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編 號(hào) 無(wú)錫太湖學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題目：側(cè)彎支架冷沖壓工藝及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923262 學(xué)生姓名： 趙 安 指導(dǎo)教師： 鐘建剛 （職稱：副教授） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無(wú)錫太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠(chéng) 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 側(cè)彎支架冷 沖壓工藝及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究 所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo) 注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何 其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 96 學(xué) 號(hào)： 0923262 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無(wú) 錫 太 湖 學(xué) 院 信 機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、題目側(cè)彎支架冷沖壓工藝及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來(lái)源及選題依據(jù) 來(lái)源于無(wú)錫毅立模具有限公司，是電器產(chǎn)品上的一個(gè)零件。 模具是機(jī)械工程及其自動(dòng)化專業(yè)的一個(gè)專業(yè)方向，選擇模具方 向的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目完全符合本專業(yè)的要求，從應(yīng)用性方面來(lái)說(shuō)，模 具又是生產(chǎn)效率極高的工具之一，能有效保證產(chǎn)品一致性和可更換 性，具有很好的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。該產(chǎn)品外形較大，冷沖壓工 藝設(shè)計(jì)復(fù)雜，計(jì)算過(guò)程較繁，其準(zhǔn)確性非常重要，要求學(xué)生要有良 好的心理素質(zhì)和仔細(xì)認(rèn)真的作風(fēng)，因此對(duì)本課題的研究對(duì)學(xué)生也是 一次很好的煅練機(jī)會(huì)。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 綜合應(yīng)用各種所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行冷 沖壓工藝分析，制訂完整的沖壓工藝方案，并完成整副模具設(shè)計(jì)、 數(shù)據(jù)計(jì)算和圖紙（所有圖紙折合 A0 不少于 3 張）繪制，具體內(nèi)容 如下： II 1完成模具裝配圖：1 張（A0 或 A1） ； 2零件圖：主要是非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖（不少于 5 張） ； 3冷沖壓工藝卡片：1 張 ； 4設(shè)計(jì)說(shuō)明書：1 份（15000 字以上，其中參考文獻(xiàn)不少于 10 篇， 外文不少于 5 篇） ； 5翻譯 8000 以上外文印刷字符，折合中文字?jǐn)?shù)約 5000 字的有關(guān)技 術(shù)資料或?qū)I(yè)文獻(xiàn)，內(nèi)容要盡量結(jié)合課題。 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 96 班 姓名 趙安 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）： 指導(dǎo)教師簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長(zhǎng)研究所 所長(zhǎng)簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 III 摘 要 金屬板料沖壓是一種在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的加工方法。隨著現(xiàn)代各行各業(yè)突飛猛 進(jìn)的發(fā)展，金屬件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精度高，需求量多，加上對(duì)生產(chǎn)的安全性、操作的方便 性，加工的經(jīng)濟(jì)性等要求也日益提高，采用單工位模具已經(jīng)無(wú)法滿足生產(chǎn)的需要，許多 制造商均采用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行生產(chǎn)。因此，多工位級(jí)進(jìn)模在國(guó)內(nèi)外模具制造業(yè)中應(yīng)用 日趨廣泛。多工位級(jí)進(jìn)模是在普通級(jí)進(jìn)模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種模具，是當(dāng)代所有模 具中沖壓功能最多、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度最高的一種沖模。在多工位級(jí) 進(jìn)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先必須設(shè)計(jì)級(jí)進(jìn)模的總裝結(jié)構(gòu)，然后再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行模具其 他零部件的設(shè)計(jì)。本模具采用切廢料方式進(jìn)行沖裁，故模具結(jié)構(gòu)采用沖孔、導(dǎo)正、彎曲、 落料的工序設(shè)計(jì)，排樣采用單排橫排排列。本論文分析了側(cè)彎支架的沖壓工藝性，介紹 了側(cè)彎支架多工位級(jí)進(jìn)?？傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)工件進(jìn)行了展開計(jì)算，確定了工件加工成型 的工藝方案和排樣方案，對(duì)模具進(jìn)行了工藝計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了凸模、凹模、墊 板、導(dǎo)料板、卸料板、鑲塊等主要零部件的設(shè)計(jì)，還根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)對(duì)模具中用到的其他標(biāo) 準(zhǔn)件，如模架、導(dǎo)柱導(dǎo)套等，進(jìn)行了選擇與設(shè)計(jì)。實(shí)踐證明：該模具結(jié)構(gòu)合理、可靠， 并能保證產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)此類零件的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)有參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞：側(cè) 彎 支 架 ； 沖 壓 工 藝 ； 排 樣 ； 連 續(xù) 模 IV Abstract Sheet metal stamping is a widely used method in industrial production.With the rapid development of modern businesses，the structure of the metal pieces becomes more and more complex. The metal pieces also need to have high accuracy. At the same time, the demands of the production security, the ease of operation, the economy of processing are increasing. Single- stage molds cant meet the the needs of