【正文】 附錄A冷沖壓模具發(fā)展現(xiàn)狀模具是高新技術產業(yè)的一個組成部分，是工業(yè)生產的重要基礎裝備．用模具生產的產品，其價值往往是模具價值的幾十倍。模具技術是一門技術綜合性強的精密基礎工藝裝備技術，涉及新技術、新工藝、新材料、新設備的開發(fā)與推廣應用．是冶金、材料、計量、機電一體化、計算機等多門學科以及鑄、鍛、熱處理、機加工、檢測等諸多工種共同打造的系統(tǒng)工程。用模具生產制品具有高效率、低消耗、高一致性、高精度和高復雜程度等特點，這是其他任何加工制造方法所不及的。目前，模具制造業(yè)已成為與高新技術產業(yè)互為依托的產業(yè)，模具工業(yè)技術水平的高低已成為衡量國家制造業(yè)水平的重要標志之一。對任何國家來說，制造產業(yè)是綜合國力及技術水平的體現(xiàn)．而模具行業(yè)的發(fā)展是制造產業(yè)的基礎和關鍵。針對這種情況，國家出臺了相應的政策，正積極發(fā)展模具制造產業(yè)。一、冷沖模具工業(yè)歷史悠久冷沖壓加工工藝在我國已有悠久的歷史。據文獻記載：我國勞動人民遠在青銅時期就發(fā)現(xiàn)了金屬具有錘擊變形的性能，到了戰(zhàn)國時代(公元前403一前221年)已經能煉劍淬火。我們的祖先在2300年前已掌握了錘擊金屬制造兵器和各種日用品技術。在漫長的封建社會時期，我國勞動人民在金、銀、銅裝飾品和日用品的制作中，更是顯示出了精巧的工藝技術和高超的藝術水平，令人嘆為觀止。近代，從上個世紀20年代開始，金屬制品、玩具和小五金等行業(yè)就開始使用沖床、壓力機等簡易機械設備及相應的模具加工產品的毛坯或某些零部件，其中的“刀口模子”專門用于落料、沖孔，“塢工模子”可用于金屬拉伸。由于生產力較為低下，技術水平不夠．當時各廠使用的沖壓設備功率都不大，甚至大多還是手扳腳踏。模具加工業(yè)以手工為主，故而模具的精度不高，損壞率大。直到20世紀40年代初，出現(xiàn)水壓機冷沖模具。50年代公私合營后．增添了磨床、銑床和鋸床等設備，又配上硬度計、外徑內徑測定器和塊規(guī)等較為精密的測量設備，冷沖模具的精度得以提高。六七十年代，隨著產品生產大量使用沖壓機床，冷沖模具已從原來單沖落料、單沖孔模具發(fā)展為落料、沖孔復合模。同時由于冷沖模架標準件的出現(xiàn)，使模具設計結構形式多樣化，精度也由此提高。與此同時．隨著熱處理技術的進步和檢測手段的完善，冷沖模具使用壽命提高5～7倍。這一時期．還由于成型磨削、電脈沖和線切割機等機床相繼使用，又采用硬質合金為模具材料，冷沖模具的制作工藝有了新的發(fā)展。設計人員改進制模工藝，具有自動送料、自動理片和接料裝置的復合模具大量問世?？磕ｃ姶惨M后，用石膏、術?；驅嵨锛纯煞瞥鱿嗤螤畹哪Ｐ荆箯秃贤猩钅＞叩闹谱鞣奖懔嗽S多，確保了精度。70年代以后，使用斜度線切割機加工冷沖模具．其凸模(沖頭)和凹?？上却慊鹛幚碓偾懈钛b配，取代了原來冷沖模具制作需要熱處理一裝配一變形修正的繁瑣工藝，模具的精度可達到0．01ram。可以說這段時間我國的模具產業(yè)發(fā)展日新月異。二、冷沖模具工業(yè)的現(xiàn)狀到了21世紀．隨著計算機軟件的發(fā)展和進步．CAD／CAE／CAM技術日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應用越來越廣泛。目前我國沖壓模具無論在數量上，還是在質量、技術和能力等方面都已有了很大發(fā)展，但與國民經濟需求和世界先進水平相比，仍具有較大的差異，一些大型、精密、復雜、長壽命的高檔模具每年仍大量進口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具。目前仍主要依靠進口。而一些低檔次的簡單沖模，則已供過于求，市場競爭非常激烈。根據中國模具工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數據，2009年中國模具進出口總額為38．07億美元，比上年下降3．03％。其中進口總額為19．64億美元，同比減少2％；出口總額為18．43億美元，同比減少4．1l％。按模具種類分．進出口最高的仍是塑料橡膠模具，分別占了進出口額的50．