第一篇：模具產品沖壓技術理論培訓

模具產品沖壓技術理論培訓

（模具性能測試，調壓，試模技術）

一：沖壓工藝知識介紹

學習對象：新進技術員工，模具制造員工

1．沖壓模具

A．模具：模具是一種專用工具，用于裝在各種壓力機上，通過壓力把金屬或非金屬材料制出所需要的形狀產品，這種專用工具統稱為模具。

B．模具的分類：常用的有單工序模，復合沖模，覆蓋件沖壓模，電機鑄件模，硬質合金模，拉伸模，鍛模，液壓成型模，液體膨脹模，翻邊模等。

C．模具的使用結構：凡是模具，無論它的結構如何，一般都是有兩大部分組成，比如上下或左右，比如鑄件模具是組合壓好后加工，拉伸模具是上下部分固定在機器后加工，液壓模具是放在壓制機臺上后加工等，沖壓工藝就是直上直下的沖壓制加工。

2．基本的沖壓工藝

A．沖壓：沖壓是通過模具對金屬材質施加壓力或拉力，使金屬材質成型，或對金屬材料施加剪切力使金屬材料斷裂分離而獲得所需的尺寸和形狀的一種加工方法。

B．沖壓工藝的分類：沖壓工藝一般可分為分離加工工序和成型加工工序兩大類。分離工序就是在沖壓過程中使沖壓件和金屬板料沿一定的輪廓線互相分離，同時沖壓件分離斷面的質量也要滿足一定的要求。成型加工工序就是使沖壓金屬材料在不破壞的條件下發(fā)生造型改變，并轉換成所要求的成品形狀，同時也要滿足尺寸公差等工藝要求。

沖壓溫度有兩種，分為冷沖和熱沖。這要考慮材料的硬度，厚度，屬性，變形形狀和機器設備的能力，同時還要考慮沖壓件的最終使用情況。

C．沖壓機器分類：

沖壓工序一般分為三種機器加工：主缸壓力機加工（我們普通的液壓機），液壓墊壓機加工（拉延壓力即拉伸機），瞬間沖力加工（沖床類）

主缸壓力機：作用是使模具閉合，材料成型到位，依靠產品的不同性質使得判斷成型是否到位，看細節(jié)壓力點是否清晰。

液壓墊壓機：作用是控制金屬材料進入模具的速度，防止材料起皺或破裂。瞬間沖力加工：作用是依靠不同噸位的直接上下沖力使得材料分離而得到形狀。

D．沖壓生產的注意事項：

（1）操作者必須要求帶絕緣用品

（2）生產前應認真檢查好工裝，不得有不扣衣扣或袖扣等。

（3）檢查和確保設備和模具是否完好。

（4）開機后要用普通材質試加工，調整沖壓高度，液壓壓力，拉伸高度等。

（5）生產前必須開啟和調好光電保護裝置（紅外線等）。

（6）上模具前要擦拭工作臺面，確認模具上下是否有廢料，雜質或沙粒顆粒等。

（7）按照沖壓工藝的標準，確定壓力等加工條件，不得亂調壓力和行程。

（8）生產前，模具工作表面要擦拭干凈。

（9）操作人員每回首次進行沖壓生產時，一般沖制5件左右送至質檢員檢查，得到確認合格后才能加工。

（10）每次修模后，試壓的產品必須交質檢合格后才能生產。

（11）上下模具加工時必須確定導柱，定位銷下好后才能壓制。

（12）必須及時清除刀口邊料。

（13）模具使用后必須第一時間清理和歸還。

3．產品質量

沖壓件的質量直接關系到后期產品的整體品質，所以要想做好最終的品質，必須在生產加工過程中對產品的質量進行嚴格控制。

A．沖壓件常見缺陷的判斷以及處理方法，預防措施

對于沖壓件，要求比較高，不能有明顯的表面缺陷，比如出現開裂，暗裂，漏洞破裂，要用強光目視，特殊面檢查等來自檢。

（1）凸凹不平

判斷方法：手摸，目視，平尺測量

原因：檢查模具內部結構是否不平，是否有雜質顆粒等異物

處理方法：模具維修平整和拋光，清理模具內部雜物質

（2）開裂或暗裂

判斷方法：用強光目視檢查和推理

原因：模具尖角過尖，拉伸不到位，潤滑不到位，受力不均勻

處理方法：適當維修尖角部分，成型前的拉伸工序檢查是否到位，拉伸件是否進行模具潤滑和材料潤滑，模具上下對照看是否有偏差并糾正

（3）起皺

判斷方法：目測

原因：無壓邊力度，拉伸不到位

處理方法：適當增加壓邊力，檢查拉伸模成型后上下閉合情況

（4）毛刺

判斷方法：目測或測量機對照毛刺標準表

原因：上下模間隙大，刀口鈍，上下模偏離不對照，導柱磨損

處理方法：重新配沖頭，刀口維修平磨，上下重新裝配對照，模具上下導柱重新裝配和更換

（5）孔偏

判斷方法：上下模具檢查，沖壓機器平行檢查

原因：模具沒裝好，機器工作面上下不平行，模具導柱或定位問題

處理方法：通知機修調整機器工作臺平行度，模具重新裝和手動調試，模具維修重新上下對照或更換導柱和固定位置

（6）少孔

判斷方法：檢查產品完整性，檢查模具工作孔完整性

原因：沖頭斷掉，下模排料孔不暢

處理方法：維修補充沖頭，對排廢料孔進行清理和改進

（7）孔變形

判斷方法：目視

原因：下模磨損，沖頭磨損

處理方法：維修重做下模，維修磨沖頭

（8）成型產品模糊

判斷方法：產品表面模糊，細節(jié)處不清晰

原因：成型壓力不夠，模具細節(jié)不清晰，模具內部粗糙

處理方法：調整壓力，模具重做，拋光

（9）彎曲邊不齊或不到位

判斷方法：材料成型不到位，和正常使用有差別

原因：模具裝置問題，受力點間隙過大或磨損

處理方法：重做裝置模具和調試，受力點磨損重做和組裝

（10）材料拉傷

判斷方法：目視，有無裂紋或個別地方過薄或出現波浪紋

原因：拉伸模具口不夠光滑，粗糙，拉伸模具工作面不夠光滑和缺少潤滑，模具口破損，有雜質

處理方法：模具口修理，拋光，加工過程潤滑

（11）產品碰傷，刮傷

判斷方法：目視，產品表面細節(jié)有明顯的碰撞痕跡

原因：操作不當，產品材質軟和模具相碰撞

處理方法：產品不回火，輕拿輕放操作，必要時調整模具閉合高度

B．如何保證沖壓件產品的質量

要有高度的責任心，樹立良好的質量品質，要養(yǎng)成檢查機器設備和模具的習慣，確定正確操作規(guī)范和方法，按要求和工藝制定生產，主動和質檢部門人員溝通和及時解決。