production. Many manufacturers use the multi-position progressive die in production. Therefore, Multi-position Progressive Dies are used increasingly widespread in the die manufacturing at home and abroad.Multi-position Progressive Die is developed basing on the general progressive die. It has the most pressing function, the most complex structure, productivity and the highest degree of automation. In the design of the multi- position progressive die, we must design the assembly structure of the progressive die. And then, we design other components of it.This mold adopts the blanking, cutting waste way so the mould structure is punch, guide, bending, blanking process design, layout using single side-by-side arrangement. In this page, I analyzed the stamping process of a scoliosis bracket, as well as design of the verall structure. I also did the calculation of the workpiece, determined the workpieces forming process and the nesting program and did a calculation of the mold process. After that, I designed the die in all aspects. The application shows that the die is feasible and reliable in structure and can ensure the quality of the products. Key words: Scoliosis bracket;Stamping process;Layout design;Progressive die V 目 錄 摘 要 ...........................................................................................................................................III Abstract .........................................................................................................................................IV 目 錄 ............................................................................................................................................V 1 緒 論 .........................................................................................................................................1 1.1 課題研究的目的和意義 .......................................................................................................1 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 ...............................................................................................................2 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 ...........................................................................................................5 2 沖壓工藝設(shè)計(jì) .............................................................................................................................6 2.1 沖壓件簡(jiǎn)介 ...........................................................................................................................6 2.2 沖壓的工藝性分析 ...............................................................................................................6 2.3 沖壓工藝方案的確定 ...........................................................................................................8 2.3.1 沖壓模具類型 ................................................................................................................8 2.3.2 沖壓工藝分析和計(jì)算 ....................................................................................................8 3 側(cè)彎支架連續(xù)模設(shè)計(jì) ...............................................................................................................10 3.1 模具結(jié)構(gòu) .............................................................................................................................10 3.2 確定其搭邊值 .....................................................................................................................11 3.3 確定排樣圖 .........................................................................................................................11 3.3.1 送料步距與帶料寬度 ..................................................................................................11 3.3.2 排樣方案 ......................................................................................................................13 3.4 材料利用率計(jì)算 .................................................................................................................13 3.5 凸、凹模等刃口尺寸的確定 .............................................................................................14 3.5.1 沖孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ......................................................................................14 3.5.2 成形側(cè)刃凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ..............................................................................16 3.5.3 小凸形凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ..................................................................................18 3.5.4 大凸形凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ..................................................................................19 3.5.5 凹形凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ......................................................................................20 3.5.6 長(zhǎng)矩形凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ..................................................................................21 3.5.7 短矩形凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ..................................................................................22 3.5.8 切斷凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ......................................................................................23 3.5.9 前彎曲凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ..................................................................................24 3.5.10 后彎曲凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ................................................................................25 3.5.11 左右彎曲凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ............................................................................25 3.5.12 中間切舌凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 ............................................................................26 3.6 沖壓力計(jì)算 .........................................................................................................................26 3.6.1 沖孔部分沖壓力 ..........................................................................................................27 3.6.2 成形側(cè)刃沖壓力 ..........................................................................................................28 3.6.3 切廢料部分沖壓力 ......................................................................................................28 VI 3.6.4 彎曲部分沖壓力 ..........................................................................................................29 3.6.5 切舌彎曲部分沖壓力 ..................................................................................................29 3.6.6 切斷部分沖壓力 ..........................................................................................................30 3.6.7 總沖壓力 ......................................................................................................................30 3.7 壓力機(jī)選用 .........................................................................................................................31 3.8 壓力中心計(jì)算 .....................................................................................................................31 3.9 模具主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................................................32 3.9.1 凹模結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì) ..........................................................................................................32 3.9.2 圓凸模 1 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................34 3.9.3 圓凸模 2 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................34 3.9.4 方形凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................35 3.9.5 成形側(cè)刃的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................36 3.9.6 小凸形凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................................................................36 3.9.7 大凸形凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................................................................37 