【正文】 精度、高自動(dòng)化的沖壓設(shè)備與之相匹配；為了適應(yīng)沖壓新工藝的需要，研制了許多新型結(jié)構(gòu)的沖壓設(shè)備；為了滿足新產(chǎn)品少批量生產(chǎn)的需要，沖壓設(shè)備朝多功能、數(shù)控方向發(fā)展；為提高生產(chǎn)率和安全生產(chǎn)，應(yīng)用各種自動(dòng)化裝置、機(jī)械手乃至機(jī)器人的沖壓自動(dòng)化生產(chǎn)線和高速自動(dòng)壓力機(jī)紛紛投入使用，如數(shù)控四邊折彎機(jī)、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控“沖壓加工中心”、激光切割與成形機(jī)、高速自動(dòng)壓力機(jī)等已經(jīng)在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。但總的來說，我國沖模的標(biāo)準(zhǔn)化和專業(yè)化水平還是比較低的，先進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)化已達(dá)70%80%。我國已經(jīng)頒布了冷沖壓術(shù)語、冷沖壓模零部件的國家標(biāo)準(zhǔn)。模具的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和專業(yè)化生產(chǎn)，已得到模具行業(yè)的廣泛重視。各種加工中心、高速銑削、精密磨削、電火花銑削加工、慢走絲線切割、現(xiàn)代檢測技術(shù)等等已全面走向數(shù)控（NC）或計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）化。盡管其總體水平與國際上的還有差距，但它代表了我國模具技術(shù)的發(fā)展成果與方展發(fā)向。在這方面，國際上有許多應(yīng)用成熟的計(jì)算機(jī)軟件，我國不但能消化、應(yīng)用國外的有關(guān)軟件，少數(shù)單位還能自行開發(fā)或正在開發(fā)模具CAD/CAE/CAM軟件。（2）模具設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)代化 計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在模具技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，使模具設(shè)計(jì)與制造水平發(fā)生了深刻的革命性的變化。高效、精密、長壽命、多功能、多工位級(jí)進(jìn)模和汽車覆蓋件沖模的設(shè)計(jì)制造水平代表了現(xiàn)代沖模的技術(shù)水平。目前在沖模設(shè)計(jì)與制造上，有兩種趨向應(yīng)給與足夠的重視。激光快速成形技術(shù)及快速制模技術(shù)為新產(chǎn)品開發(fā)和快速制模開拓了廣闊的發(fā)展前景。冷擠壓和溫?cái)D壓在實(shí)現(xiàn)少無切削加工，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量方面具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。各種高能成形方法可以快速生產(chǎn)批量小、形狀復(fù)雜、強(qiáng)度高的板料件，在航天、國防工業(yè)中具有重要的實(shí)用價(jià)值。柔性模成形能夠成形出以普通沖壓成形難以成形的材料和復(fù)雜形狀的零件，并可以大為改善成形條件，提高極限變形程度。目前精密沖裁的精度可達(dá)IT6IT7，板料厚度可達(dá)25mm。這些沖壓先進(jìn)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中已經(jīng)取得并將進(jìn)一步取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。 冷沖壓工藝方面研究和推廣應(yīng)用旨在提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本和擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用范圍的各種沖壓新工藝是沖壓技術(shù)發(fā)展的重要趨勢。計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、現(xiàn)代測控技術(shù)等向沖壓領(lǐng)域的滲透與交叉融合，推動(dòng)了先進(jìn)沖壓成形技術(shù)的形成和發(fā)展。CHOLIU蓋板零件圖1 CHOLIU蓋板三維實(shí)體模型圖2 HOLIU蓋板三維實(shí)體模型圖3二、課題發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望近幾十年來，隨著對(duì)發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的重要性獲得前所未有的共識(shí)，沖壓成形技術(shù)無論在深度和廣度上都取得了前所未有的進(jìn)展。所以，研究本課題具有重要的意義。然而，隨著產(chǎn)品的不斷更新?lián)Q代，中小型沖壓件種類增加，不同類型的產(chǎn)品，沖壓件互換性低，單個(gè)零部件的生命周期較短，對(duì)模具設(shè)計(jì)與制造也提出了更高的要求，同時(shí)也意味著成本的增加。本產(chǎn)品屬于中小型沖壓件，工序簡單，適合快速成型大批量生產(chǎn)，冷沖壓工藝在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，材料利用率高，生產(chǎn)率高。并需要考慮到彎曲工藝和脹形工藝的質(zhì)量問題。