免責聲明：本文援引自網絡或（huò）其他媒體，與揚鍛官網無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站（zhàn）證（zhèng）實，對（duì）本文（wén）以及其中全部或者（zhě）部分內容、文字（zì）的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾（nuò），請讀者僅作參考（kǎo），並請自行核實相關內容（róng）。

5 NO．1 8

Science and Technology Innovation Herald·科技創新導（dǎo）報

轉發自（zì）：工程技術

作者：常（cháng）淑敏

（遼寧省機電工程學校遼寧遼陽1 1 1004）

模、精密多工位衝壓傳遞模、複雜精密多（duō）功能衝壓模具等，是汽車、電子電器等製造業的關鍵工藝裝備（bèi）。這類模具（jù）的總體水平與國際先進水平接近，一（yī）部分模具已出口到工業發達國家和地區。

但是與國外先進衝壓模具水平相比，仍然有差距，如模（mó）具壽命較低，模具試模周期長，模具調整和維修時（shí）間較長，模具材料（liào）、標準件等模具基礎技術水平差距較大，特（tè）別是缺乏設計和製造相關基礎理論技術的支撐（chēng）等（děng）。

精衝模具是采用（yòng）負間隙或零間隙衝裁金屬板材（cái）類（lèi）零件的模具，在精密零件成形領域（yù）的應用越（yuè）來越（yuè）廣泛。我國在精衝模具方麵具備了一定的開發能力（lì），而在複（fù）雜精衝模具，特別（bié）是（shì）精衝複合成形（xíng）模（mó）具的開發方麵仍缺乏經驗（yàn），水平不高，進口（kǒu）模具仍（réng）占較大比重。

汽車衝壓模具主要用於汽車的外形件、結構件以及內飾件成形製造等。國內（nèi）模具企業已經可以（yǐ）設計製造B級轎車的全套模具，開始向（xiàng）C級（jí）轎車的高難度複雜模具進軍。

冷衝（chōng）壓（yā）模具技術的（de）總體發展是“由模具自身的品質提升向衝壓件產品的控形控性方向發展”。即客戶（hù）要求從主要考慮模具本身品質向使用模具生產的最終衝壓產品品質控製方（fāng）向發展，從對衝壓模具品質的單一（yī）要求（qiú）向（xiàng）企業產（chǎn）品（pǐn）的（de）係統解決方案發展。

多領域交叉技術的應用以及以模具為核心的係統解決（jué）方案將（jiāng）是今後模具技術發展（zhǎn）的（de）主要特征。衝壓模具技術的主要方向：特（tè）大型高精、超高速衝（chōng）壓、超（chāo）薄、超強和微細型零（líng）件成形衝壓模具設計（jì）、製造關鍵技術；多（duō）功能複合模（mó）具（jù）技術（shù）以及該類模具的試模技術、模具可靠性技術等。

未來20年，我國衝壓模具設計製造（zào）綜合水平達到當時國際先進水平，差距（jù）縮短到5年左右。

2未來市（shì）場需求及產品

隨著汽車、電子（zǐ）電器等製造業快速發展及（jí）產品更新換代周期加快，先進多工位與多功能衝壓模具，特（tè）別是大（dà）型高精、超高速衝壓、超薄、超強和微細型零件成形衝壓模具的市場需求將穩定增長。

隨著客戶要求從主要考慮模具本身品質向使用模具生產的最終衝壓產品品質控製方向轉移，向用戶企業提供產品衝壓（yā）係統解決方案（àn）的技術服務方式將（jiāng）得到快速發展。

3關鍵技術

3 · 1衝壓模具產品的信（xìn）息化和智能化（huà）

（l )現狀：目前衝壓模（mó）具主要考慮的是衝壓件的“控形（xíng）"問題1同時考慮“控形和控性"尚缺乏衝壓成形“控形和控性"技術理論研（yán）究、模具產品的信息化和智能化等基礎（chǔ）條件。

（2） 挑戰：需掌握衝壓件的成形形狀智能控製（zhì）技術，衝壓件強度、剛度和厚度合（hé）理分布的控製技（jì）術與模具設計技術、衝壓成形過程及零部件質量的控製技術等。

（3） 目標：預計到2030年，突破衝壓件的控形和控性理（lǐ）論、掌握衝壓模具成形過程的信息獲取、應用（yòng）與衝壓件的控形控性模具設計實現方法等（děng）關鍵技術，達到世界先進水平。