3.9.8 凹形凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..................................................................................................38 3.9.9 長(zhǎng)矩形凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ..............................................................................................38 3.9.10 短矩形凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................39 3.9.11 前彎曲凹模鑲塊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................................................................40 3.9.12 前彎曲凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ............................................................................................40 3.9.13 U 型彎曲半凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .....................................................................................41 3.9.14 彎曲切斷組合凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ................................................................................42 3.9.15 切舌彎曲凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................42 3.9.16 切斷彎曲凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ....................................................................................43 3.9.17 卸料板設(shè)計(jì) ................................................................................................................44 3.9.18 凸模固定板設(shè)計(jì) ........................................................................................................44 3.9.19 凸模墊板設(shè)計(jì) ............................................................................................................45 3.9.20 凹模墊板設(shè)計(jì) ............................................................................................................46 3.9.21 擋塊設(shè)計(jì) ....................................................................................................................46 3.10 標(biāo)準(zhǔn)件確定 .......................................................................................................................47 3.10.1 模架確定 ....................................................................................................................47 3.10.2 上模螺釘確定 ............................................................................................................47 3.10.3 上模銷確定 ................................................................................................................47 3.10.4 下模螺釘確定 ............................................................................................................47 3.10.5 下模銷確定 ................................................................................................................47 3.10.6 卸料螺釘確定 ............................................................................................................48 3.10.7 卸料彈簧設(shè)計(jì) ............................................................................................................48 3.10.8 U 型彎曲頂件彈簧設(shè)計(jì) .............................................................................................48 3.10.9 U 型彎曲推件彈簧設(shè)計(jì) .............................................................................................48 3.10.10 切舌彎曲頂件彈簧設(shè)計(jì) ..........................................................................................48 VII 3.10.11 U 型彎曲凸模固定螺釘確定 ...................................................................................49 3.10.12 大凸形凸模固定螺釘確定 ......................................................................................49 3.10.13 擋塊固定螺釘確定 ..................................................................................................49 3.10.14 小導(dǎo)柱確定 ..............................................................................................................49 3.10.15 凹模上小導(dǎo)套 2 確定 ..............................................................................................49 3.10.16 卸料板上小導(dǎo)套 1 確定 ..........................................................................................49 