用統(tǒng)一的執(zhí)行控制程序來組織各種信息的提取、交換、共享和處理，保證系統(tǒng)內(nèi)部信息流的暢通并協(xié)調(diào)各個(gè)系統(tǒng)有效地運(yùn)行。國內(nèi)外大量的經(jīng)驗(yàn)表明，CAD系統(tǒng)的效益往往不是從其本身，而是通過CAM和PPC系統(tǒng)體現(xiàn)出來；反過來，CAM系統(tǒng)假如沒有CAD系統(tǒng)的支持，花巨資引進(jìn)的設(shè)備往往很難得到有效地利用；PPC系統(tǒng)假如沒有CAD和CAM的支持，既得不到完整、及時(shí)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)作為計(jì)劃的依據(jù)，訂出的計(jì)劃也較難貫徹執(zhí)行，所謂的生產(chǎn)計(jì)劃和控制將得不到實(shí)際效益。因此，人們著手將CAD、CAE、CAPP、CAM和PPC等系統(tǒng)有機(jī)地、統(tǒng)一地集成在一起，從而消除“自動(dòng)化孤島”，取得最佳的效益[14]。

CIM是CAD/CAM集成技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。CIM的最終目標(biāo)是以企業(yè)為對象，借助于計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)，使生產(chǎn)中各部分從經(jīng)營決策、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)準(zhǔn)備到生產(chǎn)實(shí)施及銷售過程中，有關(guān)人、技術(shù)、經(jīng)營管理三要素及其形成的信息流、物流和價(jià)值流有機(jī)集成并優(yōu)化運(yùn)行，從而達(dá)到產(chǎn)品上市快、高質(zhì)、低耗、服務(wù)好、環(huán)境清潔，使企業(yè)贏得市場競爭的目的[15]。CIMS是一種基于CIM哲理構(gòu)成的計(jì)算機(jī)化、信息化、智能化、集成化的制造系統(tǒng)。它適應(yīng)多種、小批量市場需求，可有效地縮短生產(chǎn)周期，強(qiáng)化人、生產(chǎn)和經(jīng)營管理的聯(lián)系，壓縮流動(dòng)資金，提高企業(yè)的整體效益。

(2)網(wǎng)絡(luò)化

21世紀(jì)網(wǎng)絡(luò)將全球化，制造業(yè)也將全球化，從獲取需求信息，到產(chǎn)品分析設(shè)計(jì)、選購原輔材料和零部件、進(jìn)行加工制造，直至營銷，整個(gè)生產(chǎn)過程也將全球化。CAD/CAM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化能使設(shè)計(jì)人員對產(chǎn)品方案在費(fèi)用、流動(dòng)時(shí)間和功能上并行處理的并行化產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用系統(tǒng)；能提供產(chǎn)品、進(jìn)程和整個(gè)企業(yè)性能仿真、建模和分析技術(shù)的擬實(shí)制造系統(tǒng)；能開發(fā)自動(dòng)化系統(tǒng)，產(chǎn)生和優(yōu)化工作計(jì)劃和車間級控制，支持靈敏制造的制造計(jì)劃和控制應(yīng)用系統(tǒng)；對生產(chǎn)過程中物流，能進(jìn)行治理的物料治理應(yīng)用系統(tǒng)等[16]。

(3)智能化

人工智能在CAD中的應(yīng)用主要集中在知識(shí)工程的引入，發(fā)展專家CAD系統(tǒng)。專 6 我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

家系統(tǒng)具有邏輯推理和決策判定能力[17]。它將許多實(shí)例和有關(guān)專業(yè)范圍內(nèi)的經(jīng)驗(yàn)、準(zhǔn)則結(jié)合在一起, 給設(shè)計(jì)者更全面，更可靠的指導(dǎo)。應(yīng)用這些實(shí)例和啟發(fā)準(zhǔn)則，根據(jù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)不斷縮小探索的范圍，使問題得到解決。

