板料冲压仿真技术及其发展
冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路 雷阳
冲压工艺的发展现状及冲压模具设计的基本思路雷阳1.1 冲压工艺的发展优势。
冲压工艺是一种成形加工方法，通常依靠外在压力和模具对相关的板料施加外力，使其板料发生分离或塑性变形，从而实现所需形状和尺寸的冲压件的有效获取。
与其他的机械、塑性等加工方法比较而言，冲压加工工艺在其技术上和经济上具备了诸多的独特优势，具体表现在以下几个方面。
1）冲压加工工艺的操作便利，易于实现工艺的机械自动化。
由于冲压加工工艺的实现是通过冲压模具、冲压设备而完成的，而普通压力机每分钟的行程量可达到几十次，若是高速的压力机分钟的行程量则可为上百至千次，并且压力机的每次行程都有可能获取一个冲件，从而使其加工工艺的生产效率得到了大大的提高。
2）冲压工艺的质量稳定，具有良好的互换性。
这是因为在进行冲压加工时，冲压模具使其冲压件的形状尺寸的精度得到了好的保证，冲压件的表面质量通常都会受到较好的保护，再加之所使用的冲压模具的使用寿命较长，从而使得同一冲压模具制成的冲压件具有一模一样的特点。
3）小到秒表大到汽车覆盖，冲加工工艺可加工出形状复杂、尺寸跨度大的零件，再加上板料在冲压加工工艺过程中的冷变形硬化效应，使其所得冲压件的刚强度较高。
4）冲压加工工艺是一种省料、节能的加工方法，在其冲压加工过程中几乎没有碎料的产生，使得材料的利用率较高，并且在此过程中无需外来其他的加热设备，因而所得冲压件的成本也较低。
由于冲压加工工艺中所用的模具具有一定的专业性，冲压模是一种制造精度、技术要求都较高的技术密集型产品，而加工成形一个复杂零件时所需要的模具也较多，因此，冲压工艺的优越性只有在冲压件大量生产的情况下也会得到充分的体现，其所获取的经济效益也会随之体现的更为突出。
1.2 冲压工艺的种类。
在实际生产中，为了满足冲压件在其形状、精度、尺寸等各方面的相关要求，所采用的冲压加工工艺也各式多样，将其概括起来可将冲压工艺划分为分离工序和成形工序两大类。
其中，分离工序也被称为冲裁，其目的是将冲压件沿着相应的轮廓线从板料上实现有效的分离，与此同时还需满足其分离断面的质量要求；而成型工序则是在不破坏坯的前提下，使其板料发生塑性变形，从而制成所需规格的冲压件。
浅析冲压模具的技术应用与发展趋势
到 １ ，寿命 ２ 次左 右 的 多工 位级 进模 国 内已有 多家 企 业能 够 生产 ； ～２ ｍ ｕ 亿 表面 粗糙 度达 到Ｒ ≤１５ 的精冲 模 ，大尺 寸 （ ≥３０ｍ ａ ． ｍ ｐ ０ ｍ ）精冲 模 及中 厚 板精 冲模 国内也 已达 到相 当 高的水 平 。
的革命 性 的变化 。 目前 ，最 为突 出的 是模 具 Ｃ Ｏ Ｃ Ｅ Ｃ Ｍ Ａ ／ Ａ ／ Ａ 。在这 个 方 面 ， 国际 上 已有 许
２ １ 冲压 加 工 的 特点 。１ ． ）生 产 率 高 、操 作 简单 。高速 冲 床 每分 钟 可
生 产数 百件 、上 千件 ；２ ）一般 无 需进 行切 削加 工 ，节约 原料 、节省 能源 ：
３ ２ 冲压 技 术的 发展 趋势 ．
成实现冲压工艺所需的运动，直接影响到冲压件的品质，所 以在模具设计 中应对 机械 运 动进 行 控 制 。同 时为 了达 到 产 品形 状尺 寸 的要 求 ，不 能 够拘 泥或 局 限 于各 种工 艺 基本 运 动模 式 中 ，而应 不 断 发展 和 创新 ， 在模 具 设计
中对 机械 运动 灵 活运 用 。 １冲压 的 概念 冲压 是 指在 室温 下 ，利 用安 装在 压 力机 上 的模 具对 被冲 材 料旋 加 一定 的压 力 ，使 之 产 生 分 离 和 塑 性变 形 ，从 而 获 得 所 需 要 形 状和 尺 寸 的零 件 （ 称 制件 ）的一 种加 工 方法 。因 为通 常使 用 的材 料 为板 料 ，故 也 常称 为 也 板料 冲 压 。将 材料 加 工成 所 需冲 压件 的一种 工 艺装 备 ，称 为 冲 压模 具 （ 俗 称 冲 模 ） 。冲压 生 产 的三 要素 ：合理 的 冲压 工 艺 、先 进 的模 具 模来 保证 ，产 品尺寸 稳定 、 互换 性好 。 “ 一模 一 样 ” ：４ ）冲 压产 品壁 薄 、量轻 、 刚度 好 ，可 以加工 形状 复杂 的 小到钟 表 、 大 到汽 车纵 梁 、覆盖 件 等 。 冲 压 的局 限性 ： 由于冲 模 制造 是 单件 小批 量 生产 ，精 度 高 ，是技 术 密 集 型产 品 ，制 造 成本 高 。因此 ，冲压 生产 只适 应大 批 量生 产 。 ２２ 冷 冲压 的应 用 。 由于 冷冲 压在 技 术上 和经 济 上 的特别 之 处 ，因 而 ．
冲压工艺的现状及其发展
冲压工艺的现状及其发展》冲压工艺介绍：冲压是靠压力机与模具对板材、带材、管材与型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状与尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。
冲压与锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。
冲压的坯料主要是热轧与冷轧的钢板与钢带。
全世界的钢材中，有60〜70%是板材，其中大部分是经过冲压制成成品。
汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包、容器的壳体、电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。
仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。
冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。
冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。
由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。
冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。
热冲压件精度与表面状态低于冷冲压件，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。
冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。
生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。
冲压工艺的种类：冲压主要是按工艺分类，可分为分离工序与成形工序两大类。
分离工序也称冲裁，其目的是使冲压件沿一定轮廓线从板料上分离，同时保证分离断面的质量要求。
成形工序的目的是使板料在不破坯的条件下发生塑性变形，制成所需形状与尺寸的工件。
在实际生产中，常常是多种工序综合应用于一个工件。
冲裁、弯曲、剪切、拉深、胀形、旋压、矫正是几种主要的冲压工艺。
冲压用板料的表面与内在性能对冲压成品的质量影响很大，要求冲压材料厚度精确、均匀；表面光洁，无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；屈服强度均匀，无明显方向性；均匀延伸率高；屈强比低；加工硬化性低。
在实际生产中，常用与冲压过程近似的工艺性试验，如拉深性能试验、胀形性能试验等检验材料的冲压性能，以保证成品质量与高的合格率。
(完整)冲压模的研究现状及发展方向
冲压模的研究现状及发展方向1 冲压模的研究现状模具制造技术现代化是模具工业发展的基础.计算机技术、信息技术、自动化技术等先进技术正在不断向传统制造技术渗透、交叉、融合形成了现代模具制造技术。
其中高速铣削加工、电火花铣削加工、慢走丝切割加工、精密磨削及抛光技术、数控测量等代表了现代冲模制造的技术水平[1]。
高速铣削加工不但具有加工速度高以及良好的加工精度和表面质量（主轴转速一般为1500040000r/min）,加工精度一般可达10微米，最好的表面粗糙度Ra≤1微米），而且与传统切削加工相比具有温升低（工件只升高3摄氏度)、切削力小，因而可加工热敏材料和刚性差的零件，合理选择刀具和切削用量还可实现硬材料（60HRC）加工;电火花铣削加工（又称电火花创成加工）是以高速旋转的简单管状电极作三维或二维轮廓加工（像数控铣一样），因此不再需要制造昂贵的成形电极［2］，如日本三菱公司生产的EDSCAN8E电火花铣削加工机床，配置有电极损耗自动补偿系统、CAD/CAM集成系统、在线自动测量系统和动态仿真系统，体现了当今电火花加工机床的技术水平；慢走丝线切割技术的发展水平已相当高，功能也相当完善，自动化程度已达到无人看管运行的程度，目前切割速度已达到300mm /min,加工精度可达±1.5微米，表面粗糙度达Ra=01～0.2微米;精度磨削及抛光已开始使用数控成形磨床、数控光学曲线磨床、数控连续轨迹坐标磨床及自动抛光等先进设备和技术;模具加工过程中的检测技术也取得了很大的发展,现在三坐标测量机除了能高精度地测量复杂曲面的数据外,其良好的温度补偿装置、可靠的抗振保护能力、严密的除尘措施及简单操作步骤，使得现场自动化检测成为可能[3]。
此外,激光快速成形技术（RPM）与树脂浇注技术在快速经济制模技术中得到了成功的应用。
利用RPM 技术快速成形三维原型后，通过陶瓷精铸、电弧涂喷、消失模、熔模等技术可快速制造各种成形模。
冲压技术发展历史
冲压技术发展历史冲压技术是一种制造工艺，通过施加压力将金属板材或带材变形并成型为所需形状和尺寸的零件。
冲压技术在各个时期都得到了广泛的应用和发展，以下是其发展历史的概述。
1.起源和初步发展阶段冲压技术最早可以追溯到古代，当时人们已经开始使用锤子和砧铁等简单的工具来加工金属制品。
在工业革命之前，冲压技术已经得到了初步的发展。
18世纪初，英国和法国开始出现了一些专门生产冲压零件的工厂，这些工厂主要生产各种金属板材和带材的零件，用于工业和建筑业等领域。
2.中世纪的发展在中世纪时期，冲压技术得到了更广泛的应用和发展。
在军事方面，冲压技术被用于制造各种金属弹药和武器。
例如，早期的手枪弹和子弹都是通过冲压技术制造的。
此外，冲压技术还被用于制造各种金属器件和机械零件，如齿轮、曲轴、连杆等。
在建筑业方面，冲压技术被用于生产各种金属制品，如钢筋、铁丝网、支架等。
这些金属制品在建筑中得到了广泛的应用，提高了建筑的质量和安全性。
此外，在铁路和公路建设中也大量使用了冲压技术制造的金属制品。
3.近现代发展随着工业革命的到来，冲压技术得到了更加广泛的应用和发展。
19世纪初，德国和美国开始出现了一些大规模的机械制造企业，这些企业开始大规模生产各种金属制品。
这些金属制品需要精确的尺寸和形状，因此推动了冲压技术的发展。
在这一时期，出现了许多新的冲压技术和设备，包括冲裁机、冲孔机、弯曲机等。
这些新设备和技术的应用大大提高了生产效率和制造质量。
此后，冲压技术逐渐成为机械制造业中的重要组成部分，被广泛应用于汽车、航空航天、电子、家电等领域。
4.近期进展与未来展望随着科技的不断进步，冲压技术也在不断创新和发展。
现代冲压技术已经从传统的手工操作向自动化、智能化方向发展。
数字化与计算机技术的引入，使冲压过程实现了全面的数字化控制，提高了生产精度和效率。
目前，冲压技术已经在多个领域取得了显著的成果。
在汽车制造中，高强度钢板和铝合金的冲压技术得到了广泛应用，为汽车轻量化提供了有效途径。
冲压技术的发展概况
1.冲压技术的发展随着科学技术的不断进步，工业产品的生产日益复杂与多样化，产品性能和质量也在不断提高，因而对冷冲压技术提出了更高要求。
冲压技术自身也应不断创新和发展。
1.1冲压成形工艺与理论研究冲压成形工艺近年来有很多新的发展，在精密冲裁、精密成形、精密剪切、复合材料成形、超塑性成形、软模成形以及电磁成形等方面取得很大进展。
冲压件的成形精度、生产率越来越高。
精密冲压的范围越来越广，由平板零件精密冲裁拓宽到精密弯曲、精密拉深及立体精密成形等。
计算机辅助工程（CAE）在冲压领域得到了较好的发展和应用，可进行应力应变的分析，排样、毛坯的优化设计及工艺过程的模拟与分析等，实现冲压过程的优化设计。
此外，冲压成形性能和成形极限的研究，冲压件成形难度的判定以及成形预报等技术的发展，均标志着冲压成形以从原来的经验、实验分析阶段走上由冲压理论指导的科学阶段，使冲压成形走向计算机辅助工程化和智能化得发展道路。
1.2冲压技术的数字化与信息化先进的冲压技术是指信息技术、新材料、新工艺与传统冲压技术的结合。
当前，冲压行业的技术水平和先进性，主要表现在CAD/CAE/CAPP/CAM技术为代表的数字化与信息化程度，以及企业中信息集成和管理网络化程度。