3.10.17 抬料銷確定 ..............................................................................................................49 3.10.19 抬料銷彈簧設(shè)計(jì) ......................................................................................................50 3.10.20 擋塊銷確定 ..............................................................................................................50 3.11 模具閉合高度、校驗(yàn)壓力機(jī) ...........................................................................................50 4 結(jié)論與展望 ...............................................................................................................................51 4.1 結(jié)論 .....................................................................................................................................51 4.2 不足之處及未來(lái)展望 .........................................................................................................51 致 謝 ...........................................................................................................................................52 參考文獻(xiàn) .......................................................................................................................................53 側(cè)彎支架冷沖壓工藝及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 1 1 緒 論 1.1 課題研究的目的和意義 沖壓是指靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變 形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工方法。冷沖壓是在常 溫下，利用沖壓模在壓力機(jī)上對(duì)板料或熱料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離從而獲 得所需形狀和尺寸的另件的一種壓力加工方法。 沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)（單 工位或多工位的）上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷、矯平、沖裁到成形、精整的 全自動(dòng)生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好，生產(chǎn)成本低，一般每分鐘可生產(chǎn)數(shù)百件。與機(jī) 械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無(wú)論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多 獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。主要表現(xiàn)如下。 （1）沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。這是因?yàn)闆_ 壓是依靠沖模和沖壓設(shè)備來(lái)完成加工，普通壓力機(jī)的行程次數(shù)為每分鐘可達(dá)幾十次，高 速壓力要每分鐘可達(dá)數(shù)百次甚至千次以上，而且每次沖壓行程就可能得到一個(gè)沖件。 （2）沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面 質(zhì)量，而模具的壽命一般較長(zhǎng)，所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好，具有“一模一樣”的 特征。 （3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽 車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。 （4）沖壓一般沒(méi)有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是 一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 對(duì)沖壓生產(chǎn)而言，單工位模具結(jié)構(gòu)單一，生產(chǎn)效率低，而且鈑金零件不能過(guò)于復(fù)雜， 否則就需要多副單工位模具才能實(shí)現(xiàn)。如果采用級(jí)進(jìn)模進(jìn)行沖壓生產(chǎn)，就可以改變這些 缺點(diǎn)。級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)周期短，占用的操作人員少，非常適合大批量 生產(chǎn)。 沖壓級(jí)進(jìn)模是在條料的送料方向上，具有兩個(gè)以上的工位，并在壓力機(jī)一次行程中， 在不同的工位上完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模。它在一副模具上的不同區(qū)域完 成多道沖壓成型工序的一種精密、高效、復(fù)雜的沖壓模具，在一副模具內(nèi)可以完成零件 的沖裁、翻邊、彎曲、拉深、立體成形等工藝。級(jí)進(jìn)模是多工序沖模，在一副模具內(nèi)， 可以包括沖裁、彎曲、成形和拉深等多種多道工序，具有比復(fù)合模更高的勞動(dòng)生產(chǎn)率， 也能生產(chǎn)相當(dāng)復(fù)雜的沖壓件；級(jí)進(jìn)模操作安全，因?yàn)槿耸植槐剡M(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域；級(jí)進(jìn)模設(shè) 計(jì)時(shí)，工序可以分散。不必集中在一個(gè)工位，不存在復(fù)合模中的“最小壁厚”問(wèn)題。因 而模具強(qiáng)度相對(duì)較高，壽命較長(zhǎng)。級(jí)進(jìn)模易于自動(dòng)化，即容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，自動(dòng)出件， 自動(dòng)疊片；級(jí)進(jìn)?？梢圆捎酶咚賶毫C(jī)生產(chǎn)，因?yàn)楣ぜ蛷U料可以直接往下漏；使用級(jí) 進(jìn)模可以減少壓力機(jī)，減少半成品的運(yùn)輸。車間面積和倉(cāng)庫(kù)面積可大大減小。但級(jí)進(jìn)模 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造精度高，周期長(zhǎng)，成本高。因?yàn)榧?jí)進(jìn)模是將工件的內(nèi)、外形逐次沖出的， 每次沖壓都有定位誤差，較難穩(wěn)定保持工件內(nèi)、外形相對(duì)位置的一次性。但精度高的零 件，并非全部輪廓的所有內(nèi)、外形相對(duì)位置要求都高，可以在沖內(nèi)形的同一工位上，把 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 相對(duì)位置要求高的這部分輪廓同時(shí)沖出，從而保證零件的精度要求。 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)在制造行業(yè)中占有十分重要的地位，在機(jī)械、電子、汽車、航 空以及輕工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。