(4)并行工程

并行工程（Concurrent Ensineering）是隨著CAD/CAM、CIMS技術(shù)發(fā)展提出的一種新哲理、新的系統(tǒng)工程方法。這種方法和思路，就是并行的、集成的設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其開發(fā)的過程[18]。它要求產(chǎn)品開發(fā)人員在設(shè)計(jì)的階段就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期的所有要求，包括質(zhì)量、成本、進(jìn)度、用戶要求等，以便最大限度地提高產(chǎn)品開發(fā)效率及一次成功率。并行工程的關(guān)鍵是用并行設(shè)計(jì)方法代替串行設(shè)計(jì)方法。隨著市場競爭的日益激烈，并行工程必將引起越來越多的重視。但其實(shí)施也決非一朝一夕的事情，目前應(yīng)為并行工程的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造條件和環(huán)境。其中，與CAD/CAM技術(shù)發(fā)展密切相關(guān)的有如下幾項(xiàng)要求：1）研究特征建模技術(shù)，發(fā)展新的設(shè)計(jì)理論的方法；2）開展制造仿真軟件及虛擬制造技術(shù)的研究，提供支持并行工程運(yùn)行的工具和條件；3）探索新的工藝過程設(shè)計(jì)方法，適應(yīng)可制造性設(shè)計(jì)（DFM）的要求[19]；4）借助網(wǎng)絡(luò)及統(tǒng)一DBMS技術(shù)，建立并行工程中數(shù)據(jù)共享的環(huán)境；5）提供多學(xué)科開發(fā)小組的協(xié)同工作環(huán)境，充分發(fā)揮人在并行工程中作用。以上要求將極大地促進(jìn)CAD/CAPP/CAM技術(shù)的變革和發(fā)展。

4.2 基于知識(shí)設(shè)計(jì)技術(shù)的提出

模具設(shè)計(jì)和制造在很大程度上仍然依靠著模具工作者的經(jīng)驗(yàn)，僅憑計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算功能去完成諸如模具設(shè)計(jì)方案的選擇、工藝參數(shù)與模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、成型缺陷的診斷以及模具成形性能的評價(jià)是不現(xiàn)實(shí)的。新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)正在利用KBE（基于知識(shí)的工程）技術(shù)進(jìn)行脫胎換骨的改造。知識(shí)集成的主要目的是將分散的知識(shí)按照一定的邏輯規(guī)則有機(jī)的結(jié)合起來，使知識(shí)有序化、層次化，從而高效地利用知識(shí)資源，有利于知識(shí)創(chuàng)新。網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的發(fā)展為知識(shí)集成發(fā)展提供了很好的外部條件，而模塊化的工程設(shè)計(jì)方法為知識(shí)集成的實(shí)現(xiàn)提供了必要的內(nèi)部條件。如UG-II中所提供的人工智能模塊KF（KnowledgeFus-ion）[20]。

利用KF可將設(shè)計(jì)知識(shí)融入系統(tǒng)之中，以便進(jìn)行圖形識(shí)別與推理。國內(nèi)研究工作者在此方面做了大量的研究工作，并在某些方面取得了長足發(fā)展。

4.3 與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合

采用高速加工技術(shù)，得到的產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高。高速加工過程中，機(jī)床主

井岡山大學(xué)畢業(yè)論文

軸以極高的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，激振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)離開了“機(jī)床—刀具—工件”系統(tǒng)的固有頻率范圍，零件加工過程平穩(wěn)無沖擊，因此加工精度高，表面質(zhì)量好，經(jīng)過高速銑削得型腔表面可以到達(dá)磨削的水平，省了很多精加工[21]。用高速銑加工中心加工零件，可以在一次裝夾中完成型腔的粗精加工和模具零件其他部位的機(jī)械加工，并且不需要做電極，不需要手工研磨和拋光。

虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)集成了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體、人工智能、網(wǎng)絡(luò)、多傳感器、并行處理等技術(shù)。模具虛擬產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在模具產(chǎn)品制造中的應(yīng)用或?qū)崿F(xiàn)，是模具現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)環(huán)境和制造環(huán)境的計(jì)算機(jī)內(nèi)部映射，是虛擬制造的重要內(nèi)容；虛擬制造是以仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等為支撐，對模具設(shè)計(jì)、加工、裝配、維護(hù)經(jīng)過統(tǒng)一建模形成虛擬的環(huán)境、虛擬的過程和虛擬的產(chǎn)品[22]。虛擬技術(shù)使得產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造更加直觀化，并且有利于發(fā)現(xiàn)問題，即使修正，避免了在真正設(shè)計(jì)制造中出現(xiàn)問題引發(fā)的資源損耗。

4.4 模具標(biāo)準(zhǔn)件選擇向智能化發(fā)展

由于人工智能、知識(shí)和知識(shí)表示的引入，使得模具標(biāo)準(zhǔn)件選擇智能化，減少了人工操作量，提高了模具設(shè)計(jì)的效率，同時(shí)減少了設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤紕漏的發(fā)生。國內(nèi)的許多專家對此提出了先進(jìn)的理論，比如：卜昆提出設(shè)計(jì)一個(gè)參數(shù)化的尺寸驅(qū)動(dòng)的三維建庫工具[23]；莫蓉分析了面向轉(zhuǎn)配的標(biāo)準(zhǔn)件庫的信息結(jié)構(gòu)，提出和實(shí)現(xiàn)了滿足裝配建模的一種標(biāo)準(zhǔn)件建庫方法和建庫工具。這些理論對模具標(biāo)準(zhǔn)件選擇向智能化發(fā)展都有深遠(yuǎn)的影響。我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究 結(jié)論

近年來，隨著我國正式加入WTO，經(jīng)濟(jì)全球化和信息化使我國制造企業(yè)的競爭環(huán)境、發(fā)展模式和活動(dòng)空間等發(fā)生了深刻變化，這些變化對我國制造企業(yè)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何提高自身的核心競爭力已成為制造企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。在模具CAD/CAM的應(yīng)用方面，經(jīng)過這幾十年的發(fā)展，我國模具CAD/CAM的應(yīng)用有了長足的發(fā)展，模具CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于我國企業(yè)。在模具CAD/CAM人才方面，在政府的大力支持下，高校和企業(yè)培養(yǎng)了一大批模具CAD/CAM軟件開發(fā)及應(yīng)用人才。CAD/CAM技術(shù)的進(jìn)步始終與工程實(shí)際相結(jié)合，它在我國的應(yīng)用和發(fā)展必將對制造企業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，對提高我國制造企業(yè)核心競爭力起到舉足輕重的作用。

隨著市場競爭的日益激烈，用戶對產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、上市時(shí)間提出了越來越高的要求。CAD/CAN技術(shù)是加快產(chǎn)品更新?lián)Q代，增強(qiáng)企業(yè)競爭能力的最有效手段。企業(yè)應(yīng)看清應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)帶來的進(jìn)步性，并以自身為基礎(chǔ)，借鑒同行各企業(yè)應(yīng)用推廣的經(jīng)驗(yàn)，靈活應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)，加快企業(yè)的設(shè)計(jì)制造一體化發(fā)展。

井岡山大學(xué)畢業(yè)論文

[參考文獻(xiàn)] [1] 李志剛.模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[Ｍ].武漢：華中理工大學(xué)出版社，1998.[2] 余世浩，李熙亞.沖裁模CAD/CAM系統(tǒng)[Ｍ].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.[3] 辛明，卜昆，汪文虎，李大雙．葉片精鑄模具設(shè)計(jì)中標(biāo)準(zhǔn)件智能選用方法研究．機(jī)床與液壓，2006，（3）：219-221.[4] 牟鑫，倪虹.CAD技術(shù)問題研究[J].智能建筑與城市信息，2003，（4）：64-66.[5] 李大雙，汪文虎．渦輪葉片精鑄模具零件CAD造型過程的知識(shí)表達(dá)與求解[J]．航空制造技術(shù)，2005，（3）：72-74 [6] 范彥斌，沈自林，馮心海.基于參數(shù)化的沖裁模計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[J].模具工業(yè)，1997，(6)：3-5.[7] 李德群，陳興.模具CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用（第1講）──模具CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā) [J].電加工，1996，(6)：41-45.[8] 汪文虎，莫蓉．渦輪葉片精鑄模具CAD/CAM原型系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J]．航空計(jì)算技術(shù)，1999，29（4）：4-16．

