冷冲压模具设计与制造的技术现状及发展趋势.pdf

一、冲压模具市场情况
我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与
国发经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精度、复杂、长寿命的高档模
具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口.一些低档次的
简单冲模，已趋供过于求，市场竟争激烈。
据中国模具工业协会发布的统计材料，2004年我国冲压模具总产出约为220亿元,其中
出口0.75亿美元，约合6。2亿元。
根据我国海关统计资料，2004年我国共进口冲压模具5。61亿美联社元,约合46。6亿
元。从上述数字可以得出2004年我国冲压模具市场总规模约为266.6亿元.其中国内市场
需求为260.4亿元,总供应约为213.8亿元，市场满足率为82％.在上述供求总体情况中，有
几个具体情况必须说明:一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具,而出口模具大
部分是技术含量较低中的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模
具总体满足率，这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足
率要高于冲压模具市场总体满足率；二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多，具
有一定的竟争力,因此其在国际市场前景看好，2005年冲压模具出口达到1。46亿美元，比
2004年增长94。7％就可说明这一点；三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速,
这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。近
年来，我国冲压模具水平已有很大提高.大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。
为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到1~2μm，寿命2亿次左右的多工位
级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra≤1.5μm的精冲模，大尺寸
（φ≥300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。
1、模具CAD/CAM技术状况
我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史.由原华中工学院和武汉733厂于
1984年共同完成的精神模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。
由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发
的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完
成.20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家
科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单
位，开发的汽车车身与覆盖模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期
间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统，并在模具设计制造中
实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始
用于生产.
21世纪开始CAD/CAM技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都
有了CAD/CAM技术.其中部分骨干重点企业还具备各CAE能力。
模具CAD/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，
已成为人们的共识.在“八五”、九五“期间,已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，
数控加工的使用率也越来越高,并陆续引进了相当数量CAD/CAM系统。如美国EDS的UG，
美国ParametricTechnology公司Pro/Engineer，美国CV公司的CADSS，英国DELCAM
公司的DOCT5，日本HZS公司的CRADE及space-E,以色列公司的Cimatron还引进了
AutoCADCATIA等软件及法国Marta—Daravision公司用于汽车及覆盖件模具的
Euclid—IS等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了CAD/CAM技术/DL图
的设计和模具结构图的设计均已实现二维CAD，多数企业已经向三维过渡,总图生产逐步代
替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域.
在冲压成型CAE软件方面，除了引进的软件外,华中科技术大学、吉林大学、湖南大学
并已在生实践中得到成功应用，产生了
良好的效益。
快速原型（RP）传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具,解决了原来低
熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三
维CAD模型作为制模依据的快速模具制造，它标志着RPM应用于汽车身大型覆盖件试制
模具已取得了成功.
围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造,近年来也涌现出一些新的快速成型方法，
例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出
了降低成本、提高效率等优点。
2、模具设