由于沖壓加工具有生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、操作簡(jiǎn) 單、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在制造業(yè)中有著廣闊的發(fā)展前景，因而需要大量的工程技 術(shù)人員去從事和研究沖壓工藝和模具設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)沖壓加工技術(shù)的 應(yīng)用、研究和開發(fā)都比較重視，我國(guó)也非常重視沖壓技術(shù)人才的培養(yǎng)。 通過(guò)對(duì)所給零件的沖壓模具設(shè)計(jì)，可以促進(jìn)我們專業(yè)知識(shí)的鞏固，增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，拓寬 知識(shí)面，鞏固和加強(qiáng)機(jī)械制圖、機(jī)械設(shè)計(jì)、沖壓模具設(shè)計(jì)與制造等專業(yè)理論知識(shí)在實(shí)際 生產(chǎn)中的應(yīng)用，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)過(guò)的知識(shí)分析、解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力，為今 后的學(xué)習(xí)和工作積累經(jīng)驗(yàn)，奠定良好的基礎(chǔ)。 我們研究沖壓模的主要目的是熟悉沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)，了解級(jí)進(jìn)模的加工過(guò)程， 培養(yǎng)我們分析和解決問(wèn)題的能力，做到熟練進(jìn)行中等單獨(dú)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)機(jī)械原 里、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)及CAD的專業(yè)課程內(nèi)容進(jìn)行鞏固。并對(duì)級(jí)進(jìn)模進(jìn)行深 入的了解。 級(jí)進(jìn)模是一種高效率、高精度、長(zhǎng)壽命的模具，是在普通模的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。 級(jí)進(jìn)模是沖模發(fā)展的方向之一，是技術(shù)密集型模具的代表。這種模具不僅可以完成沖孔 落料工作，還可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)完成壓筋、彎曲、沖窩、拉深等成形工序，還可以 在模具中完成裝配。 與單沖模，復(fù)合模等其他沖壓模具相比，級(jí)進(jìn)模具有生產(chǎn)率高，精度高的特點(diǎn)。級(jí) 進(jìn)模的沖裁速度很高，在配合高速?zèng)_床、開料機(jī)、自動(dòng)送料機(jī)的設(shè)備的情況下可以達(dá)到 300次/分，而且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)疊鉚等工序，減少了人工成本。在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，對(duì)大多 數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)，降低成本就是提高自己的競(jìng)爭(zhēng)力。 1.2 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展概況 模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千年前的淘氣燒制和青銅器鑄造，但其大規(guī)模應(yīng)用卻是隨 著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來(lái)的。 全球主要模具生產(chǎn)國(guó)包括亞洲地區(qū)的日本、韓國(guó)與大陸，以及美洲地區(qū)的美國(guó)、歐 洲地區(qū)的德國(guó)。技術(shù)先進(jìn)國(guó)家如日本、美國(guó)、德國(guó)等，對(duì)于高精度與復(fù)合性模具開發(fā)， 不論在設(shè)計(jì)能力或制造技術(shù)上，均有領(lǐng)先的地位，同時(shí)也擁有訓(xùn)練精良的技術(shù)研發(fā)人才。 在中國(guó)，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要地位，認(rèn)識(shí)到模具技術(shù)水平的 高低，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì) 量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。許多模具企業(yè)十分重視技術(shù)發(fā)展，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Α?我國(guó)模具工業(yè)是19世紀(jì)末20世紀(jì)初隨著軍火和鐘表業(yè)引進(jìn)的壓力機(jī)發(fā)展起來(lái)的。 從那時(shí)到20世紀(jì)50年代初，只是用簡(jiǎn)單的加工手段進(jìn)行制造。在以后的幾十年中， 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大規(guī)模發(fā)展，模具業(yè)進(jìn)步很快。當(dāng)時(shí)我國(guó)大量引進(jìn)蘇聯(lián)的圖紙，設(shè)備和 先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，其水平不低于當(dāng)時(shí)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家。直到20世紀(jì)70年代末，由于錯(cuò)過(guò)了世界 經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大浪潮，我國(guó)模具業(yè)沒(méi)有跟上世界的步伐。到了80年代，改革開放使中國(guó)經(jīng) 濟(jì)迅速發(fā)展，模具業(yè)重新得到快速發(fā)展，逐漸趕上國(guó)際先進(jìn)水平。 側(cè)彎支架冷沖壓工藝及級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 3 同時(shí)在近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)的冷沖壓工藝得到了迅速的發(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(dòng)，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。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(dòng) 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。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(dòng)生產(chǎn)率大大提高，成本也大幅度下降。 如今，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，一些工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的模具制造行業(yè)已廣泛采用 數(shù)控機(jī)床加工模具，以提高模具制造精度和生產(chǎn)效率。在此基礎(chǔ)上，又開始應(yīng)用模具輔 助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)，進(jìn)一步提高模具的設(shè)計(jì)與制造水平。 一、沖壓模具市場(chǎng)情況 日本的模具產(chǎn)能約占全球的40%，居世界第一位，每年向國(guó)外出口大量模具?，F(xiàn)在模 具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，因此日本模具業(yè)也在努力降低生產(chǎn)成本。模具行業(yè)是人力成本較 高的行業(yè)，日本的人力成本是中國(guó)及東南亞地區(qū)的十幾倍，而人力成本中有70%以上是非 核心技術(shù)人員。 