4．調試及維修模具技術要點

新產品模具的首次調試，是比較復雜的一個重點，要認真仔細的關注和記錄每個環(huán)節(jié)的技術要點，有利于后期生產車間的生產技術要點的控制。

所謂機器類和模具類產品都有一定的磨合期，也就是時間過渡期，才能達到一個很好使用的安全周期和使用性能，針對這些細節(jié)問題，克分為以下幾點：

（1）新模具的各個紋理層次分界線和交點是否尖銳，是否不影響產品

特性的情況下進行適當的修理。

（2）切邊模上下刀口是否中心，不偏離，是否上下移動順，但是不會

有晃動現象。

（3）模具拋光后是否進行模具清洗和內部的干凈程度。

（4）模具各個部位的固定螺絲和固定銷是否牢固，無晃動現象。

（5）成型后是否起模較容易，產品不粘模

（6）產品清晰度好，無出現坑洼現象，無變形

（7）配合質檢產品要點進行維修

（8）維修人員進行維修要點記錄，和疑難問題的及時上報和解決

5．壓力型模具的一些方法計算方式：

A．平面型腔模壓力計算：

{模具直徑*（模具材料高度/拉力值）*模具材料硬度值*加工材料厚度}/壓力系數=壓力噸位

例子：a.直徑40MM的紀念幣，加工產品厚度是3MM

{40*（50/10）*0.6*3}/3.2=112噸

例子：b.直徑80MM的紀念幣，加工產品厚度是2MM

{80*（65/10）*0.6*2}/3.2=195噸

注：CR12材料拉力值8---10高碳高洛剛壓力系數值2---3.2

B．凹型成型模壓力計算：

公式和上面的是一樣的，上面如果是用鉛塊壓制，就不用算除材料拉力值 例子：直徑70MM的鎖模具，加工產品厚度0.25MM

（70*50*0.6*0.25）/2=26噸

（80*50*0.6*0.26）/2=31噸

C．沖壓切邊模具壓力計算：

（產品長度*產品厚度*材料硬度值）/壓力系數=噸位

例子：200MM長的手鐲，壓制后產品厚度0.8MM

（200*0.8*0.6）/3.2=30噸以上沖床

例子：寬度50MM鎖產品，產品材料厚度0.25ＭＭ

（50*0.25*0.6）/2.5=3噸

二．沖壓技術經驗及發(fā)展

技術是在不斷的制作當中，根據不同的工藝需求和發(fā)展的，所以很多專注于一個工種后會很清楚和了解工序的利與弊，這就是經驗，但是長期都是摸索發(fā)展，沒有規(guī)律性和實用記錄，所以很多的經驗是沒有文字性的說明，也不能用數據來說明，所以這也是技術行業(yè)發(fā)展的一個現實問題或者說是瓶頸。在當今社會，為什么后來出現很多的關于工業(yè)機器化培訓機構和學院，很多的學者和技術人員處了很多的書籍，變成了教科材料，但是由于制造行業(yè)性質的不同，很多的都只能稱為理論知識，不能完全的切合實際。所以當今技術類人才所要做的重點就是結合理論知識的同時，根據以往的經驗做不同的測試，才能做出適合于不同行業(yè)的技術要點和實用性能。

部門：模具廠

擬稿人：林國庭

日期：2012年3月19日

第二篇：沖壓模具CADCAM技術狀況

沖壓模具CAD/CAM技術狀況

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單套重量達50多噸的模具。為中檔轎車配套的覆蓋件模具國內也能生產了。精度達到1～2μm，壽命2億次左右的多工位級進模國內已有多家企業(yè)能夠生產。表面粗糙度達到Ra≦1.5μm的精沖模，大尺寸（Φ≧300mm）精沖模及中厚板精沖模國內也已達到相當高的水平。

模具CAD/CAM技術狀況

我國模具CAD/CAM技術的發(fā)展已有20多年歷史。由原華中工學院和武漢733廠于1984年共同完成的精沖模CAD/CAM系統是我國第一個自行開發(fā)的模具CAD/CAM系統。由華中工學院和北京模具廠等于1986年共同完成的冷沖模CAD/CAM系統是我國自行開發(fā)的第一個沖裁模CAD/CAM系統。上海交通大學開發(fā)的冷沖模CAD/CAM系統也于同年完成。20世紀90年代以來，國內汽車行業(yè)的模具設計制造中開始采用CAD/CAM技術。國家科委863計劃將東風汽車公司作為CIMS應用示范工廠，由華中理工大學作為技術依托單位，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了工作站和CAD/CAM軟件系統，并在模具設計制造中實際應用，取得了顯著效益。1997年一汽引進了板料成型過程計算機模擬CAE軟件并開始用于生產。

21世紀開始CAD/CAM技術逐漸普及，現在具有一定生產能力的沖壓模具企業(yè)基本都有了CAD/CAM技術。其中部分骨干重點企業(yè)還具備各CAE能力。

模具CAD/CAM技術能顯著縮短模具設計與制造周期，降低生產成本，提高產品質量，已成為人們的共識。在“八五”、“九五”期間，已有一大批模具企業(yè)推廣普及了計算機繪圖技術，數控加工的使用率也越來越高，并陸續(xù)引進了相當數量的CAD/CAM系統。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。國內汽車覆蓋件模具生產企業(yè)普遍采用了CAD/CAM技術。DL圖的設計和模具結構圖的設計均已實現二維CAD，多數企業(yè)已經向三維過渡，總圖生產逐步代替零件圖生產。且模具的參數化設計也開始走向少數模具廠家技術開發(fā)的領域。

在沖壓成型CAE軟件方面，除了引進的軟件外，華中科技大學、吉林大學、湖南大學等都已研發(fā)了較高水平的具有自主知識產權的軟件，并已在生產實踐中得到成功應用，產生了良好的效益。

快速原型（RP）與傳統的快速經濟模具相結合，快速制造大型汽車覆蓋件模具，解決了原來低熔點合金模具*樣件澆鑄模具，模具精度低、制件精度低，樣件制作難等問題，實現了以三維CAD模型作為制模依據的快速模具制造，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，它標志著RPM應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，近年來也涌現出一些新的快速成型方法，例如目前已開始在生產中應用的無模多點成型及激光沖擊和電磁成型等技術。它們都表現出了降低成本、提高效率等優(yōu)點。

第三篇：沖壓模具論文

引言

在目前激烈的市場競爭中，產品投入市場的遲早往往是成敗的關鍵。模具是高質量、高效率的產品生產工具，模具開發(fā)周期占整個產品開發(fā)周期的主要部分。因此客戶對模具開發(fā)周期要求越來越短，不少客戶把模具的交貨期放在第一位置，然后才是質量和價格。因此，如何在保證質量、控制成本的前提下縮短模具開發(fā)周期是值得認真考慮的問題。

模具開發(fā)周期包括模具設計、制造、裝配與試模等階段。所階段出現的問題都會對整個開發(fā)周期都有直接的影響，但有些因素的作用是根本的、全局性的。筆者認為，人的因素及設計質量就是這樣的因素。因此科龍模具廠采取了項目管理、并行工程及模塊化設計等管理上及技術上的措施，以提高員工積極性并改善設計質量，最終目的是在保證質量、成本目標的前提下縮短模具開發(fā)周期。