12％和70．26％；其次是沖壓模具，分別占了進出口額的42．42％和22．07％。按進口貨源地分，進口模具主要來自日本、韓國、德國，其次是中國臺灣、美國、加拿大、意大利、新加坡、丹麥和法國；按出口目的地分，中國出口模具的市場主要是香港、美國和日本．其次是德國、印度、中國臺灣、法國、巴西、韓國和越南；按出口貨源地分，出口模具主要來自廣東、浙江和江蘇。從進出口模具價格方面分析．2009年出口沖壓模具平均每噸價8894．5美元．比上年上升13．5％；出口塑料橡膠模具平均每套價963美元，比上年上升15．6％。如果與進口價相比較，沖壓模具平均每噸進出口之比為1．8：1；塑料橡膠模具平均每套進出口之比為2．5：l。與上年相比，差距明顯縮小。中國模具工業(yè)協(xié)會的分析指出，從上述價格可看出，中國出El模具的技術含量和附加值比上年又有了上升，與進口模具相比，技術和價格差距也在不斷縮小，充分體現(xiàn)出了2009年中國模具產業(yè)的技術進步。三、冷沖模具的發(fā)展方向發(fā)展模具工業(yè)的關鍵是制造模具的技術、相關人才以及模具材料。模具技術的發(fā)展是模具工業(yè)發(fā)展最關鍵的—個因素，其發(fā)展方向應該為適應模具產品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”和“價格低”的要求服務。為此，急需發(fā)展如下幾項：1．全面推廣模具CAD／CAM／CAE技術：隨著微機軟件發(fā)展和進步，普及CAD／CAM／CAE技術的條件已基本成熟，各企業(yè)需要加大CAD／CAM技術培訓和技術服務的力度，同時進一步擴大CAE技術的應用范圍。計算機和網絡的發(fā)展可以促進CAD／CAM／CAE技術跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所地在整個行業(yè)中推廣，實現(xiàn)技術資源重新整合。使虛擬制造成為可能。2．模具掃描及數字化系統(tǒng)：高速掃描機和模具掃描系統(tǒng)具備從模型或實物掃描到加工出期望的模型所需的諸多功能，這樣可以大大縮短模具研制制造周期。將快速掃描系統(tǒng)安裝在已有的數控銑床及加工中心上，可以實現(xiàn)快速數據采集、自動生成各種不同數控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數據，用于模具制造業(yè)的“逆向工程”。3．電火花加工：電火花加工(EDM)雖然已受到高速銑削的嚴峻挑戰(zhàn)，但其固有特性和獨特的加工方法是高速銑削所不能完全替代的。例如對模具的復雜型面、深窄小型腔、尖角、窄縫、溝槽、深坑等處的加工，EDM有其無可比擬的優(yōu)點。復雜、精密小型腔及微細型腔和去除刀痕、完成尖角、窄縫、溝槽、深坑加工及花紋加工等，將是今后EDM應用的重點。為了在模具加工中進一步發(fā)揮其獨特的作用，今后將不斷提高EDM的效率、自動化程度、加工的表面完整性和設備的精密化和大型化，作為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，綠色EDM新技術是未來重要發(fā)展趨勢。4．優(yōu)質材料及先進表面處理技術：選用優(yōu)質鋼材和應用相應的表面處理技術來提高模具的壽命就顯得十分必要。5．模具研磨拋光將自動化、智能化：模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響，研究自動化、智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，提高模具表面質量是重要的發(fā)展趨勢。6. 模具的失效原因有很多．材料方面的原因占較大的比重，據資料統(tǒng)計，因選材和用材不當，致使模具過早失效。大約占失效模具的45％以上。另一方面，在整個模具價格構成中，材料所占比重不大。一般在20％一30％。因此，十分有必要選用優(yōu)質鋼材和應用表面處理技術來提高模具的壽命。模具用鋼要采用電渣重熔工藝。如采用粉末冶金工藝制造的粉末高速鋼等。目前，模具鋼品種規(guī)格多樣化、產品精細化、制品化，盡量縮短供貨時間亦是模具行業(yè)的重要發(fā)展趨勢。