[9] 劉玲,周旭東.模具CAD/CAE/CAM的發(fā)展和展望[J].機(jī)械研究與應(yīng)用,2004,（3）：5-7． [10]卜昆，曾紅，王金鳳．基CATIA的二維參數(shù)化圖形庫建庫工具設(shè)計(jì)與開發(fā)[J]．機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，1999，（1）：170-172.[11]靖永慧.淺析現(xiàn)代模具制造行業(yè)發(fā)展[J].模具技術(shù)，2001，(5)：68-71.[12]杜志俊.現(xiàn)代模具技術(shù)綜述[J].機(jī)械工程師，1999，(6)：3-5.[13]成基華，范玉青，袁國平，逄淑榮.CAD/CAM開發(fā)平臺(tái)及其發(fā)展趨勢[J].計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與 圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2000，12(2)：154-159.[14]劉曉冰，高天.CAD技術(shù)的發(fā)展趨勢及主流軟件產(chǎn)品[J].中國制造業(yè)信息化.2003，32（1）：41-45.[15]李德群.國內(nèi)外模具CAD/CAM技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用[J].電加工，1996，21(4)：6-10.[16]周華民，李德群.模具CAD實(shí)用化技術(shù)分析[J].鍛壓機(jī)械，1998，25(6)：50-52.[17]林幸燕.模具CAD/CAM技術(shù)及其應(yīng)用[J].三名職業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1999，(2)：91-92.[18]周衛(wèi)東，鐘振龍，粟亮．模具CAD/CAM的發(fā)展現(xiàn)狀及技術(shù)展望．機(jī)械制造與自動(dòng)化，2005，（12）：4-6．

[19]王熾鴻.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)[Ｍ].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.[20]任志宇，施于慶.模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].機(jī)電工程，2001，18(5)，9-10.[21]蔣立冬.模具CAD/CAM的可行性分析[J].鍋爐制造，2003，(3)：58-59.我國模具CAD/CAM技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究

[22]楊明.長安汽車模具CAD/CAM的應(yīng)用[J].兵工自動(dòng)化，2000，(1)：42-45.[23]華熳煜.模具CAD/CAM系統(tǒng)的研究[J].長沙大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，17(2)：79-81..井岡山大學(xué)畢業(yè)論文

致 謝

光陰荏苒，日月如梭，在井大的三年學(xué)習(xí)時(shí)間即將過去。在漫長的人生旅程中，三年時(shí)間并不算長，但對我而言，是磨礪青春、揮灑書生意氣的三年，也是承受師恩、增長才干、提高學(xué)識(shí)的三年。在此，我特別要感謝我的論文指導(dǎo)老師鄭小秋先生。就本篇畢業(yè)論文總結(jié)報(bào)告而言，從提綱、草擬、修改到最后定稿，鄭老師都給予了一而再、再而三的精心批閱，每個(gè)環(huán)節(jié)都凝結(jié)老師努力的付出和辛勞的汗水。

第二篇：我國沖壓模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

我國沖壓模具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢分析

一、現(xiàn)狀

改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年來，模具工業(yè)一直以15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。

浙江寧波和黃巖地區(qū)的“模具之鄉(xiāng)”；廣東一些大集團(tuán)公司和迅速崛起的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，科龍、美的、康佳等集團(tuán)紛紛建立了自己的模具制造中心；中外合資和外商獨(dú)資的模具企業(yè)現(xiàn)已有幾千家。

隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個(gè)鏈條中最基礎(chǔ)的要素之一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個(gè)國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。

近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的重要?jiǎng)恿ΑＲ恍﹪鴥?nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS等國際通用軟件，個(gè)別廠家還引進(jìn)了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。