1模具開發(fā)的項目管理實施方法

項目管理是一種為了在確定的時間范圍內，完成一個既定的項目，通過一定的方式合理地組織有關人員，并有效地管理項目中的所有資源（人員、設備等）與數據，控制項目進度的系統管理方法。

模具之間存在著復雜的約束關系，并且每套模具的開發(fā)涉及到較多種崗位、多種設備。因此需要有負責人保證所需生產資源在模具開發(fā)過程中能及時到位，因此需要實施項目負責制。另外，項目負責制的實施還便于個人工作考核，有利于調動員工積極性。

模具廠有沖模工程部與塑模工程部。沖模工程部管轄四個項目組，塑模工程部為三個。模具任務分配方式以競標為主，必要時協商分配。每個項目組設有一個項目經理、約兩個設計員、四個工藝師和四個左右的鉗工，工藝師包括模具制造工藝與數據編程人員。而其它的各種生產設備及操作員的調度由生產部的調度員統籌安排。如果項目組之間有資源需求的沖突而調度員不能解決時由廠領導仲裁。

廠內員工可通過競職方式擔任項目經理，選拔項目經理有三項標準：（1）了解模具開發(fā)的所有工序內容；（2）熟悉模具開發(fā)過程中的常見問題及解決方法；（3）有較強的判斷和決策能力，善于管理和用人。

項目管理的內容之一就是要確定項目經理應擔負的職責。本廠項目經理的職責有：（1）負責組織項目組在廠內競標、承接新項目；（2）負責與客戶交涉，包括確定產品細節(jié)、接受客戶修改產品設計的要求、反映需要與客戶協商才能解決的問題；（3）檢查產品的工藝性，如果產品工藝性存在問題，則向客戶反饋；（4）制定具體的項目進度計劃；（5）負責對承接項目的全過程、全方位的質量控制、進度跟蹤及內外協調工作；（6）負責完成組內評審及對重大方案、特殊結構、特殊用途的模具的會審；（7）負責組內成員的工作分配、培訓及考核；（8）對組內成員的過失行為負責；（9）負責在組內開展 “四新”技術的應用與技術攻關項目的立項、組織、實施等各項工作；（10）及時解決新模具在維修期內的各項整改及維修。

廠領導根據項目完成的時間、質量與成本考核項目經理。然后由項目經理考核項目組內員工，使責、權、利落實到每一位員工，有效調動了員工積極性并顯著減少以前反復出現的問題。模具開發(fā)的并行工程實施方案

并行工程是縮短產品開發(fā)周期、提高質量與降低成本的有效方法。實施并行工程有助于提高產品設計、制造、裝配等多個環(huán)節(jié)的質量。并行工程的核心是面向制造與裝配的設計（DFMA）[1]。在模具開發(fā)中實施并行工程就是要進行產品及模具的可制造性與可裝配性檢查。

筆者為模具廠提出并實施了如圖1所示并行工程實施方案。IMAN是基于統一數據庫的PDM系統，基于IMAN集成各種CAX及DFX工具，并利用IMAN的工作流模型實現了設計過程的集成。基于統一的產品三維特征模型，設計員利用CAD工具進行模具設計；工藝師利用CAM功能進行數控編程及CAPP進行工藝設計；審核者利用CAE功能進行沖壓或注射成型過程模擬，利用DFX工具進行可制造性與可裝配性分析。以上工作可以幾乎同時進行，而且保證了產品及模具的相關尺寸的統一與安全。這就使審查時重點檢查模具的方案和結構。基于統一數據庫，各種職能的人可以看到感興趣的某側面的信息。

DFMA工具的開發(fā)是并行工程的工作重點之一。在以往的DFMA方法研究與系統實現中[2]，DFMA工具被動地對CAD輸出的產品特征進行評價，而不能在CAD系統產生具體產品特征前即在概念設計階段加以指導，使CAD系統要經過多次設計―檢查―再設計循環(huán)才能求得滿意解。為此科龍模具廠開發(fā)了集成CAD系統的DFMA工具。DFMA的工作過程可分兩個階段。第一階段是，DFMA輸出概念設計方案到CAD，這個方案具有最少的零件數量；第二階段是，而CAD系統輸出設計特征模型，經過特征映射后將制造特征模型輸入到DFMA工具進行可制造性與可裝配性分析。通過這種途徑使DFMA知識庫得到盡早利用，為缺乏知識的CAD系統把握方向。

通過對產品與模具的可制造性與可裝配性的檢查，就從源頭消除了后續(xù)工序可能遇到的困難，大大減少出現缺陷和返工的可能性。模具的模塊化設計方法與系統研究

縮短設計周期并提高設計質量是縮短整個模具開發(fā)周期的關鍵之一。模塊化設計就是利用產品零部件在結構及功能上的相似性，而實現產品的標準化與組合化。大量實踐表明，模塊化設計能有效減少產品設計時間并提高設計質量。因此本文探索在模具設計中運用模塊化設計方法。

3.1模具模塊化設計的特點

模具的零部件在結構或功能上具有一定的相似性，因而有采用模塊化設計方法的條件，但目前模具設計中應用模塊化設計方法的研究報道還很少見。與其它種類的機械產品相比，模具的模塊化有幾項明顯特點。

3.1.1模具零件的空間交錯問題

模具零件在三維空間上相互交錯，因此難于保證模塊組合后沒有發(fā)生空間干涉；難于清晰地進行模塊劃分。

筆者采取以下辦法來克服這個問題：（1）利用Pro/E（或UGII等三維軟件）的虛擬裝配功能檢測干涉；（2）按結構與功能劃分相結合。模塊劃分就是部件劃分并抽取共性過程。結構相對獨立的部件按結構進行劃分，設計出所謂的結構模塊；而在空間上離散或結構變化大的部件則按功能劃分，設計出所謂的功能模塊。這樣劃分并進行相應的程序開發(fā)后，結構模塊的結構可由結構參數為主，功能參數為輔簡單求得；而對于功能模塊，可由功能參數為主，結構參數為輔出發(fā)進行推理，在多種多樣的結構形式中做出抉擇。

3.1.2 凸凹模及某些零部件外形無法預見

某些模具零件（如凸凹模）的形狀和尺寸由產品決定因而無法在模塊設計時預見到，所以只能按常見形狀設計模塊（如圓形或矩形的沖頭）,適用面窄；某些模具零件（如沖壓模的工件定位零件）雖然互相配合執(zhí)行某一功能，但它們的空間布置難尋規(guī)律與共性，因此即使按功能劃分也不能產生模塊。

筆者認為，模塊化是部件級的標準化，而零件標準化可視為零件級的模塊化。兩個級別上的標準化是互相配合的。因此，要開發(fā)零件庫并納入模塊庫，以彌補模塊覆蓋不全的缺憾。當零件必須逐個構造時，一個齊全的便于使用的零件庫對提高效率很有幫助。