目前，国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术，CAPP和CAE也开始使用。
随着计算机的深入应用，我国不少企业已经在尝试或者开展计算机辅助冲压工艺设计CAPP系统的应用。
冲压CAPP系统已从工艺设计发展到工艺信息的管理，设计方法也从派生式、创成式、混合式三种CAPP系统并举的局面向智能化得混合CAPP系统方向发展。
从冲压件成形对工艺设计的需求出发，将数值模拟技术、优化方法、知识发现技术、KBE技术及信息管理技术综合应用到冲压件工艺设计中，建立智能的优化CAPP系统，并实现与CAD/CAE/CAM及管理的集成化，将是该领域未来的发展方向。
以有限元模拟为主的冲压成形CAE技术，可以用于冲压成形过程的分析、优化和模具设计，能显著减少模具设计和调试周期，降低生产成本，提高产品质量。
板料冲压成型过程的仿真分析
板料冲压成型过程的仿真分析板料冲压成型过程的仿真分析冲压成型是一种广泛应用于制造业的加工方法，可以用于生产各种类型的零件和产品。
在冲压成型过程中，板料被放置在冲床上，然后通过冲压头施加压力，将板料变形成所需形状。
为了进行冲压成型过程的仿真分析，我们可以按照以下步骤进行思考：第一步：确定冲压件的设计和材料参数。
在仿真分析之前，需要明确冲压件的设计要求，包括形状、尺寸和材料参数等。
这些参数将用于后续的仿真模型建立和分析。
第二步：建立冲压过程的仿真模型。
基于冲压件的设计参数，可以使用一些专业的仿真软件，如AutoForm、PAM-STAMP等，建立冲压过程的仿真模型。
在建立模型时，需要考虑板料的材料特性、冲床的结构参数以及冲压头的运动规律等。
第三步：进行冲压过程的仿真分析。
在建立好仿真模型后，可以进行冲压过程的仿真分析。
通过对模型施加适当的载荷和边界条件，可以模拟真实的冲压过程，并得到冲压件的变形情况、应力分布以及可能出现的缺陷等信息。
第四步：优化冲压过程的参数。
根据仿真分析的结果，可以对冲压过程的参数进行优化。
例如，调整冲压头的运动速度、改变冲压件的厚度或减小冲床的压力等，以达到更好的成形效果和减少缺陷的目的。
第五步：验证仿真结果的准确性。
为了验证仿真结果的准确性，可以将仿真得到的冲压件与实际生产的样品进行对比。
通过比较冲压件的尺寸、形状以及可能存在的缺陷等，可以评估仿真结果的可靠性，并进行必要的修正和改进。
最后，冲压成型过程的仿真分析可以帮助设计师和工程师更好地理解冲压过程的工艺特性，优化冲压工艺参数，提高产品质量和生产效率。
同时，通过仿真分析，还能更早地发现潜在的问题和缺陷，减少实际生产中的试错成本和风险。
因此，冲压成型过程的仿真分析在现代制造业中具有重要的应用价值。
冲压技术的发展现状及技术趋势
冲压技术地发展现状及技术趋势模具CAD/CAM技术计算机技术、机械设计与制造技术地迅速发展和有机结合,形成了计算机辅助设计与计算机辅助制造<CAD/CAM）这一新型技术.CAD/CAM是改造传统模具生产方式地关键技术,是一项高科技、高效益地系统项目,它以计算机软件地形式为用户提供一种有效地辅助工具,使项目技术人员能借助计算机对产品、模具结构、成形工艺、数控加工及成本等进行设计和优化.模具CAD/CAM能显著缩短模具设计及制造周期、降低生产成本、提高产品质量已成为人们地共识.随着功能强大地专业软件和高效集成制造设备地出现,以三维造型为基础、基于并行项目<CE）地模具CAD/CAM技术正成为发展方向,它能实现面向制造和装配地设计,实现成形过程地模拟和数控加工过程地仿真,使设计、制造一体化. 快速经济制模技术为了适应工业生产中多品种、小批量生产地需要,加快模具地制造速度,降低模具生产成本,开发和应用快速经济制模技术越来越受到人们地重视.目前,快速经济制模技术主要有低熔点合金制模技术、锌基合金制模技术、环氧树脂制模技术、喷涂成形制模技术、叠层钢板制模技术等.应用快速经济制模技术制造模具,能简化模具制造工艺、缩短制造周期<比普通钢模制造周期缩短70%～90%）、降低模具生产成本<比普通钢模制造成本降低60%～80%）,在工业生产中取得了显著地经济效益.对提高新产品地开发速度,促进生产地发展有着非常重要地作用.发展现状及技术趋势改革开放以来,随着国民经济地高速发展,市场对模具地需求量不断增长.近年来,模具工业一直以15%左右地增长速度快速发展,模具工业企业地所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展.浙江宁波和黄岩地区地“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起地乡镇企业,科龙、美地、康佳等集团纷纷建立了自己地模具制造中心；中外合资和外商独资地模具企业现已有几千家. 随着与国际接轨地脚步不断加快,市场竞争地日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品地开发能力地重要性.而模具制造是整个链条中最基础地要素之一.近年许多模具企业加大了用于技术进步地投资力度,将技术进步视为企业发展地重要动力.一些国内模具企业已普 PDX软件界面及了二维CAD,并陆续开始使用Pro/E、PDX、UG NX、NX Progressive Die Design、I-DEAS、Euclid-IS、Logopress3、3DQuickPress、MoldWorks和Topsolid Progress等国际通用软件,个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件,并成功应用于冲压模地设计中.以汽车覆盖件模具为代表地大型冲压模具地制造技术已取得很大进步,东风汽车公司模具厂、一汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具.此外,许多研究机构和大专院校开展模具技术地研究和开发.经过多年地努力,在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献. 例如,吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制地汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件,华中理工大学模具技术国家重点实验室开发地注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CAD/CAE/CAM软件,上海交通大学模具CAD国家项目研究中心开发地冷冲模和精冲研究中心开发地冷冲模和精冲模CAD 软件等在国内模具行业拥有不少地用户.虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目地发展,但许多方面与工业发达国家相比仍有较大地差距.例如,精密加工设备在模具加工设备中地比重比较低；CAD/CAE/CAM技术地普及率不高；许多先进地模具技术应用不够广泛等等,致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口.未来发展趋势模具技术地发展应该为适应模具产品“交货期短”、“精度高”、“质量好”、“价格低”地要求服务.<1）全面推广CAD/CAM/CAE技术模具CAD/CAM/CAE技术是模具设计制造地发展方向.随着微机软件地发展和进步,普及CAD/CAM/CAE技术地条件已基本成熟,各企业将加大CAD/CAM技术培训和技术服务地力度；进一步扩大CAE技术地应用范围.计算机和网络地发展正使CAD/CAM/CAE技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能,实现技术资源地重新整合,使虚拟制造成为可能.<2）高速铣削加工国外近年来发展地高速铣削加工,大幅度提高了加工效率,并可获得极高地表面光洁度.另外,还可加工高硬度模块,还具有温升低、热变形小等优点.高速铣削加工技术地发展,对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新地活力.目前它已向更高地敏捷化、智能化、集成化方向发展. (3>模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望地模型所需地诸多功能,大大缩短了模具地在研制制造周期.有些快速扫描系统,可快速安装在已有地数控铣床及加工中心上,实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统地加项目序、不同格式地CAD数据,用于模具制造业地“逆向项目”.模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用,相信在“十五”期间将发挥更大地作用.(4>电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术,这是一种替代传统地用成型电极加工型腔地新技术,它是有高速旋转地简单地管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样>,因此不再需要制造复杂地成型电极,这显然是电火花成形加工领域地重大发展.国外已有使用这种技术地机床在模具加工中应用.预计这一技术将得到发展.(5>提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高,估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到30%左右.国外发达国家一般为80%左右. (6>优质材料及先进表面处理技术选用优质钢材和应用相应地表面处理技术来提高模具地寿命就显得十分必要.模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能地关键环节.模具热处理地发展方向是采用真空热处理.模具表面处理除完善应发展工艺先进地气相沉积(TiN、TiC等>、等离子喷涂等技术. (7>模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面地质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大地影响,研究自动化、智能化地研磨与抛光方法替代现有手工操作,以提高模具表面质量是重要地发展趋势.(8>模具自动加工系统地发展这是我国长远发展地目标.模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整地机具、刀具数控库；有完整地数控柔性同步系统；有质量监测控制系统.行业龙头企业我国涌现出一大批模具行业地龙头企业.如,汽车覆盖件模具有“四大家”,大型塑料模具有海尔、华威、群达行,精密冲压模具有国盛、华富,汽车轮胎模具有巨轮、豪迈,铸造模具有一汽铸造、宁波合力、广州型腔、北仑辉旺,精密塑料模具有唯科、宁波横河等等.据武兵书介绍,模具行业已有95家企业被授予“中国重点骨干模具企业”称号,本届上海国际模展期间,中国模具协会还将给第四批10多家企业授牌.届时,“中国重点骨干模具企业”将达到110家左右. 长期以来,中国模具工业地发展在地域分布上存在不平衡性,东南沿海地区发展快于中西部地区,南方地发展快于北方,模具生产最集中地地区在珠江三角和长江三角地区,其模具产值约占全国产值地三分之二以上.据模具网CEO、深圳市模具技术学会副秘书长罗百辉介绍,近年来这种格局正在发生深层变化,我国模具业正在从较发达地珠三角、长三角地区向内地和北方扩展,在产业布局上出现了一些新地模具生产较集中地地区,有京津冀、长沙、成渝、武汉、皖中等地区,模具集聚发展成为新特点,模具园区<城、集聚地等）不断涌现.在东部地区,已形成昆山、无锡精密模具产业集群生产基地；泊头、芜湖汽车模具产业集群生产基地；宁波、黄岩、深圳、东莞大型、精密模具产业集群生产基地.罗百辉表示,模具行业在中国被广泛看好,近年来我国模具行业加快了体制改革和机制转换步伐,产业结构日趋合理,主要表现为大型、精密、复杂、长寿命模具标准件发展速度高于行业地总体发展速度；塑料模和压铸模比例增大；面向市场地专业模具厂家数量及能力增加较快；随着经济体制改革地不断深入,“三资”及民营企业地发展很快.对安全地影响冲压模具是冲压加工地主要工艺装备,冲压制件就是靠上、下模具地相对运动来完成地.加工时因为上、下模具之间不断地分合,如果操作工人地手指不断进入或停留在模具闭合区,便会对其人身安全带来严重威胁.主要零件及安全要求1．工作零件凸凹模是直接使坯料成形地工作零件,因此,它是模具上地关键零件.凸凹模不但精密而且复杂,它应满足如下要求：(1>应有足够地强度,不能在冲压过程中断裂或破坏；(2>对其材料及热处理应有适当要求,防止硬度太高而脆裂.2．定位零件定位零件是确定坯件安装位置地零件,有定位销(板>、挡料销(板>、导正销、导料板、定距侧刀、侧压器等.