3 · 2新型工藝及衝壓模具理論與技（jì）術

(1)現（xiàn）狀（zhuàng）新材料和新工藝不斷出現，如硼鋼板熱衝壓技術、管材的內高壓成形技術、鎂合金板的衝壓（yā）技術等，而現有的模具成形理論與技術不能完全適應新材料和（hé）新工藝對模具的要求（qiú），也缺乏綜合工程研發機構。

（2） 挑戰：需協調新材料變形特性研究、新成形工藝開發和模具設計製造間的關係。

（3） 目標：新材（cái）料成形模具的設計製造技術、新成形工藝所需模具的設（shè）計製造技術達到國際先進水平（píng）。

4汽車（chē）覆蓋件成形數值（zhí）模擬技術（shù）（ CAE分析）

4．1汽車（chē）覆蓋（gài）件（jiàn）成形數值模（mó）擬技術（CAE分析）的優點

（l )縮短開發（fā）周期（qī）。如某汽車地（dì）板總（zǒng）成的（de）模具開（kāi）發由（yóu）44周縮短為20周；（2）降低開發成本3）提高產品質量巛4）深化對成形過程的科（kē）學認識。

4．2 CAE技術的數值（zhí）模擬的核心思想 有限元法（fǎ）

起源：有限元法是隨著計算機技術發展而出現的一種（zhǒng）基於變分原理（lǐ）來求解偏微分方程的有效數值計算方法。

基本思想：把連續體視為離散單元的集（jí）合體。

“化整為零"。將連（lián）續體分解為有限個性態比較簡單的“單元”。對這些單元分別進行分析（xī）。

“積（jī）零為整"。將各個單元重（chóng）新組合為原來的（de）連續體（tǐ）的簡化“模型”，求解（jiě）得到（dào）基本未知量（位移）在若於離散（sàn）點的數值解。

根據數值解再回到各單元中計算其他物理量〈應變、應力、溫度等）。

引人CAE數值仿真的（de）模具開發。

結合板料CAE數值模擬在模具（jù）開發中的作用。

4 · 3金（jīn）屬（shǔ）塑性有限元法的實施步驟

( l )用假想的線、麵將連續體分成若幹具有簡單幾何形狀的“有限單（dān）元"

假設這些單元（yuán）在（zài）且僅（jǐn）在其邊界（jiè）上的若幹個離散節點處互相連（lián）接。將這些節點的位移（速度）作為問題的基本未知量。

（2） 選擇（zé）適（shì）當的插值數，以便由（yóu）每個 “有限單元"的節點位移（速度）唯一地確定該單元中（zhōng）的位移（速度）分布。

（3） 利用位移（yí）（速度）函數（shù）對坐標的偏導數可根據節點位移（速度）唯一地確定一個（gè）單元中的應變（或應變速率）分布。由單元的應變（或應（yīng）變速率）以及材料的本構關係，可確定單元的應（yīng）力分布。

（4〉根據虛功原理可建立每個單（dān）元中節點位移（速度）和節點（diǎn）力的關（guān）係，即單元剛度方程。

（5） 將每個單元所受的外載荷根據作用力等效的原則移置到該單元的節點上，形成等效節點力。

（6） 按照各節點整體編號及節點自由度的順序，將各（gè）單元的剛（gāng）度方程迭加，組裝成 司（sī）題的整體剛度方程（chéng）。

（7） 根據邊界節點必（bì）須滿足的位移〈速度）條件，修改整體剛度方程。

（8） 求解整體剛度方程，得到節點位移〈速度）。根據求得的節點位移（速度），計算各單元的應變（或應變速率）和（hé）應力。

參考文獻

[ 1]工業和信息（xī）化部（bù）裝備工業司·模具行業 “十二五"發展規劃（huá）[ R ]．北京．工業和信息（xī）化部，201L

[2]李誌剛．模具製造業信息化的現狀與發展[ C] / /中國模具工業協會，中國模具工業年鑒2008 ·北京：機械工業出版社， 2008 ·

[ 3 ]李誌剛·國內外汽車模具，技術的發展趨勢[J] .金屬：冷加工，2 0 1 1 0 6）：1 2一巧，54 ·

．作者簡介：常淑敏（mǐn）0976一），女，遼寧遼陽人（rén），遼寧省機（jī）電工（gōng）程學校講師（shī），研（yán）究方向為從事機械模具專業教學科研工作。

科技創新尋報Science and Technology Innovation Herald

o ：0 1994．20 ] 7 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net