3.1.3 模具類型與結構變化多

模具可有不同的工序性質，如落料、沖孔等；有不同的組合方式，如簡單模、連續(xù)模等；還有不同的結構形式，種類極其繁多。因此，必須找到適當途徑，使較少的模塊能組合出多種多樣模具。

為此，筆者提出了以下方法：（1）在Pro/E（或UGII等三維軟件）的參數化設計功能及用戶自定義特征功能的基礎上進行二次開發(fā)，使模塊具有較大“可塑性”，能根據不同的輸入參數可產生較大的結構變化；（2）分層次設計模塊。用戶可調用任一層次上的模塊，達到了靈活與效率兩個目標。使用小模塊有靈活多變的優(yōu)點，但效率低，使用大模塊則相反。

3.2 模具模塊化設計的實施

為了實施模塊化設計，并證明以上方法的可行性，筆者基于Pro/E二次開發(fā)，開發(fā)出一套模具模塊化CAD系統。系統分兩大部分：模塊庫與模塊庫管理系統。

3.2.1 模塊庫的建立

模塊庫的建立有三個步驟：模塊劃分、構造特征模型和用戶自定義特征的生成。標準零件是模塊的特例，存在于模塊庫中。標準零件的定義只需進行后兩步驟。

模塊劃分是模塊化設計的第一步。模塊劃分是否合理，直接影響模塊化系統的功能、性能和成本[3]。每一類產品的模塊劃分都必須經過技術調研并反復論證才能得出劃分結果。對于模具而言，功能模塊與結構模塊是互相包容的。結構模塊的在局部范圍內可有較大的結構變化，因而它可以包含功能模塊；而功能模塊的局部結構可能較固定，因而它可以包含結構模塊。

模塊設計完成后，在Pro/E的零件/裝配（Part/Assembly）空間中手工建構所需模塊的特征模型，運用Pro/E的用戶自定義特征功能，定義模塊的兩項可變參數：可變尺寸與裝配關系，形成用戶自定義特征(User-Defined Features，UDFs)。生成用戶自定義特征文件（以gph為后綴的文件）后按分組技術取名存儲，即完成模塊庫的建立。

3.2.2 模塊庫管理系統開發(fā)

系統通過兩次推理，結構選擇推理與模塊的自動建模，實現模塊的確定。第一次推理得到模塊的大致結構，第二次推理最終確定模塊的所有參數。通過這種途徑實現模塊“可塑性”目標。

在結構選擇推理中，系統接受用戶輸入的模塊名稱、模塊的功能參數和結構參數，進行推理，在模塊庫中求得適用模塊的名稱。如果不滿意該結果，用戶可指定模塊名稱。在這一步所得到的模塊仍是不確定的，它缺少尺寸參數、精度、材料特征及裝配關系的定義。

在自動建模推理中，系統利用輸入的尺寸參數、精度特征、材料特征與裝配關系定義，驅動用戶自定義特征模型，動態(tài)地、自動地將模塊特征模型構造出來并自動裝配。自動建模函數運用C語言與Pro/E的二次開發(fā)工具Pro/TOOLKIT開發(fā)而成。UDFs的生成方法及參數驅動實現自動建模的程序見參考文獻[4]。

通過模塊的調用可迅速完成模具設計。這個系統在本廠應用后了模具設計周期明顯縮短。由于在模塊設計時認真考慮了模塊的質量，因而對模具的質量起基礎保證作用。模塊庫中存放的是相互獨立的UDFs文件，因此本系統具有可擴充性。總結

由于采取了上述措施，科龍集團某一新品種空調的模具從設計到驗收只需三個月就完成了，按可比工作量計算，開發(fā)周期比以前縮短了約1/4，而且模具質量和成本都有所改善，明顯增強企業(yè)競爭力。

第四篇：沖壓模具課程設計

前言

沖壓是在室溫下，利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力，使其產生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。沖壓模具在冷沖壓加工中，將材料（金屬或非金屬）加工成零件（或半成品）的一種特殊工藝裝備，稱為冷沖壓模具（俗稱冷沖模）。沖壓模具是沖壓生產必不可少的工藝裝備，是技術密集型產品。沖壓件的質量、生產效率以及生產成本等，與模具設計和制造有直接關系。模具設計與制造技術水平的高低，是衡量一個國家產品制造水平高低的重要標志之一，在很大程度上決定著產品的質量、效益和新產品的開發(fā)能力。

我國的沖壓模具設計制造能力與市場需要和國際先進水平相比仍有較大差距。這些主要表現在飛行器鈑金件、高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無論在設計還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。覆蓋件模具，具有設計和制造難度大，質量和精度要求高的特點，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設計制造方法和手段方面已基本達到了國際水平，模具結構功能方面也接近國際水平，在模具國產化進程中前進了一大步，但在制造質量、精度、制造周期等方面，與國外相比還存在一定的差距。標志沖模技術先進水平的多工位級進模和多功能模具，是我國重點發(fā)展的精密模具品種。有代表性的是集機電一體化的鐵芯精密自動閥片多功能模具，已基本達到國際水平。

因此我們在學習完《飛機鈑金成形原理和工藝》等模具相關基礎課程后，安排了模具設計課程設計，以幫助我們掌握模具設計的過程，為以后參加工作打下基礎。

設計內容

一、零件的工藝性分析

圖1 零件圖

1）零件的尺寸精度分析 如圖1所示零件圖，該零件外形尺寸為R11，19；內孔尺寸為R3，6，均未標注公差，公差等級選用IT14級，則用一般精度的模具即可滿足制件的精度要求。

2）零件結構工藝性分析 零件形狀簡單，適合沖裁成形。

3）制件材料分析 制件材料為45鋼，抗剪強度為432～549Mpa，抗拉強度為540～685Mpa，伸長率為16%。適合沖壓成形。

綜合以上分析，得到最終結論:該制件可以用沖壓生產的方式進行生產。但有幾點應注意：

1）孔與零件左邊緣最近處僅為2mm，在設計模具是應加以注意。2）制件較小，從安全方面考慮，要采取適當的取件方式。

3）有一定批量，應重視模具材料和結構的選擇，保證一定的模具壽命。

二、工藝方案的確定

由零件圖可知，該制件需落料和沖孔兩種沖壓工藝，設計模具時可有以下三種方案：

方案一：先落料，再沖孔，采用單工序模生產。方案二：沖孔、落料連續(xù)沖壓，采用級進模生產。方案三：落料和沖孔復合沖壓，采用復合模生產。方案一采用單工序模生產，模具結構簡單，但需要兩道工序、兩套模具才能完成零件的加工，生產效率較低，難以滿足零件年產20萬件的需求，而且要考慮第二套模具中工序件的定位問題，操作不便。

方案二采用級進模生產，可有效地提高生產效率，但連續(xù)模制造和設計難度大，費用高，用于生產該制件達不到經濟性要求。

方案三采用復合模生產，亦有很高的生產效率，復合模能在壓力機一次行程內，完成落料、沖孔兩道工序，所沖壓的工件精度較高，不受送料誤差影響，能較好的滿足該制件內孔與外形同心的要求。