设计定位零件时应考虑操作方便,不应有过定位,位置要便于观察,最好采用前推定位、外廓定位和导正销定位等.3．压料、卸料及出料零件压料零件有压边圈、压料板等.压边圈可对拉延坯料加压边力,从而防止坯料在切向压力地作用下拱起而形成皱褶.压料板地作用是防止坯料移动和弹跳.顶出器、卸料板地作用是便于出件和清理废料.它们由弹簧、橡胶和设备上地气垫推杆支撑,可上下运动,顶出件设计时应具有足够地顶出力,运动要有限位.卸料板应尽量缩小闭合区域或在操作位置上铣出空手槽.暴露地卸料板地四周应设有防护板,防止手指伸人或异物进入,外露表面棱角应倒钝.4．导向零件导柱和导套是应用最广泛地一种导向零件.其作用是保证凸凹模在冲压工作时有精确地配合间隙.因此,导柱、导套地间隙应小于冲裁间隙.导柱设在下模座,要保证在冲程下死点时,导柱地上端面在上模板顶面以上最少5至10毫M.导柱应安排在远离模块和压料板地部位,使操作者地手臂不用越过导柱送取料.5．支承及夹持零件它包括上下模板、模柄、凸凹模固定板、垫板、限位器等；上下模板是冲模地基础零件；其他各种零件都分别安装固定在上面.模板地平面尺寸,尤其是前后方向应与制件相适应,过大或过小均不利于操作. 有些模具(落料、冲孔类模具>为了出件方便,需在模架下设垫板.这时垫板最好与模板之间用螺钉连接在一起,两垫板地厚度应绝对相等.垫板地间距以能出件为准,不要太大,以免模板断裂.6．紧固零件它包括螺钉、螺母,弹簧、柱销、垫圈等．一般都采用标准件.冲压模具地标准件用量较多,设计选用时应保证紧固和弹性顶出地需要,避免紧固件暴露在表面操作位置上,防止碰伤人手和妨碍操作.。
冲压模具制造技术应用及发展研究
冲压模具制造技术应用及发展研究冲压模具制造技术是一种重要的加工方法，广泛应用于汽车、电子、医疗等各个领域。
冲压模具制造技术的水平直接影响着产品的质量和生产效率，因此，对于冲压模具制造技术的研究和改进具有重要的实际意义。
本文将概述冲压模具制造技术的分类、制造工艺流程、设备构成，阐述其在实际应用中的重要性及其应用范围，并探讨冲压模具制造技术未来的发展趋势。
冲压模具制造技术根据加工工艺的不同，可分为落料模、冲孔模、切断模、弯曲模等。
不同类型的冲压模具制造技术有着不同的工艺流程和设备构成。
一般来说，冲压模具制造技术的工艺流程包括设计、备料、加工、装配、调试等多个环节，而其设备构成包括压力机、切割机、铣床、钳工台等。
冲压模具制造技术在各个领域都有广泛的应用。
在汽车领域，冲压模具制造技术主要用于生产各种零部件，如车门、发动机盖、座椅等。
在电子领域，冲压模具制造技术用于生产各种精密零件和组件，如手机外壳、电路板等。
在医疗领域，冲压模具制造技术用于生产各种医疗器械，如手术刀、镊子等。
随着科技的不断发展，冲压模具制造技术也在不断进步。
未来，冲压模具制造技术将朝着以下几个方向发展：高效化：提高生产效率和降低生产成本是冲压模具制造技术永恒的主题。
通过引入新型的加工设备和工艺，实现高效、高质量的生产。
精密化：随着产品精度要求的提高，冲压模具制造技术的精密化程度也需要不断提升。
精密冲压模具制造技术将成为未来发展的重要方向。
智能化：借助人工智能、物联网等技术，实现冲压模具制造过程的智能化控制和优化，提高生产自动化水平和产品质量稳定性。
绿色化：环保和可持续发展成为全球的共识，冲压模具制造技术将朝着减少环境污染、降低能源消耗的方向发展，实现绿色制造。
冲压模具制造技术是现代制造业中不可或缺的一部分，其在汽车、电子、医疗等领域的应用十分广泛。
随着科技的进步，冲压模具制造技术也在不断发展，高效化、精密化、智能化和绿色化成为其未来发展的重要趋势。
板料冲压成形仿真技术的应用研究
艺及模具设计方法可以在板料制造 中使用 。如果采用仿真软件
进行 分 析 后 ， 发 现成 形 状 况 不符 合标 准 ， 则 可 以 通 过 仿 真 软 件 找
出问题 ， 并对模具进行修改 ， 然后再重新评估和用分 析
２ ． ２ 板 料 冲压 成 形 仿 真 技 术 的 应 用 实 例 分析
总趋势 ， 为了顺 应这一趋 势 ， 必须生产 出质量更轻 、 精度更 高 的
金属板料＿ １ ］ 。在生产金属板料的过程 中 ， 板料 冲压成形 仿真技
术 的运用 ， 符合了制造 业发展 的趋 势 ， 能够缩短 产 品开发 的周 期及减低开发成本 ， 是一种值得 推广应用 的技术 。本文分 析 了 板料冲压成形仿真技术的应用现状 以及 应用前景 ， 旨在 完善板 料制造技术和冲压 成形工 艺 ， 提高仿 真技 术的应 用水 平 ， 为相 关 的作业人员及研究人员提供有价值的参考 。
分， 并定义 了加载曲线 、 速度 曲线 以及特性参数等 。在参数定义 后， 便可以计算出成形参数 ， 随后 Ｄ Ⅵ、 『 Ａ Ｒ） Ｒ Ｍ 软件 以极限图的 方式给出分 析结果 。在极 限图 中， 可 以清 楚地 显示起 皱现象 。 此外 ， Ａ Ｍ还可 以得出板厚 变化的趋势 图， 在 该翼 子板 冲压成形的分析 图中 ， 总 变薄量低 于 ５ ， 最大变薄量 为 ２ ５ 。 通过分析发现 ， 冲压误差不会对 成形 质量造成影响 ， 且该成形工
具有使用价值 ， 这 不仅延 长 了产 品 的开发周 期 ， 还增加 了设 计 和制造模具的成本＿ ２ ］ 。不过 ， 采用 板料 冲压成形 仿真技术 能够
很好 地解决以上难题 。在冲压成形仿真技术 中 ， 采 用计算机 模 拟冲压成形过程 ， 能够有 效进行 试模 ， 并且 可 以多次 修改模 具 设计以及冲压成形 的工艺 。同时 ， 在仿 真循环 过程 中 ， 可 以找
冲压技术的现状和发展趋势
冲压技术的现状和发展趋势近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。
计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。
本文着重结合汽车工业的发展需求，讨论冲压技术的现状和发展趋势。
1.冲压技术发展的特征冲压技术的真正发展，始于汽车的工业化生产。
20世纪初，美国福特汽车的工业化生产大大推动了冲术的研究和发展。
研究工作基本上在板料成形技术和成形性两方面同时展开，关键问题是破裂、起皱与回弹，涉及可成形性预估、成形方法的创新，以及成形过程的分析与控制。
但在20世纪的大部分时间里，对冲压技术的掌握基本上是经验型的。
分析工具是经典的成形力学理论，能求解的问题十分有限。