我國(guó)沖壓模具無(wú)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(guó)發(fā)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、精度、復(fù)雜、長(zhǎng)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(jiǎn)單沖模，已趨供過(guò)于求，市場(chǎng)竟?fàn)幖ち摇?據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的統(tǒng)計(jì)材料，2008年我國(guó)沖壓模具總產(chǎn)出約為610億元，其 中出口2.5億美元,約合17.2億元. 根據(jù)我國(guó)海關(guān)統(tǒng)計(jì)資料，2004年我國(guó)共進(jìn)口沖壓模具5.61億美元，約合46.6億元。從 上述數(shù)字可以得出2004年我國(guó)沖壓模具市場(chǎng)總規(guī)模約為266.6億元.其中國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求為 260.4億元，總供應(yīng)約為213.8億元，市場(chǎng)滿足率為82%。在上述供求總體情況中，有幾個(gè) 具體情況必須說(shuō)明：一是進(jìn)口模具大部分是技術(shù)含量高的大型精密模具，而出口模具大 部分是技術(shù)含量較低中的中低檔模具，因此技術(shù)含量高的中高檔模具市場(chǎng)滿足率低于沖 壓模具總體滿足率，這些模具的發(fā)展已滯后于沖壓件生產(chǎn)，而技術(shù)含量低的中低檔模具 市場(chǎng)滿足率要高于沖壓模具市場(chǎng)總體滿足率；二是由于我國(guó)的模具價(jià)格要比國(guó)際市場(chǎng)低 格低許多，具有一定的竟?fàn)幜?，因此其在?guó)際市場(chǎng)前景看好，2005年沖壓模具出口達(dá)到 1.46億美元，比2004年增長(zhǎng)94.7%就可說(shuō)明這一點(diǎn)；三是近年來(lái)港資、臺(tái)資、外資企業(yè)在 我國(guó)發(fā)展迅速，這些企業(yè)中大量的自產(chǎn)自用的沖壓模具無(wú)確切的統(tǒng)計(jì)資料，因此未能計(jì) 入上述數(shù)字之中。 二、中外模具發(fā)展 近年來(lái)，我國(guó)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內(nèi)也能生產(chǎn)了。精度達(dá)到12m，壽命2億次左 右的多工位級(jí)進(jìn)模國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)能夠生產(chǎn)。表面粗糙度達(dá)到Ra1.5m的精沖模， 大尺寸（300mm）精沖模及中厚板精沖模國(guó)內(nèi)也已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 無(wú)錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 歐洲分析人士表示：“目前，歐洲模具業(yè)已越來(lái)越感受到來(lái)自中國(guó)同行所帶來(lái)的影 響和壓力，預(yù)計(jì)到2018年，中國(guó)將一躍成為全球最大的模具制造業(yè)基地之一。” 據(jù)相關(guān)研究部門調(diào)查得知，歐洲模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的時(shí)間要分別比中國(guó)快44%和61%左 右，但中國(guó)模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的成本卻只有歐洲同行的91%，因?yàn)橹袊?guó)的勞動(dòng)力成本低廉， 對(duì)部分國(guó)外客戶有著很強(qiáng)的吸引力。同時(shí)，歐洲及世界各國(guó)之間的模具競(jìng)爭(zhēng)也相應(yīng)加劇， 像德國(guó)近兩年半內(nèi)的模具整體價(jià)格就下降了25%左右。據(jù)統(tǒng)計(jì),前些年全球58%的模具是由 德國(guó)等西歐國(guó)家生產(chǎn)，中國(guó)等亞洲國(guó)家的比例只占到1%，但今后東歐國(guó)家的模具將會(huì)有 較大幅度的增長(zhǎng)，而亞洲國(guó)家的生產(chǎn)比例將提高至22%左右。這位教授高興地說(shuō),鑒于中 國(guó)廉價(jià)勞動(dòng)力成本的優(yōu)勢(shì)和整體經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展的良好勢(shì)頭，中國(guó)模具發(fā)展的前景將 十分廣闊。 “但這并不意味著中國(guó)發(fā)展的一切都是那么的理想和完美”亞力山大認(rèn)為，因?yàn)橹袊?guó) 的市場(chǎng)過(guò)早地陷入了價(jià)格戰(zhàn)的誤區(qū),還缺乏自主創(chuàng)新的能力，沒(méi)有相應(yīng)地建立起誠(chéng)信可靠 的市場(chǎng)體系，特別是有65%的歐洲客戶覺(jué)得中國(guó)模具的價(jià)格雖低但質(zhì)量不好。一種比較理 想的解決方法是，加強(qiáng)中歐雙方的合作,由歐洲國(guó)家出訂單和圖紙，中國(guó)模具企業(yè)具體負(fù) 責(zé)完成設(shè)計(jì)及加工制作，并在此過(guò)程中不斷學(xué)習(xí)歐洲先進(jìn)的技術(shù)及管理理念，加快工業(yè) 化的改造，努力提高企業(yè)自身的核心優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力。如在提高客戶滿意度方面，企業(yè)除 了在價(jià)格低廉上做文章外，更重要的是要求交貨時(shí)間短，產(chǎn)品質(zhì)量好，誠(chéng)信度高，盡可 能讓他們了解產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的全過(guò)程企業(yè)要明確自己的主攻方，加強(qiáng)相互之 間的合作,及時(shí)有效地對(duì)客戶的需求作出反應(yīng)。模具企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈亟需制定發(fā)展戰(zhàn) 略。 目前，我國(guó)模具業(yè)規(guī)模僅次于日本和美國(guó)，但大多集中在中低檔領(lǐng)域，技術(shù)水平和 附加值偏低。據(jù)中國(guó)模具工業(yè)協(xié)會(huì)提供的數(shù)據(jù)，我國(guó)制造業(yè)急需的精密、復(fù)雜沖壓模具、 塑料模具、轎車覆蓋件模具和電子接插件等電子產(chǎn)品模具，仍然大量依靠進(jìn)口，模具產(chǎn) 品的進(jìn)出口逆差超過(guò)10多億美元。 在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)幾十年努力，現(xiàn)在我國(guó)沖壓模具的設(shè)計(jì)與制造 能力已達(dá)到較高水平，包括信息工程和虛擬技術(shù)等許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)已在很多模具 企業(yè)得到應(yīng)用。 雖然如此，我國(guó)的沖壓模具設(shè)計(jì)制造能力與市場(chǎng)需要和國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有較大 差距。這一些主要表現(xiàn)在高檔轎車和大中型汽車覆蓋件模具及高精度沖模方面，無(wú)論在 設(shè)計(jì)還是加工工藝和能力方面，都有較大差距。轎車覆蓋件模具，具有設(shè)計(jì)和制造難度 大，質(zhì)量和精度要求高的特點(diǎn)，可代表覆蓋件模具的水平。雖然在設(shè)計(jì)制造方法和手段 方面基本達(dá)到了國(guó)際水平，模具結(jié)構(gòu)周期等方面，與國(guó)外相比還存在一定的差距。 標(biāo)志沖模技術(shù)先進(jìn)水平的多工位級(jí)進(jìn)模和多功能模具，是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的精密模具 品種。有代表性的是集機(jī)電一體化的鐵芯精密自動(dòng)閥片多功能模具，已基本達(dá)到國(guó)際水 平。 但總體上和國(guó)外多工位級(jí)進(jìn)模相比，在制造精度、使用壽命、模具結(jié)構(gòu)和功能上， 仍存在一定差距。 汽車覆蓋件模具制造技術(shù)正在不斷地提高和完美，高精度、高效益加工設(shè)備的使用 越