通過對比，故采用方案三，比較適合該零件。

三、模具結構形式的確定

（一）模具類型及卸料方式分析

因制件材料較薄，為了保證制件的平整度，所以采用正裝式復合模，即凸凹模安裝在上模，這樣，從模柄中穿入導桿可以直接把嵌在凸凹模里的廢料從刃口中打下，卡在凸凹模凸模刃口上的材料可以用彈性卸料板卸料；沖孔凸模與落料凹模安裝于下模，用頂件器帶動卸料板頂出制件。

（二）模具定位方式分析

在模具設計中，拋棄了傳統的銷釘定位，而是把凸凹模和凹模分別在上、下模座定位，上、下模座的定位沉臺在制造時是和導柱、導套固定在一起加工完成的，這樣保證了上、下模工作零件的同軸度，從而達到保證零件尺寸精度的目的。同時沒有使用銷釘，也使模具的維修方便了很多，即使多次拆卸也能保證零件的精度不變。

四、工藝設計與計算

（一）制件排樣與材料利用率計算

采用單排直排有廢料排樣，如圖2所示。

由文獻【1】表3-17查得制件間搭邊值a=0.8mm，側搭邊值a1=1mm,則送料步距L=19+0.8=19.8；條料寬度B=22+1+1=24；經計算制件面積S=284.73mm2，一個步距的材料利用率為：

η=S/(BL)×100%=284.73/(24 ×19.8)×100%=59.92%

圖2 排樣圖

由文獻【2】表4-1冷軋鋼板的尺寸，選板料規(guī)格為1200mm×600mm×1mm，剪裁條料時采用橫裁法，于是條料尺寸為24mm×600mm。

每板條料數n1=1200/24=50(條)；

每條制件數n2=(600-0.8×2)/19.8=30(件)； 每塊板制件數n3= n1×n2=50×30=1500(件)材料總利用率η=1500×284.73/（1200×600）=59.3﹪

（二）沖壓力的計算

沖裁力可按以下公式[1]計算：

F=KLtτ

kp，式中：t—材料厚度（mm）； L—沖裁件周長（mm）；τ已知K=1.3, t=1 mm；查文獻【2】表4-12得τ

kp

kp

--材料抗剪強度（Mpa）。

kp

=432～549，取τ=500；經計算得外形周長L1=67.57mm，內孔周長L2=30.85mm。所以

落料沖裁力 F1= KL1tτ沖孔沖裁力 F2= KL2tτ

kp

=1.3×67.57×500×1=43.92kN =1.3×30.85×500×1=20.05 kN

kp推件力和卸料力可用以下經驗公式[ 1]進行估算：

F推件=nK推F F卸料=K卸F 式中：F—沖裁力；n為同時卡塞在凹模內的零件數，一般為3～5；K推—推件力系數；K卸—卸料力系數。查文獻【1】表3-15得，K推=0.055，K卸=0.04～0.05，所以

F卸料=K卸F1=0.04×43.92=1.7568 kN F推件=nK推F2=5×0.055×20.05=5.51 kN 由于該制件模具采用彈性卸料裝置，所以總沖壓力的計算公式為： F總= F1+F2+F卸料+F推件=43.92+20.05+1.7568+5.51=71.24 kN(三)初選壓力機

根據總壓力71.24 kN,查文獻【2】表4-33開式壓力機的主要技術參數，初選壓力機型號規(guī)格為J23-10，其主要參數如下：

公稱壓力：100 kN 滑塊行程：45mm 最大閉合高度：180mm 最大裝模高度：145mm 工作臺尺寸：370mm×240mm 模柄孔尺寸：?30mm×55mm(四）計算壓力中心

該制件圖形較規(guī)則，上下對稱，故采用解析法求壓力中心較為方便。建立如下圖所示坐標系。

1x

設壓力中心為（x0,y0）,因為上下對稱，所以y0=0，只需求x0，又因為內孔為軸對稱圖形，所以只需考慮外形。經計算得L1=15.1mm,L2=52.47mm,x2=3.165, x1=-8。根據合力矩定理得

所以，壓力中心為（0.72，0）。

（五）計算凸凹模刃口尺寸

本制件形狀簡單，可按分別加工方法制造凸、凹模，凸、凹模的制造公差 δp和δp必須滿足不等式[ 1]：

δp+δd≤Zmax-Zmin。

根據制件的材料和厚度,由文獻【3】表2-14 汽車、拖拉機等行業(yè)沖裁模初始雙邊間隙值，查得 ：

Zmax=0.140mm,Zmin=0.100mm；

根據制件的基本尺寸和厚度，由文獻【3】表2-19 汽車、拖拉機等行業(yè)簡單形狀制件凸、凹模的制造偏差，查得：

落料部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 沖孔部分：凸模-0.020mm,凹模+0.020 驗證制造偏差是否合格：

δp+δd =0.02+0.02=0.04 Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.04 所以，δp+δd=Zmax-Zmin=0.04，合格，可以采用該公差值。

由于零件圖未注公差，為了降低工作難度，所以在實際生產中按照IT14等級確定制件各尺寸公差，查文獻【3】附錄一 標準公差數值和表2-17 磨損系數x得：

落料部分：尺寸R11，公差為0.43mm，取x=0.5；

尺寸19，公差為0.52mm，取x=0.5；

沖孔部分：尺寸R3 ,公差為0.25mm，取x=0.5；

尺寸6，公差為0.3mm，取x=0.75。

1）落料 尺寸R

Dd=(Dmax-xΔ

=(11.215-0.5×0.43=

Dp=(Dd-Zmin=(11-0.100= 尺寸 Dd=(Dmax-xΔ=(19.26-0.5×0.52=

Dp=(Dd-Zmin=(19-0.100=

2)沖孔 尺寸R dp=(dmin+xΔ=(2.875+0.5×0.25=

dd=(dp+ Zmin=(3+0.100=

尺寸 dp=(dmin+xΔ=(5.85+0.75×0.3=

dd=(dp+ Zmin

五、模具結構設計

（一）凹模設計

=(6.075+0.100=

因制件形狀簡單，輪廓近似圓形，且總體尺寸不大，選用整體式圓形凹模較為合理。因制件精度較低，厚度較小，由文獻【2】表3-5 冷沖模工作零件的材料及熱處理要求，選用9Mn2V為凹模材料。

1)確定凹模厚度H值:由凹模厚度經驗公式[4]估算：

H=K1K

2式中，F—沖裁力，N；K1—凹模材料修正系數，合金鋼取1，碳素鋼取1.3；K2—凹模刃口周邊長度修正系數。

本例中沖裁力F=43.92kN；凹模材料為合金鋼，故K1取1；凹模刃口周邊長度為67.57mm，查文獻【4】表3-34凹模刃口周邊長度修正系數，得K2=1.12，所以