研究的重点是板材冲压性能及成形力学，远不能满足汽车工业的需求。
60年代是冲压技术发展的重要时期，各种新的成形技术相继出现。
尤其是成形极限图（FLD）的提出，推动了板材性能、成形理论、成形工艺和质量控制的协调发展，成为冲压技术发展史上的一个里程碑。
由于80年代有限元方法及CAD技术的先期发展，使90年代以数值模拟仿真为中心的和计算机应用技术在冲压领域得以迅速发展并走向实用化，成为材料变形行为研究和工艺过程设计的有力工具。
汽车冲压技术真正进入了分析阶段，传统的板成形技术开始从经验走向科学化。
纵观上世纪的发展历程可见：（1）冲压性能的研究和改进是与冲压技术的发展相辅相承的。
（2）汽车、飞机等工业的飞速发展，以及能源因素都是冲压技术发展的主要推动力。
进入新世纪，环境因素及相关的法律约束日益突出，汽车轻量化设计和制造成为当前的重要课题。
（3）成形过程数字化仿真技术的发展，推动传统冲压技术走向科学化，进入先进制造技术行列。
（4）冲压技术的发展涉及材料、能源、模具、设备等各方面。
工艺方法的创新及其过程的科学分析与控制是技术发展的核心；模具技术是冲压技术发展的体现，是决定产品制造周期、成本、质量的重要因素。
板材冲压的计算机仿真技术
板材冲压的计算机仿真技术作者：史志远1、前言冲压成形是一种历史悠久的金属加工工艺，随着工业水平的不断进步，冲压技术和设备日益完善，目前日本已经制造出3000吨以上级的重型冲压机，用于大型冲压件的加工。
当前，在汽车、航空、模具等行业冲压加工中仍然占据着重要地位。
众所周知，汽车的大部分构件都是薄板冲压件，国外各大汽车厂商很早就开始采用计算机仿真技术用于指导产品的设计和制造。
而随着市场竞争的加剧和环保法规的相继出台，汽车工业面临着严峻的挑战，3R战略成为所有汽车制造商的追求目标：缩短研发周期、缩短研发费用以及缩小整车重量（提高燃油效率），而3R战略的实施则对诸如CAD/CAE/CAM 技术的应用提出了更高的要求。
冲压数值仿真的发展主要依赖于各种板成形软件的涌现和进步，这些CAE软件大多可以利用CAD生成的模型进行设计和工艺过程仿真，为新产品的开发提供参考依据。
当前，工业上应用板材成形CAE分析的目的可以归纳为以下三个主要方面：(1) 节省时间：工件是否可制造的早期判断；缩短开发周期；减少调试次数；对结构修改设想的快速响应；(2) 节省费用：减少模具成本；增强可靠性；(3) 提高产品质量：择优选择材料；可制造复杂的零件；各种成形参数的优化。
2．板成形数值模拟发展及算法简介金属板材成形的数值模拟始于20世纪60年代。
最早出现的方法是有限差分法，但此类方法仅限于解决诸如球形冲头胀形等轴对称问题，对复杂边界条件处理存在困难而未能得到广泛应用。
有限元方法的应用使得金属成形模拟获得突破。
相继出现了刚塑性、弹塑性理论，以及运用这些理论进行的成形模拟，单元类型以膜单元和实体单元为主，这些研究工作极大推动了板成形的理论发展，但在实际生产中的应用远未成熟。
实际上，相当长的一段时间内，板成形有限元仿真研究多是停留在试验和测试的阶段，对从事冲压工作的工程师而言，有限元仿真是一件既耗时又不可靠的工具，他们宁愿采用一些几何方法和简单的力学方法。
我国冲压模具技术的现状与发展
我国冲压模具技术的现状与发展随着我国制造业的发展，冲压模具技术在各个领域得到了广泛应用。
冲压模具是金属冲压加工的重要工具，其的质量和精度直接影响着产品的成型质量和生产效率。
本文将介绍，带您了解我国在这方面的最新进展。
一、现状分析冲压模具技术是制造业的核心技术之一，它的发展水平直接反映一个国家或地区制造业的竞争力。
目前，我国冲压模具技术已经取得了长足的发展。
首先，在冲压模具的制造工艺上，我国已经形成了一套独立的技术体系。
无论是在模具材料的选择、模具结构设计还是加工工艺的优化上，都取得了可喜的成果。
其次，在模具加工精度上，我国的冲压模具已经达到了国际先进水平，可以满足各个行业对精度要求越来越高的需求。
再次，我国的冲压模具企业数量庞大，技术人员队伍日益壮大，为我国制造业的持续发展提供了有力的支撑。
然而，与发达国家相比，我国的冲压模具技术还存在一些不足之处。
首先，我国的冲压模具技术在创新方面还有待提高。
虽然我国在模具材料、结构和加工工艺的应用上取得了进展，但在新材料、新工艺的研发方面相对较少。
该问题主要体现在我国模具企业的研发投入相对较少，创新能力较低。
其次，在高端模具市场方面，我国的占有率仍然较低。
尽管我国冲压模具的精度已经达到国际水平，但在高端技术和高附加值产品上还有很大的发展空间。
此外，我国冲压模具企业的规模较小，缺乏统一的标准和规范，造成了资源浪费和生产效率低下的问题。
二、发展趋势为了进一步提升我国的冲压模具技术水平，应注重以下几个方面的发展。
首先，加大研发投入，提升创新能力。
我国冲压模具技术需要发展高端产品，提高技术附加值。
通过加大技术创新和成果转化的力度，提高企业的核心竞争力。
其次，加强合作交流，提高资源利用效率。
冲压模具技术的发展需要各方面的资源支持，包括技术、人才、设备等方面。
通过与国内外企业、研究机构和高校的合作，实现资源共享，提高资源利用效率。
再次，完善标准和规范，促进规模化发展。
建立统一的冲压模具标准体系，推动企业按照标准生产和管理，提高生产效率和产品质量。
板料冲压连接技术
板料冲压连接技术
以板料冲压连接技术为标题，本文将介绍板料冲压连接技术的原理、应用以及优势。
一、板料冲压连接技术的原理
板料冲压连接技术是一种利用冲压工艺连接板料的方法。
其原理是通过在板料上进行冲压，形成凸凹结构，使板料之间产生锁紧效果，从而实现连接。
板料冲压连接技术广泛应用于汽车、电子、家电等工业领域。
以汽车为例，板料冲压连接技术可用于汽车车身的连接，如车门、车顶等部件的连接。
此外，板料冲压连接技术还可应用于电子设备的外壳连接、家电产品的外壳连接等方面。
三、板料冲压连接技术的优势
1. 强度高：板料冲压连接技术能够在板料上形成凸凹结构，增加连接点的接触面积，从而提高连接的强度。
2. 节约材料：与传统焊接技术相比，板料冲压连接技术无需额外添加焊接材料，可以节约材料成本。
3. 无污染：板料冲压连接技术不需要使用焊接材料，避免了焊接过程中可能产生的有害气体和废水，对环境友好。
4. 生产效率高：板料冲压连接技术可以通过自动化设备实现大规模生产，提高生产效率。
5. 重量轻：板料冲压连接技术可以实现薄板间的连接，从而减少整体产品的重量。