以汽車覆蓋件模具為代表的大型沖壓模具制造技術(shù)已取得很大進(jìn)步，東風(fēng)汽車公司模具廠、一汽模具中心等模具廠家已能生產(chǎn)部分轎車覆蓋件模具。此外，許多研究機(jī)構(gòu)和大專院校開展模具技術(shù)的研究和開發(fā)。經(jīng)過多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技術(shù)方面取得了顯著進(jìn)步；在提高模具質(zhì)量和縮短模具設(shè)計(jì)制造周期等方面做出了貢獻(xiàn)。

例如，吉林大學(xué)汽車覆蓋件成型技術(shù)所獨(dú)立研制的汽車覆蓋件沖壓成型分析KMAS軟件，華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的注塑模、汽車覆蓋件模具和級進(jìn)模CAD/CAE/CAM軟件，上海交通大學(xué)模具CAD國家工程研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖研究中心開發(fā)的冷沖模和精沖模CAD軟件等在國內(nèi)模具行業(yè)擁有不少的用戶。

雖然中國模具工業(yè)在過去十多年中取得了令人矚目的發(fā)展，但許多方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距。例如，精密加工設(shè)備在模具加工設(shè)備中的比重比較低；CAD/CAE/CAM技術(shù)的普及率不高；許多先進(jìn)的模具技術(shù)應(yīng)用不夠廣泛等等，致使相當(dāng)一部分大型、精密、復(fù)雜和長壽命模具依賴進(jìn)口。

二、未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢

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)：

(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)軟件的發(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)資源的重新整合，使虛擬制造成為可能。

(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。另外，還可加工高硬度模塊，還具有溫升低、熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。高速銑削加工技術(shù)的發(fā)展，對汽車、家電行業(yè)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、集成化方向發(fā)展。

(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(dòng)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。

(4)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(像數(shù)控銑一樣)，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(jì)這一技術(shù)將得到發(fā)展。

(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。模具熱處理和表面處理是否能充分發(fā)揮模具鋼材料性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。模具熱處理的發(fā)展方向是采用真空熱處理。模具表面處理除完善應(yīng)發(fā)展工藝先進(jìn)的氣相沉積(TiN、TiC等)、等離子噴涂等技術(shù)。

(7)模具研磨拋光將自動(dòng)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(dòng)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。

(8)模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的發(fā)展這是我國長遠(yuǎn)發(fā)展的目標(biāo)。模具自動(dòng)加工系統(tǒng)應(yīng)有多臺(tái)機(jī)床合理組合；配有隨行定位夾具或定位盤；有完整的機(jī)具、刀具數(shù)控庫；有完整的數(shù)控柔性同步系統(tǒng)；有質(zhì)量監(jiān)測控制系統(tǒng)。

CNC雕刻機(jī)在國內(nèi)的發(fā)展上從最近的一兩年才有較大的發(fā)展，相關(guān)加工廠和使用單位時(shí)刻以敏銳的眼光盯著廠家的動(dòng)向，這也是身為雕銑機(jī)主機(jī)生產(chǎn)廠一點(diǎn)也不敢松懈的真正原因所在。

作為用戶當(dāng)然要選合適的設(shè)備，如果選型不當(dāng)，不但不能賺錢反而令陷入為機(jī)器打工的苦澀局面。那么什么樣的機(jī)床才是好機(jī)床？

我們認(rèn)為好機(jī)床的定義是這樣的：

能夠在短期內(nèi)收回投資的機(jī)床才是好機(jī)床。

數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)使用壽命一般為7年，主要是數(shù)控方面的使用壽命為準(zhǔn)，這樣花錢和掙錢的比例關(guān)系將直接影響您的生意，所以仔細(xì)分析功能進(jìn)行選型是有效投資的必要條件。

在國外很早就有雕銑機(jī)的名詞(CNCengravingandmillingmachine)，嚴(yán)格地講雕是銑的一部分，是購買雕刻機(jī)還是購買數(shù)控銑式加工中心是經(jīng)常要問自己的問題。另外，還有目前盛行的高速切削機(jī)床(HSCMACHINE)。還是讓我們首先搞清楚三個(gè)機(jī)型區(qū)別：