H=K1K2

=1×1.12×

=19.06mm 2)確定凹模周界尺寸D：根據條料寬度B=24mm,材料厚度t=1mm,由文獻【4】表3-33，查得凹模孔壁厚c=22mm。所以 D=2R+2c=22+266mm 由文獻【2】表5-45 圓形凹模板尺寸，可查到較為靠近凹模周界尺寸為63mm×20mm，故凹模周界尺寸取為63mm×20mm。其結構圖如圖3所示。

圖3 凹模

（二）其他沖模零件設計

據以上確定的凹模周界尺寸，查文獻【2】表5-5 復合模圓形厚凹模典型組合尺寸，可得其他沖模零件的數量、尺寸及主要參數。

1)卸料板 標準編號JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×8mm,結構圖如圖4所示。

圖4卸料板

2)凸凹模固定板 標準編號JB/T7643.5-1994,周界尺寸63mm×12mm，結構圖如圖5所示。

圖5凸凹模固定板

3)頂件塊 非標準件，尺寸根據凸、凹模尺寸確定，結構圖如圖6所示。

圖6頂件塊

4）凸凹模

凸凹模采用直通式結構，固定部分簡化為圓形，因采用彈壓卸料，所以凸凹 模長度按下式[6]計算

L=h1+h2+t+h 式中，h1—凸凹模固定板厚度，mm；h2—卸料板厚度，mm；t—材料厚度，mm；h—增加長度。它包括凸凹模修磨量、凸凹模進入凹模的深度（0.5～1mm）、凸凹模固定板與卸料板之間的安全距離等，一般取10～20mm。

本例中，h1=12mm，h2=8mm，t=1mm，h取14mm，所以凸凹模長度 L=h1+h2+t+h=12+8+1+14=35mm

凸凹模結構圖如圖7所示。

圖7 凸凹模 5)凸模

凸模亦采用直通式，固定部分簡化成圓形，長度L=19.5mm,其結構圖如圖8所示。

圖8 凸模

（三）選擇模架

由凹模周界尺寸63mm×20mm及模架閉合高度110mm，查文獻【2】表5-8滑動導向后側導柱模架規(guī)格，選用后側導柱模座,其主要參數如下：

上模座 63mm×63mm×25mm(GB/T2855.5-1990)； 下模座 63 mm×63mm×30mm(GB/T2855.6-1990)； 導柱 16mm×110mm×30mm(GB/T2861.2-1990)； 導套 16mm×50mm×23mm(GB/T2861.6-1990)。模架具體結構尺寸，參照文獻【5】表4-6后側導向模柱、表3-38導柱和表3-39導套設計。

（四）模柄設計

本例采用凸緣模柄，尺寸與模柄孔配做。

六、校核壓力機安裝尺寸

模座外形尺寸為63mm×63mm，閉合高度為110mm，J23-10型壓力機工作臺尺寸為370mm×240mm，最大閉合高度為180mm，故此壓力機能滿足要求。

七、繪制裝配圖

圖9 裝配圖

結束語

鈑金沖壓成形課程設計是我們在大學期間的一門重要課程，是對我們將理論應用于實踐能力的考核。通過這次課程設計我加深了對沖壓成形的理解，掌握了模具設計的基本方法，很好地鞏固了以前所學的知識，相信對我將來從事工作將有很大幫助。在本設計過程中，各位老師和同學們給予我大量的指導和幫助，在此表示衷心的感謝。

由于個人水平有限，在設計中難免出現錯誤和不足，還請老師批評指正。

致謝

經過兩周的忙碌和工作，本次課程設計終于完成了，作為一個本科生的課程設計，由于經驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有老師的督促指導，以及一起工作的同學們的幫助，想要完成這個設計是很難的。

在這里首先要感謝郭拉鳳和張春元老師。他們平日里工作繁多，但在我做課程設計的整個過程中都給予了我悉心的指導。我的裝配圖較為復雜，但是郭老師仍然細心地糾正圖紙中的錯誤。除了敬佩老師的專業(yè)水平外，他們嚴謹的治學態(tài)度和科學的研究精神也是我學習的榜樣，并將對我今后的學習和工作產生積極影響。

其次要感謝和我一起作課程設計的謝現龍同學，在本次設計中他給了我極大的幫助。

然后還要感謝大學四年來所有的老師，為我們打下機械專業(yè)知識的基礎；同時還要感謝所有的同學們，正是因為有了你們的支持和鼓勵。此次課程設計才會順利完成。

參考文獻

【1】翟平.飛機鈑金成形原理與工藝.西安：西北工業(yè)大學出版社，1995 【2】史鐵梁.模具設計指導.北京: 機械工業(yè)出版社，2006 【3】孫京杰.沖壓模具設計與制造實訓教程.北京：化學工業(yè)出版社，2009 【4】康俊遠.沖壓成型技術.北京:北京理工大學出版社.2008 【5】王立人.沖壓模設計指導.北京:北京理工大學出版社.2009 【6】李奇涵.沖壓成形工藝與模具設計.北京：科學出版社，2007

第五篇：高速精密沖壓技術現狀及模具發(fā)展趨勢

高速精密沖壓技術現狀及模具發(fā)展趨勢

高速精密沖壓技術涉及到機械、電子、材料、光學、計算機、精密檢測、信息網絡和管理技術等諸多領域，是多學科的系統工程。多工位與多功能沖壓模具現狀 先進多工位與多功能沖壓模具的代表主要有精密多工位級進模、精密多工位沖壓傳遞模、精密多功能沖壓模具等。

高速精密沖壓技術涉及到機械、電子、材料、光學、計算機、精密檢測、信息網絡和管理技術等諸多領域，是多學科的系統工程。

高速精密沖壓技術的特點及應用領域

高速精密沖壓技術是現代沖壓生產的先進制造技術，它綜合了科高速精密壓力機技術、高精變沖壓模技術、高品質制品材料技術、智能控制技術和綠色為一體化的高新技術。應用高速精密沖壓技術批量生產制品，具有高生產效率、高質量、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等特點，因此已越來越被國民經濟各工業(yè)生產部門所重視。當前，現代先進制造技術是世界各國研究和發(fā)展的主題，特別是在市場經濟高度發(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主要基于使用板料加工制品，由高速壓力機設備、精密沖壓模具、優(yōu)質卷料三個基本要素構成，并在自動化周邊設備的開卷裝置、校平裝置、送料裝置、材料潤滑裝置、出件裝置、理件裝置、收料裝置等協調連接，按沖壓工藝流程組合的一種沖壓自動化生產線。

沖壓自動化不僅可以大幅度地提高勞動生產率、改善勞動條件、降低成本，而且能夠有效地保證沖壓生產中的人身安全，從根本上改變沖壓生產面貌，因此被廣泛應用于電子、通訊、汽車、機械、軍工、輕工、電機電器、儀器儀表、醫(yī)療器械、自動化裝備和家電產品制造領域。在軌道交通、航空航天、新能源等產品制造領域的應用也越來越廣泛。