6. 外观美观：板料冲压连接技术可以实现零件的无缝连接，使产品外观更加美观。
板料冲压连接技术是一种应用广泛且具有优势的连接技术。
在各个工业领域中，板料冲压连接技术能够实现强度高、节约材料、无污染、生产效率高、重量轻、外观美观等优点，为产品的制造和设计提供了便利。
随着工艺的不断发展和技术的进步，相信板料冲压连接技术将在未来得到更广泛的应用，并为各行各业的发展带来更多的机遇和挑战。
金属板材冲压装备自动化技术现状与发展趋势
金属板材冲压装备自动化技术现状与发展趋势【摘要】：我国汽车工业的飞速发展，使金属板材冲压装备自动化技术取得长足进步。
本文从压力机、自动化送料系统和机器人搬运系统三个方面阐述了冲压装备自动化技术现状，并预测了其发展趋势。
【关键词】：金属板材，冲压装备，自动化，技术现状，发展趋势Actuality and Progress in Metal Sheet Automatic Press Technique forEquipmentAbstract: Based on significant development of China automobile industry, China automatic press technique for equipment made great progress. In present paper, the actuality in metal sheet automatic press technique was introduced, such as press, automatic transfer feeder and robot transfer system. The progress in future was evaluated respectively.Key words: Metal sheet,Press equipment, Automatic, Technique actuality, Progress1.引言冲压装备以金属板材为加工对象，生产各种各样的冲压件，广泛应用于汽车、机械、电器、仪表、航空等行业。
据不完全统计，轿车零部件中占40%以上的是金属板材冲压件[1]。
由此可见，冲压装备在汽车工业中的地位举足轻重，发展汽车工业和冲压装备技术对国民经济的发展将起到重要推动作用。
冲压装备自动化主要是指材料供给、废料的排出、模具更换、冲床的调整与运转、冲压过程异常状况的监视等作业过程自动化，将这些技术应用到冲压生产流水线的相应环节从而实现冲压生产过程的自动化[2]。
高强度钢板冲压成形仿真与优化
高强度钢板冲压成形仿真与优化随着工业技术的不断进步，钢板冲压成形技术在制造业中扮演着至关重要的角色。
尤其是高强度钢板的冲压成形，其在汽车、航空航天等领域的应用日益广泛。
而如何通过仿真与优化，提升高强度钢板冲压成形的质量和效率，成为了制造业界的一个热点话题。
首先，钢板冲压成形的仿真技术为制造业带来了巨大的便利。
传统的冲压成形往往需要通过试验和调整来得到最佳的成形工艺参数。
然而，这种方式不仅耗费大量的时间和人力资源，而且试验结果容易受到环境和人为因素的干扰，导致成形效果不理想。
而仿真技术的出现，可以通过计算机模拟和虚拟实验，在模型的基础上进行多次迭代与优化，极大地减少了试验的数量和时间成本。
利用仿真技术可以预测钢板的变形、应力分布等成形结果，为制造工程师提供了宝贵的决策依据，优化冲压工艺参数，提高成品的质量。
其次，钢板冲压成形仿真还能够有效解决高强度钢板成形过程中面临的一些问题。
由于高强度钢板具有较高的强度和韧性，往往在冲压成形过程中产生较大的应力和应变。
这种情况下，很容易出现板料断裂、变形不均匀等问题。
利用仿真技术，可以通过模拟钢板的应力分布，找到易发生变形和断裂的部位，进而优化模具结构和工艺参数，减少不良情况的发生。
仿真技术还可以预测冲压损伤区域和局部变形情况，指导制造工程师进行局部加强和设计改进，提高产品的使用寿命和安全性。
此外，高强度钢板冲压成形仿真与优化还能够提高生产效率和降低成本。
在传统的冲压成形工艺中，往往需要通过试验和猜测调整工艺参数，以求达到所需成形效果。
这种方式需要不断的实际操作和调试，导致生产周期长、效率低。
而仿真技术可以通过模拟不同的工艺参数和模具结构，给出最佳的冲压工艺方案。
采用仿真优化的工艺方案可以减少试验次数和调试过程，提高生产效率，降低生产成本。
然而，高强度钢板冲压成形仿真与优化也存在一些挑战和难点。
首先，高强度钢板的材料性质十分复杂，其塑性行为和应变硬化特性都具有一定的非线性。
板料冲压成形工艺与模具设计制造中的若干前沿技术
板料冲压成形工艺与模具设计制造中的若干前沿技术
随着现代加工工艺的不断发展和变化，模具冲压成形工艺在机械加工
工艺中发挥着越来越重要的作用。
主要用于生产机械零部件、精密零部件、手工制品等。
冲压成形工艺依靠冲力将金属板料或者其它材料加以塑形，
以生产出预定外观和尺寸的零件，是一项技术要求很高的加工工艺。
推动冲压成形工艺不断发展的重要技术之一就是模具设计制造技术，
因此提高模具设计制造技术的水平，在保证模具的高性能和高可靠性的同时，也将能够有效地提高冲压工艺的效率和生产精度，为冲压加工的发展
增添新的动力。
首先，模具设计制造技术可以提高模具的制造精度，这是模具使用效
果的关键因素。
模具的制造精度直接反映在冲压零部件的加工精度上，进
而影响了冲压零部件的尺寸精度，因此，提高模具制造精度具有重要的意义。
模具设计制造技术可以采用数控技术和激光技术进行模板加工，以提
高模具的制造精度。
其次，模具设计制造技术可以提高模具的可靠性，减少模具的使用寿命。
板料冲压成形工艺与模具设计制造中的若干前沿技术
1简述板料冲压成形工艺
在现代市场经济的背景下，工业化生产技术正在不断发展和完善。而作为全新的生产技术之一，板料冲压技术产生并发展了。在应用板料冲压成形工艺的过程中，基于工业化模具的传统生产技术，补充与完善了其中的部分流程。新的板料冲压成形工艺的作业原理是集成冲模生产技术，使模具的加工对象可以在冲击力的带动下分离材料分子。即被加工的生产对象，短时间内出现变形。结合工艺加工流程中的作业温度，技术人员将该冲压成形工艺划分为热冲压变形与冷冲压变形。
3工业模具设计制造中的若干前沿技术
3.1积分单元技术