7. 沖壓模具是沖壓牛產中的重要工藝設備，是提高產品質量、節(jié)約原材料、體現(xiàn)模制品技術經濟性的有效手段。一副沖模從設計、機械加工、裝配、調整到安裝使用，工序多，刷期長，加工費用高。因此，對于沖模除了要求生產效牢高、所沖出零件完全符合質量要求和技術條件外，沖模的使用壽命也是非常重要的。但由于模具材料、機械加工等一系列內外因素的影響，企業(yè)生產中經常導致模具過早失效而報廢，造成浪費并可能影響到倉業(yè)的正常生產。實際生產中沖模的失效現(xiàn)象相當頻繁，沖模消耗量大。沖模的失效形式主要有三種: （1）．磨損失效（2）．變形失效（3）．脆裂失效。分析沖模失效原因，采用各種有效措施防止沖模早期失效，可大大提高沖模使用壽命。8. 合理設計模具結構沖模結構是影響沖模耐用度的關鍵，結構不合理容易造成剛性差和壁厚分布不均勻，以及表面缺陷(如表面氧化、脫碳、裂痕、疤痕)都會影響模具材料的性能，造成沖模的早期失效。模具設計的原則是保證有足夠的強度、剛度、同心度、對中性和合理的沖裁間隙，并減少應力集中，以保證由模具生產出來零件符合設計要求。因此對模具的主要工作零作(如沖模的凸、凹模)要求其導向精度和同心度高。在沖裁模結構的設計中，凸凹模間隙的合理選取，是保證模具正常工作、延長模具壽命的一個關鍵因素。理想的間隙應該是板料沖裁斷裂時，凸凹模刃口邊所產生的裂紋在一條直線上，否則沖片邊緣將出現(xiàn)不允許的毛刺，使得刃口粘結嚴重，磨損加快，進而影響模具的壽命。對于沖裁模具有研究表明：在保證沖裁工件質量的前提下，沖裁模具應盡可能選用較大的沖裁間隙，以降低沖裁力，減小模具的磨損從而能提高模具使用壽命。某廠電機定、轉子片為0．5mm的硅鋼片，手冊推薦的間隙為0．0 4～O．07ram，約為材料厚度的8％～14％。按照這個間隙，沖出的定、轉子片毛刺雖能控制在規(guī)定范圍內。但由于間隙偏小，使得凸模與被沖的孔之間、凹模與落料之間的摩擦嚴重，造成凸模和凹模側壁產生粘結，致使模具壽命下降。為提高沖片質量，延長模具壽命，該廠根據國內外資料信息，在實踐中對模具間隙做了試驗摸索，證明間隙值為0．09～O．1 1 mm最為合適。提高模具加工工藝要重視模具鋼坯的鍛造工藝，消除帶狀和網狀碳化物分布，使流線和沖擊力方向垂直。鍛造時為了充分打碎坯料中的碳化物，使其呈彌散狀均勻分布，應采用高鍛比變向鐓拔的方法。在模具制造加工過程中，必須嚴格保證模具的尺寸形狀精度，避免留下機加工刀痕；過渡部分要平滑，不能有微小缺陷，防止使用過程中出現(xiàn)應力集中裂紋。電加工及磨削加工后應進行回火，以消除加工應力。拉深模具的最后拋光工序操作方向應和坯料金屬流動的方向一致， 凹模型腔應縱向往復而不是圓周運動拋光。拋光時應注意冷卻，防止過熱使模具硬度下降。沖模刃口多采用線切割加工。由于線切割加工的熱效應和電解作用，使模具加工表面產生一定厚度的變質層，造成表面硬度降低，出現(xiàn)顯微裂紋等，致使線切割加工的沖模易發(fā)生早期磨損，直接影響模具沖裁間隙的保持及刃口容易崩刃，縮短模具使用壽命。因此，在線切割加工中應選擇合理的電規(guī)準，盡量減少變質層深度。沖模的加工精度對沖模的耐用度影響很大。如在沖裁模中由于裝配間隙不均勻，在剪切力作用下常會使凹?？袎亩绊憶_模壽命。同時，沖模表面光潔度過低，也會使沖模的耐用度降低。因此，在加工時必須要對孔距大小、裝配時凸模對固定板支撐面的垂直度、沖模間距的均勻和導套、導柱的導向精度等級給于充分注意。制造與裝配精度越高及工作部分表面粗糙度等級越高，沖模的耐用度就越高。四、沖壓模具結構的安全技術措施沖壓是一種生產率高、操作簡便、制件尺寸穩(wěn)定、精度高、互換性好的少無切削的加工方法。由于其在技術上和經濟上的特別之處，因而在現(xiàn)代工業(yè)生產中占有十分重要的地位。然而，沖壓加工也是一種很容易發(fā)生安全事故的生產方式，在沖壓生產中所發(fā)生的人身事故遠比其他機械加工中發(fā)生的人身事故多(據國外有關資料介紹，在沖床上出現(xiàn)的人身事故比一般機械行業(yè)高3倍)。目前，一些企業(yè)(特別是中小型企業(yè))在利用沖壓方法加工生產時，仍舊沿用著用手直接在模腔內裝取零件的手