高速壓力機技術的應用

隨著電子通訊、電機電器、汽車和家電等產品技術的迅速發(fā)展，對精密沖壓件的需求量越來越大，技術要求也越來越高，且應用面也越來越廣泛，因此在大量生產和超大量生產中，普通壓力機已不能滿足生產和技術要求。采用高速精密壓力機進行高速度、自動化及連續(xù)沖壓是提高沖壓生產率的有效途徑。由于高速精密壓力機的滑塊行程每分鐘次數比噸位相似的普通壓力機高5倍以上，因此高速精密壓力機不但沖壓件精度高、表面質量好，而且模具使用壽命長。

近幾年，沖壓技術不斷向高速化、精密化和智能化的方向發(fā)展，推進了高速壓力機的發(fā)展勢頭，也因此涌現出許多的高速精密壓力機和超高速精密壓力機，如德國拉斯特公司、美國明斯特公司、瑞士布魯德爾公司、德國舒勒公司、日本能率和電產公司等研制的小噸位高速精密壓力機，其滑塊行程次數分別可達2,000次/分鐘，3,000次/分鐘，4,000次/分鐘。在負荷狀態(tài)下，還可達其標準中的特級精度要求。這標志著高速精密壓力機技術已發(fā)展到超高速超精密的技術階段。

國外有些公司對小噸位高速精密壓力機按滑塊行程次數分為四個速度等級：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滑塊行程次數相對較低，如300噸的大型高速精密壓力機，滑塊行程數范圍僅為160~400次/分鐘左右，100噸的翅片專用高速精密壓力機，滑塊行程數范圍一般為150~250次/分鐘左右。

由于沖壓速度隨著壓力機噸位、滑塊行程長度與次數、制品工藝結構和材料工藝性能、自動送料速度及精度等諸多要素的不同而改變，很難用簡單的數字作為劃分各個等級的界限，因此，目前國際上對高速精密壓力機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速度高5~10倍的統稱為高速精密沖壓。而從中國多數企業(yè)的高速精密壓力機的應用情況來看，沖次速度按滑塊最低和最高行程數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準。因為高速精密壓力機滑塊最高行程數一般是指無負荷沖程數。當行程次數高達一定數值時，壓力機在運行中的不平衡現象就明顯增加，滑塊下死點動態(tài)性變化程度也較大，這樣就必須解決卷料質量、送料速度、模具性能與壽命、設備強度、剛度和精度、故障的自動監(jiān)控與穩(wěn)定性、振動與噪聲以及潤滑和冷卻系統等一系列技術問題。所以，高速精密壓力機應用中的沖次速度相當關鍵。

高速精密沖壓件的類型與技術特點

高速精密沖壓件按行業(yè)、用途和工藝特點可分為電子零件類、IC集成電路引線框架類、電機鐵芯類、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。電機鐵芯主要包含單相串勵電機鐵芯、單相家用電機鐵芯、單相罩極電機鐵芯、永磁直流電機鐵芯、工業(yè)電機鐵芯、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構件、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，各類結構件和功能件等。其他類零件主要包含儀器儀表零件、IT類零件、聲學類和攝像類零件、現代辦公用類零件、以及五金件等。

高速精密沖壓件的技術具有品種多、材料多樣性、薄板卷料、自動化生產批量極大、精度高、形狀復雜、技術含量和附加值高等特點。

高速精密沖壓生產技術的典型概況

電機鐵芯生產技術概況

鐵芯是電機產品的重要部件，一般由0.35mm，0.5mm厚的硅鋼片制成。在電機生產的全部環(huán)節(jié)中，鐵芯沖片生產是關鍵。目前中國的高速精密沖壓鐵芯片和鐵芯自動疊鉚、鐵芯三列帶扭槽疊鉚、鐵芯帶扭槽及回轉疊鉚、鐵芯雙回轉疊鉚、鐵芯雙列大回轉疊鉚、大型外轉子鐵芯帶扭槽疊鉚、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技術與國際先進技術相比毫不遜色。

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技術概況是，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、大型精密級進模等一體化的高速運行，以及自動沖壓導正釘孔、轉子片疊鉚工藝孔、轉子片記號孔、轉子片計量孔、轉子片槽形、轉子片臺階孔、轉子片疊鉚點、轉子片內孔、轉子片落料疊鉚和扭槽、定子片缺口、定子片記號孔、定子片計量孔、定子片槽形、定子片疊鉚點、定子片內孔、定子片落料疊鉚等多工位與多工序的交叉連續(xù)沖壓，一次完成三套定轉子鐵芯制品，鐵芯自動疊鉚厚度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上生產，沖次速變280~320次/分鐘，并在沖壓過程中鐵芯制品自動輸出。

換熱器翅片生產技術概況

翅片是空調產品的主要部件，一般由0.105mm厚的鋁箔制成。近年來，中國在高速沖壓換熱器翅片生產技術方面有了明顯提高，如家用空調換熱器翅片、汽車空調換熱器翅片、工業(yè)空調換熱器、整體導管式空調換熱器翅片、新型異形孔空調換熱器翅片、以及大型冷庫散熱器翅片等高速精密沖壓生產技術已接近國際先進水平。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技術已達到國際上同類產品的水平。其中典型的Φ5.2 72列 2步進翅片的高速精密沖壓生產技術概況是：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、大型精密級進模、吸料與集料裝置等組成的翅片高速精密沖壓自動生產線，帶料經壓料裝置、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個成形工程的連續(xù)沖壓，一次出72列翅片，翅片形狀復雜，精度較高，表面要求光潔、平整、無刮傷，無毛刺、翻邊無開裂等技術要求。Φ5系列、72數和2步進的翅片在100噸高速精密專用壓力機上生產，沖刺速度260次/分鐘，并能夠在沖壓過程中實現翅片制品一邊集料一邊取料。

IC集成電路引線框架生產技術概況

引線框架是分立器件和集成電路的載體。作為半導體器件的芯片載體引線框架，其主要特點是種類多、批量大、精度高、形狀細小、材料較薄、表面需要局部電鍍以及外觀要求嚴格。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技術較以前有了很大提升，如分立器件TO-220、SOT、SOD系列引線框架生產技術已達到國外同類產品的水平。其中典型的SSOP-024集成電路引線框架高速精密沖壓生產技術概況是：引線框架材料C194銅合金，厚度0.152 mm的卷料，由卷料架、送料機構、導料機構、高速精密壓力機、精密級進模、卷式收料裝置等組成的引線框架高速精密沖壓自動化生產線，沖壓工序包含打字、沖壓麻狀點、沖定位孔與嵌定孔、沖內引線A、沖內引線B、沖內引線C、裁片分離、靜壓內引線、校橫彎、校外引線、校步距、內引線校平、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條內外引線腳，內引線的最小間距0.17mm，產品的共面性要求控制在0.01mm 之內等其他技術要求。該引線框架在80噸高速精密壓力機上生產，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品的先進水平。

高速精密沖壓模具現狀與發(fā)展趨勢

近年來，中國模具產銷持續(xù)攀升，民營企業(yè)不斷涌現出來，國外著名企業(yè)和資本的進入更是促進了模具行業(yè)的快速發(fā)展，中國已成為名副其實的模具生產大國。然而，從模具產需情況看，雖然中低檔模具已完全實現自給，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口。因此，提升中國模具企業(yè)的整體技術水平，提升企業(yè)的核心競爭力，促進模具產業(yè)結構優(yōu)化仍然是中國模具行業(yè)的當務之急。