1、數(shù)控銑和加工中心用于完成較大銑削量的工件的加工設(shè)備

2、數(shù)控雕銑機(jī)用于完成較小銑削量，或軟金屬的加工設(shè)備

3、高速切削機(jī)床用于完成中等銑削量，并且把銑削后的打磨量降為最低的加工設(shè)備

深入分析上述設(shè)備的結(jié)構(gòu)可以幫我們做出正確的選擇

一、從機(jī)械角度

機(jī)床的機(jī)械分為兩個(gè)部分，移動(dòng)部分和不移動(dòng)部分：工作臺(tái)，滑板，十字花臺(tái)等為移動(dòng)部分，床座，立柱等為非移動(dòng)部分

1、數(shù)控銑加工中心：

非移動(dòng)部分鋼性要求非常好移動(dòng)部分鋼性要求非常好優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行重切削；缺點(diǎn)：由于移動(dòng)部分同樣龐大，犧牲了機(jī)床靈活性，對于細(xì)小的部分和快速進(jìn)給無能為力。

2、數(shù)控雕銑機(jī)

非移動(dòng)部分鋼性要求好移動(dòng)部分鋼性要以靈活為前題下，盡可能的輕一些，同時(shí)保持一定的鋼性。優(yōu)點(diǎn)：可進(jìn)行比較細(xì)小的加工，加工精度高。對于軟金屬可進(jìn)行高速加工；缺點(diǎn)：由于鋼性差所以不可能進(jìn)行重切削。

3、高速切削機(jī)床

非移動(dòng)部分鋼性要求非常好移動(dòng)部分鋼性要求比較好，而且盡可能的輕巧。優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行中小量的切削(例一般φ10的平底刀，對于45號鋼(300)深切深度以0.75為好)；缺點(diǎn)：正確使用下能發(fā)揮高效，低成本，使打磨量變?yōu)闃O少。不正確使用，馬上就會(huì)使刀具的廢品堆積如山。

如何從機(jī)械上做到上面又輕、剛性又好矛盾的要求，關(guān)鍵在于機(jī)械結(jié)構(gòu)上的功夫。

1、床體采用高低筋配合的網(wǎng)狀架構(gòu)，有的直接采用蜂巢的相接的內(nèi)六角網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

2、超寬的立柱和橫梁，大家知道龍門式的結(jié)構(gòu)由于其極好的對稱性和極佳的鋼性被高速切削設(shè)備廠家一直做為首選結(jié)構(gòu)。

3、對于移動(dòng)部分有與數(shù)控銑顯著的不同之處是加寬了很多導(dǎo)軌與導(dǎo)軌之間的距離，以克服不良力矩的問題。

4、從材料上講一般采用了米漢那鑄鐵，也就是孕育鑄鐵，在澆注鐵水時(shí)加入一定比例的硅(Si)從而改變了鐵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使之更加耐沖壓，剛性上有顯著提高。

5、機(jī)床的剛性主要用于克服移動(dòng)部分在高速移動(dòng)時(shí)對非移動(dòng)部分的強(qiáng)大沖擊，所以導(dǎo)軌、絲桿要求粗一些，以及加強(qiáng)連接部分剛性。

二、從數(shù)控角度分析

1、數(shù)控銑加工中心對數(shù)控系統(tǒng)要求速度一般，主軸轉(zhuǎn)速0-8000RPM左右

2、雕銑機(jī)要求高速的數(shù)控系統(tǒng)，主軸轉(zhuǎn)速3000-30000RPM左右

3、高速切削機(jī)床要求高速的數(shù)控系統(tǒng)以及極好的伺服電機(jī)特性，主軸轉(zhuǎn)速1500-30000RPM左右

三、編程軟件上分析

從軟件的角度上講，數(shù)控銑加工中心，高速切削機(jī)床雕銑機(jī)都可以使用標(biāo)準(zhǔn)的CAD/CAM軟件如：MasterCamCimatronPEUG等。