相关工作人员基于传统单元积分算法，开发了一种新型的全阶积分应用模式，大幅提高了模具生产参数信息核算的整体执行效率。与以前的单元积分模式相比，新的前沿技术类型在实践应用的过程中，表现出了许多优势，比如，几个具有代表性优势：简单的核算过程、低计算难度以及准确的结果预测等。如果有必要，技术人员还能够通过集成位移参数协调应用的技术生产方法，更好地解决在核算模具设计参数的过程中，较易发生数值不足的管理缺陷难题。
随着中国市场经济体制的快速健全，中国的工业化生产也逐渐进入到了一个新的蓬勃发展阶段。而板料成形技术不仅是一种重要的先进制造技术，而且也是应用先进制造技术的重要领域。同时模具也已经变为现代工业生产的基础装备。板料成形工艺和装备水平已经可以体现一个国家的制造水平，而我国广大社会群众在不断加快在生活、学习和工作节奏的同时，也对板料冲压成型工艺和模具设计制造流程的效率提出了更加严格的诉求。
冲压成型过程计算机仿真的原理及步骤
冲压成型过程计算机仿真的原理及步骤冲压成型过程计算机仿真的原理及步骤薄板冲压成型过程包含了多个复杂的物理过程，如板料的弹塑性变形过程，板料与模具的摩擦磨损过程，摩擦生热及热传导过程，冲击声波的传输过程等。
所有这些过程都有一定的相互关系，只是程度不同而已，如模具磨损与摩擦过程的关系密切，而与冲击波的产生和传递关系极小。
在所有的这些物理过程中，我们最关心的是板料的弹塑性变形过程，与这个过程紧密相关的有：①模具与板料的接触与摩擦过程；②模具和压板的运动过程；③压力机加载过程等。
由于在薄板冲压成型过程中，模具的刚性通常远远大于板料的刚性，因此模具的变形相对板料的变形来说极小，可以忽略不计。
在冲压成型过程计算机仿真中应考虑的问题就可归结为如下几个方面：①板料的大位移、大转动和大应变条件下的弹塑性变形的描述和计算；②板料与模具间法向接触力的计算；③板料与模具接触面间摩擦的描述及摩擦力的计算；④模具的几何描述和运动计算；⑤压力机加载过程的描述和模拟。
归纳上述分析，可将薄板冲压成型过程抽象成这样一个力学过程，它包含四种特性不同的运动物体，如图1所示，其中物体1为上模，物体2为压板，物体3为板料，物体4为下模。
在这四种物体中，板料为弹塑性变形体，其余三种均可作为刚体看待，但三种刚体的运动特性各不相同。
上模作为对板料加载的主动体其运动状态主要由压力机控制，按一定的频率作上下往复冲压运动。
压板在压边力作用下基本固定不动，但当压边力不够时工件可能在压边处产生起皱，从而使压板作小幅度的上升运动和轻微的转动，同样当压板处板料厚度减小时，压板可能作轻微的下降运动。
由此可见，压板的运动严格说来与板料的变形状态有关。
下模通常是固定不动的。
基于上面的分析可假设上模和下模的运动是给定的，压板上的压板力也看作是给定的，并且压板只作刚体运动。
这样一来薄板冲压成型的计算问题就可粗略地表达为如下力学问题：给定：①上模、下模和板料的几何特性；②上模的运动特性；③压板的质量分布；④板料的初始几何特性；⑤板料的弹塑性变形特性；⑥板料与上模、下模及压板间的摩擦特性，求出板料的弹塑性变形过程。
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板料冲压仿真技术及其发展
作者：郭玉琴来源：e制造
板料冲压仿真分析CAE是CAE大家族中应用非常广泛的一个分支，它包括塑性成形CAE、铸造成形AE、塑料注射成形CAE等，应用于工程实际，可以帮助确定毛坯几何形状尺寸，预测零件成形过程中的破裂、起皱及回弹等成形缺陷，还可以分析零件的冲压成形性能，对工艺方案和工艺参数进行优化等。
国内应用现状
20世纪90年代，板料冲压仿真分析应用的重点逐渐转移到复杂型面覆盖件的工艺分析上，在这个时期，国际上出现了众多的商品化软件（见表）。
当前，板料成形仿真领域的研究集中在几个方面：揭示零件几何形状、模具几何形状及结构、材料类型及性能参数等各种因素对成形结果及成形性能的影响；通过引入知识工程等技术，进一步提高成形模拟精度及仿真计算效率；此外，随着对冲压产品的环保、高质、轻型化要求的提高，业界提出了“第二代虚拟冲压仿真”软件的概念。
我国关于板料冲压仿真技术的研究始于20世纪80年代后期，经过十几年的发展，取得了许多有价值的研究成果，相继开发了具有我国自主知识版权的板料冲压成形仿真软件，如吉林大学同拓金网格模具中心开发的KMAS软件、北京航空航天大学的SheetForm、湖南大学的CAD EM软件等。
纵观板料成形CAE技术在我国的研究、发展及应用情况，可以看出，在我国该项技术仍主要集中在各高校之中，缺少研究部门和工业部门之间的密切合作，这种情况大大限制了该项技术在我国的推广及应用。
另外，大多数板料成形仿真软件在实际使用过程中，需要操作者具有一定的专业知识、理论水平、模拟技巧和经验，尤其对于复杂覆盖件的成形仿真，仿真结果的正确性对操作者的依赖性更强。
这些特点使此类软件更多的是面向专业分析人员，而非广大的产品、工艺及模具设计人员，从而使其解决实际问题的能力受到了很大限制，也限制了该项技术在我国大多数中、小型企业中的广泛应用。
发展趋势
现代工业生产对冲压产品的“精、省、净”要求，以及先进冲压成形技术的形成和发展，为新一代冲压成形仿真技术提出了一系列新的要求，总的来看，该项技术的发展趋势包括：
进一步提高仿真精度和效率。
重点突破残余应力计算及回弹预测的准确性；发展快速有限元仿真技术，实现“当天工程”、甚至“2小时工程”；同时，加强基础理论及相关的实验研究，以更好地解决复杂变形路径等基础性问题。
加强初始化设计环节的研究。
初始方案作为计算分析的起点和方案修改的基础，至今仍靠有经验的技术人员来完成。
迫切需要将知识库工程（KEB）、专家系统（ES）、人工智能（AI）、现代设计方法等与有限元仿真软件相结合，实现智能化初始方案的确定，减少对工艺专家的依赖。
加强与基础试验的结合。
材料性能参数、摩擦状态、起皱与破裂判据等数据都来自试验，其真实性、准确性是限制仿真分析精度和可靠性的重要因素之一。
尤其对某些新材料，更需要依赖大量的基础试验建立和确定能精确描述其变形行为的本构模型。
提高成形分析的能力。
主要是提高对复杂形状结构覆盖件的起皱、破裂、回弹的预测能力；提高对非比例及循环往复加载等复杂加载方式下材料变形的跟踪分析能力；不仅提高对拉深工序的成形仿真及回弹预测能力，而且提高相应翻边、切边等工序的回弹预测能力。
提高工艺条件的优化能力。
借助神经网络、遗传算法、现代优化设计方法、敏感度分析等数学方法来实现对主要工艺参数的优化，对板材成形，尤其是复杂覆盖件的成形过程进行分析，并得到有关坯料几何形状、压边力、拉延筋布局及尺寸等的优化工艺条件，用于指导工艺条件的优化调整。
(end)。