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狀與發(fā)展。

多工位與多功能沖壓模具現狀

先進多工位與多功能沖壓模具的代表主要有精密多工位級進模、精密多工位沖壓傳遞模、精密多功能沖壓模具等。其中，精密多工位級進模占據主流產品地位。先進精密多工位級進模主要包括電機鐵芯硅鋼片級進模、空調器翅片級進模、集成電路引線框架級進模、電子連接器級進模、彩管電子槍零件級進模、汽車零件級進模、家電零件級進模等。

受中國市場產品檔次提升的推動，中國的先進多工位與多功能沖壓模具的總體水平得以提升，特別是產量最大的高速精密多工位級進模在技術水平、制作精度、使用壽命和制作周期等方面均有明顯進步，無論技術還是產能都已具備向先進國家模具挑戰(zhàn)的能力。其中相當一部分高檔優(yōu)質模具的總體性能接近或達到國際同類模具的先進水平，不僅可替代進口，還能出口一部分到發(fā)達國家和地區(qū)。

與國際先進水平相比的主要差距

近年來，中國先進多工位與多功能沖壓模具水平提高較快，模具制作裝備技術已經達到國際先進水平，模具設計制造水平有了很大提高，一部分精密復雜級進模進入了規(guī)模化生產階段，模具的進口替代成效明顯，出口逐年遞增。但是與國際先進沖壓模具相比，仍然存在以下幾個方面的差距。

（1）模具設計制造技術方面

模具設計制造技術創(chuàng)新不夠，很多先進模具中的關鍵設計內涵和技術以及制造工藝中的“KNOW HOW”等基礎技術、理論以及核心技術掌握不夠，導致模具整體水平提升困難，始終處于技術跟進與追蹤階段，達到甚至超越國際先進水平還缺乏相關設計和制造基礎技術的支撐。

（2）模具的壽命方面

由于受模具材料、熱處理技術以及制造裝配技術等相關因素的影響，中國沖壓模具壽命普遍低于國際先進水平，差距在30%以上。特別是一次刃磨壽命低導致模具維護次數增加，降低了沖壓生產效率，增加了模具維護的成本，進而影響中國模具的市場競爭力。

（3）模具的試模技術與模具的可靠性方面

試模是模具設計制造完成后對模具的一個綜合實驗、評估和調整過程，是模具設計制造問題的集中暴露過程，也是沖壓模具設計、制造技術以及專業(yè)人員的綜合反映。而模具的可靠性和穩(wěn)定性則是模具設計制造質量好壞的評價基準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計、制造工藝中的隱形知識和技術積累的深入挖掘，因此與國際先進模具企業(yè)相比，中國多工位與多功能沖壓模具的試模、模具使用中的調整和維修時間增加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，中國在模具的試模技術與模具的可靠性和穩(wěn)定性方面的差距是顯而易見的。

（4）模具的基礎理論與關鍵技術方面

模具設計制造師一項實踐性很強的專門技術，長期以來，中國對模具設計和制造的實踐性非常重視，但由于對沖壓模具基礎理論和技術研究重視不夠，導致模具設計和制造的基礎理論和技術發(fā)展緩慢。加上沖壓模具企業(yè)的專業(yè)化分工還不夠細化，小而全、大而全的模具企業(yè)還占主導地位，企業(yè)的核心競爭力難以形成，企業(yè)自有技術以及創(chuàng)新能力落后于國外先進模具企業(yè)。另外，模具材料、標準件等模具基礎技術落后，直接影響了中國多工位與多功能沖壓模具的整體技術水平。因此，在多工位與多功能沖壓模具的基礎技術支持方面還存在很多薄弱環(huán)節(jié)。

（5）新型模具技術及其拓展方面

隨著新工藝新產品的不斷涌現，國外沖壓模具已經從常規(guī)的單副級進模向多功能組合模具、生產線配套組合模具工裝、特大型級進模以及微細零件沖壓成型模具等方向發(fā)展，而中國企業(yè)大多數仍將重點放在常規(guī)的單副級進模系列化和產業(yè)化方面，還未掌握特種高精尖模具如特大型高精、超高速沖壓、超薄、超強和微細型零件成形沖壓模具的關鍵技術，對多功能復合模具還設計不多。因此，中國還需要不斷開展新型模具的關鍵技術研究，拓展其應用領域，為趕超國際先進水平打好基礎。

（6）基礎零部件和配套件方面

多工位與多功能沖壓模具的基礎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、標準件等模具基礎零部件和配套技術及質量水平較低，高檔模具的基礎零部件和配套件主要依賴進口。因此，中國急需提升模具基礎零部件和配套件的技術及質量水平。

多工位與多功能沖壓模具的發(fā)展趨勢

在經濟的全球化和中國從“制造業(yè)大國”向“制造業(yè)強國”的挺進中，“服務科學”和“服務制造”等現代理念的出現，對中國模具行業(yè)的發(fā)展必將產生重大影響。模具行業(yè)的服務制造業(yè)的特征將大大增強，模具也應該是最先融入“服務制造” 的生產裝備。

縱觀模具技術的發(fā)展路線和模具行業(yè)的發(fā)展前沿，模具技術的總體發(fā)展趨勢是“由模具自身的品質提升向沖壓件產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向控制模具生產的最終產品品質的方向發(fā)展，從對模具品質的單一要求向為用戶產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品本身的界限，必須從產業(yè)鏈上尋求系統的解決方法，迫使模具技術和企業(yè)向制造業(yè)的相關產業(yè)鏈延伸。因此，一大批多領域交叉技術的應用以及以模具為核心的系統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水平的模具之一。但是，還需要模具企業(yè)在專業(yè)化細分、自主創(chuàng)新以及設計和制造工藝基礎理論與技術方面做深入細致的研究工作，為中國多工位與多功能沖壓模具的整體技術趕上國際先進水平打下好基礎，并在保持電機鐵芯自動疊片級進模、空調換熱器翅片級進模、集成電路框架級進模、電子連接器級進模等高水平模具發(fā)展的同時，注重發(fā)展大型汽車零件級進模、多功能復合沖壓模具、微小零件沖壓模具、特殊板料等微特沖壓模具及其技術，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”技術問題，沖壓模具的“控形”技術必然是近期需要突破的重要關鍵技術。研究沖壓成形的深層次理論和技術問題，借以掌握“控形和控性”技術，從而實現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“服務時代”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現“控形和控性”的重要手段，是趕超國際模具先進水平的一個重要方面，它可以帶動一些列模具先進技術的發(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，要實現模具的信息化和智能化還有很長的路要走，同時也需要相關政策的推動。

在21世紀，隨著電子信息等高新技術的不斷發(fā)展，市場需求向個性化與多樣化方向發(fā)展，未來高速精密沖壓技術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、網絡化、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。