銑床通常以為Cimatron刀路較好一點(diǎn)，新版的軟件充分考究到刀具的每時(shí)每刻的切削量的均勻性，尤其是刀進(jìn)入走出工作的一刻的速度和圓滑性，以及在拐點(diǎn)的跟隨差算法問題(followingError)，使結(jié)果和設(shè)計(jì)圖形更加貼進(jìn)，CAD部分剛大量采用直觀的三維實(shí)體造型如Solidworks等再通過IGS等轉(zhuǎn)入CAM軟件進(jìn)行加工。不過不用擔(dān)心，CAD/CAM的發(fā)展速度遠(yuǎn)勝于機(jī)床的CNC的發(fā)展速度。

第三篇：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)。

第四篇：模具制造現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

現(xiàn)代模具制造現(xiàn)狀及可能的發(fā)展趨勢 模具制造技術(shù)迅速發(fā)展，已成為現(xiàn)代制造技術(shù)的重要組成部分。現(xiàn)代模具制造技術(shù)正朝著加快信息驅(qū)動(dòng)、提高制造柔性、敏捷化制造及系統(tǒng)化集成的方向發(fā)展。具體表現(xiàn)在模具的CAD/CAM技術(shù)，模具的激光快速成型技術(shù)，模具的精密成形技術(shù)，模具的超精密加工技術(shù)，模具在設(shè)計(jì)中采用有限元法、邊界元法進(jìn)行流動(dòng)、冷卻、傳熱過程的動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)，模具的CIMS技術(shù)，已在開發(fā)的模具DNM技術(shù)以及數(shù)控技術(shù)等先進(jìn)制造技術(shù)方面。現(xiàn)從以下三個(gè)方面看現(xiàn)代模具制造的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。

（1）模具材料及表面處理技術(shù)

模具工業(yè)要上水平，材料應(yīng)用是關(guān)鍵。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。,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。在模具材料方面新型冷作模具鋼有65Nb、O12A1、CG-2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。

在模具表面處理方面，其主要趨勢是：由滲入單一元素向多元素共滲、復(fù)合滲發(fā)展；由一般擴(kuò)散向CVD、PVD、PCVD、離子滲入、離子注入等方向發(fā)展；可采用的鍍膜有：TiC、TiN、CrN、Cr7C3、W2C等，同時(shí)熱處理手段由大氣熱處理向真空熱處理發(fā)展。另外，目前對激光強(qiáng)化、輝光離子氮化技術(shù)、鏡面拋光的模具表面工程技術(shù)也受到廣泛的關(guān)注。冶煉時(shí)要求采用真空脫氣、氬氣保護(hù)鑄錠、垂直連鑄連軋、柔鍛等一系列先進(jìn)工藝，使鏡面模具鋼具內(nèi)部缺陷少、雜質(zhì)粒度細(xì)、彌散程度高、金屬晶粒度細(xì)、均勻度好等一系列優(yōu)點(diǎn)，以達(dá)到拋光至鏡面的模具鋼的要求。

（2）設(shè)計(jì)制造技術(shù)

當(dāng)代模具的設(shè)計(jì)與制造廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD/CAM），設(shè)計(jì)過程程序化和自動(dòng)化，使用程序、模具擬成形過程、采用交互式設(shè)計(jì)方法，發(fā)揮人和計(jì)算機(jī)的各自特長。設(shè)計(jì)與制造之間的直接傳輸便于設(shè)計(jì)中的反復(fù)修正改變。模具設(shè)計(jì)與加工方法的發(fā)展主要有以下幾方面 ：

① 模具軟件功能集成化

模具軟件功能的集成化要求軟件的功能模塊比較齊全，同時(shí)各功能模塊采用同一數(shù)據(jù)模型，以實(shí)現(xiàn)信息的綜合管理與共享，從而支持模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、檢驗(yàn)、測試及生產(chǎn)管理的全過程，達(dá)到實(shí)現(xiàn)最佳效益的目的。集成化軟件較高的軟件還包括：UG、CATIA和Pro/E等。而新一代模具CAD/CAM軟件技術(shù)，新一代模具軟件以立體的思想、直觀的感覺來設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，所生成的三維結(jié)構(gòu)信息能方便地用于模具可制造性評價(jià)和數(shù)控加工，這就要求模具軟件在三維參數(shù)化特征造型、成型過程模擬、數(shù)控加工過程仿真及信息交流和組織與管理方面達(dá)到相當(dāng)完善的程度并有較高集成化水平。

② 快速原型法和快速制模技術(shù)（RPM/RMT）

該技術(shù)是一項(xiàng)集激光、材料、信息及控制等技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù)，其突出特點(diǎn)就是能直接根據(jù)產(chǎn)品的CAD數(shù)據(jù)快捷地制造出具有一定結(jié)構(gòu)和功能的原型甚至產(chǎn)品，而不需要任何工裝夾具，而迭加形成三維實(shí)體。RPM技術(shù)與RMT技術(shù)的結(jié)合，將是傳統(tǒng)快速制模技術(shù)進(jìn)一步深入發(fā)展的方向。RPM技術(shù)與陶瓷型精密鑄造相結(jié)合。為模具型腔精鑄成型提供了新途徑。應(yīng)用RPM/RMT技術(shù)從模具的概念設(shè)計(jì)到制造完成，僅為傳統(tǒng)加工方法所

需時(shí)間的1/3和成本的1/4左右，因而具有廣闊的發(fā)展前景。

③ 高速銑削技術(shù)

高速銑削是目前切削技術(shù)中應(yīng)用最多的一種工藝技術(shù)，是一種以高主軸轉(zhuǎn)速、快速進(jìn)給、較小的切削深度和間距為加工特征的高效、高精度數(shù)控加工方式。高速銑削具有工件溫度低、切削力小、加工平穩(wěn)、質(zhì)量好、效率高（為普遍銑削加工的5~10倍）及可加工硬質(zhì)材料（＜60 HRC）等諸多優(yōu)點(diǎn)，高速銑削機(jī)床（HSM）一般主要用于大、中型模具加工，如汽車覆蓋件模具、變速箱體壓鑄模、大型注塑模等曲面加工，其曲面加工精度可達(dá)0.01mm。因而在模具加工中日益受到重視。

（3）專業(yè)化生產(chǎn)及標(biāo)準(zhǔn)化

專業(yè)化生產(chǎn)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要特征之一，國外工業(yè)先進(jìn)的國家模具專業(yè)化生產(chǎn)已達(dá)75%以上。這種專業(yè)化小模具廠易于管理，反應(yīng)靈活，易于提高產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效率，有較強(qiáng)的競爭力。標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)模具專業(yè)化生產(chǎn)的基本前提，能系統(tǒng)提高整個(gè)模具行業(yè)技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，是機(jī)械制造業(yè)向深層次發(fā)展必由之路。

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尽⒌聡胬展尽⑷毡灸苈屎碗姰a(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：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)等級的界限，因此，目前國際上對高速精密壓力機(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，精密多工位級進(jìn)模占據(jù)主流產(chǎn)品地位。先進(jìn)精密多工位級進(jìn)模主要包括電機(jī)鐵芯硅鋼片級進(jìn)模、空調(diào)器翅片級進(jìn)模、集成電路引線框架級進(jìn)模、電子連接器級進(jìn)模、彩管電子槍零件級進(jìn)模、汽車零件級進(jìn)模、家電零件級進(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)雜級進(jìn)模進(jìn)入了規(guī)模化生產(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)制造完成后對模具的一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)、評估和調(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)量好壞的評價(jià)基準(zhǔn)和模具正常使用的保障。由于中國缺乏對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，中國對模具設(shè)計(jì)和制造的實(shí)踐性非常重視，但由于對沖壓模具基礎(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)疊片級進(jìn)模、空調(diào)換熱器翅片級進(jìn)模、集成電路框架級進(jìn)模、電子連接器級進(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。