隨著反求技術(shù)不斷地成熟完善，應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，其必將發(fā)展成為一種能被制造業(yè)普遍采用的技術(shù)手段，給企業(yè)和社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。逆向工程是一種具有廣泛應(yīng)用前景并正在不斷完善的高新技術(shù)。5 結(jié)束語目前，我國企業(yè)對(duì)于技術(shù)引進(jìn)基礎(chǔ)上的逆向工程重視還不夠，多數(shù)企業(yè)把技術(shù)設(shè)備的引進(jìn)僅僅看作是提高產(chǎn)品技術(shù)含量或者增加產(chǎn)品種類的方式，而沒有考慮到技術(shù)引進(jìn)與逆向工程的結(jié)合對(duì)企業(yè)技術(shù)水平的提升，沒有從更高的戰(zhàn)略角度來考慮技術(shù)引進(jìn)問題。（4）一些特殊領(lǐng)域，如：藝術(shù)品、考古文物的復(fù)制，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中人體骨骼、 關(guān)節(jié)等的復(fù)制、假肢制造，特種服裝、頭盔的制造時(shí)需要首先建立人體的幾何模型，這些情況下都必須從實(shí)物模型出發(fā)得到CAD模型。因此，逆向工程在改型設(shè)計(jì)方面可以發(fā)揮正向設(shè)計(jì)不可替代的作用。（2）由于工藝、美觀、使用效果等方面的原因，人們經(jīng)常要對(duì)已有的構(gòu)件做局部修改。4 逆向工程在其他方面的應(yīng)用（1）在飛機(jī)、汽車、摩托車、家用電器等產(chǎn)品開發(fā)中，產(chǎn)品的空氣動(dòng)力學(xué)性能和美學(xué)設(shè)計(jì)顯得特別重要，由于設(shè)計(jì)師習(xí)慣于依賴3D實(shí)物模型對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估，而不是依賴于高分辨率2D屏幕上的縮比模型陰影圖像， 因此產(chǎn)品幾何外形通常不是應(yīng)用CAD軟件直接設(shè)計(jì)的，而是首先制作木質(zhì)或粘土全尺寸或比例模型，然后利用逆向工程技術(shù)重建CAD模型。逆向工程技術(shù)為研究解決模具設(shè)計(jì)制造中的回彈檢測與質(zhì)量控制提供了新的思路，即首先通過逆向工程技術(shù)建立實(shí)際沖壓件的數(shù)字模型，將該數(shù)字模型和原始CAD模型進(jìn)行比較從而實(shí)現(xiàn)三維沖壓件回彈的精確評(píng)測，避開了仿真方法無法準(zhǔn)確計(jì)算回彈的問題，從而可以為模具的修整提供正確的指導(dǎo)[18]。 （5）回彈檢測與質(zhì)量控制 回彈是薄板沖壓成型過程中不可避免的物理現(xiàn)象，與模具幾何形狀、材料特性、摩擦接觸等諸多因素密切相關(guān)。逆向工程極大地減少模具修復(fù)的成本和強(qiáng)度，提高模具的使用壽命。其一般步驟為采用三座標(biāo)測量儀快速完成模型數(shù)據(jù)點(diǎn)的采集，采用后續(xù)軟件完成數(shù)據(jù)點(diǎn)的處理，采用三維參數(shù)化設(shè)計(jì)軟件完成曲面重構(gòu)、實(shí)體造型，采用CAM軟件如MasterCAM對(duì)模具待修復(fù)部分生成數(shù)控加工程序，由加工中心加工實(shí)施模具修復(fù)。如圖所示為逆向工程應(yīng)用于模具修復(fù)的工作流程[17]。逆向工程技術(shù)為這一難題提供了一個(gè)一體化的解決方案：待修復(fù)的模具—數(shù)據(jù)模型—修復(fù)的模具。模具修復(fù)就是利用材料、熱處理、激光焊接或刷焊、數(shù)控加工和表面工程等技術(shù)實(shí)現(xiàn)模具的物理修復(fù)[16]。使用逆向工程技術(shù)進(jìn)行模具創(chuàng)新，能充分實(shí)現(xiàn)繼承和創(chuàng)新相結(jié)合的思想，以前人的創(chuàng)新作為基礎(chǔ)，再提高一步創(chuàng)新出更高水平的新產(chǎn)品，這是我國提高模具工業(yè)自主創(chuàng)新能力的必由之路。使用逆向工程技術(shù)和仿真模擬技術(shù)進(jìn)行模具設(shè)計(jì)創(chuàng)新，是把現(xiàn)代化手段應(yīng)用于技術(shù)創(chuàng)新中，滿足國家長遠(yuǎn)發(fā)展要求。再設(shè)計(jì)一般首先對(duì)引進(jìn)模具進(jìn)行三維掃描，應(yīng)用逆向工程軟件把樣件模具逆向生成 CAD模型，導(dǎo)人CAE中進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真模擬，判斷成形結(jié)果是否符合實(shí)際情況。在重復(fù)制造該模具時(shí)就可運(yùn)用這一備用數(shù)字模型生成加工程序，可以大大提高模具生產(chǎn)效率，降低模具制造成本。然而這些幾何外形的改變，卻往往并未反映在原始CAD模型上。如：在Pro/E、Pro/M系統(tǒng)中，有了一個(gè)CAD模型，外加一個(gè)加工毛坯，就可以按照Pro/M提供的加工過程編制加工程序，對(duì)毛坯進(jìn)行模擬加工，最后傳輸?shù)絅C機(jī)床，即可加工出所需模具零件[13]。CAD/CAM逆向工程包括數(shù)字化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和NC機(jī)床三部分：首先通過編制程序，將三坐標(biāo)測量機(jī)、數(shù)控仿形機(jī)床、專用數(shù)字化儀和掃描儀等數(shù)字化設(shè)備測得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成AscII代碼，生成數(shù)字化點(diǎn)文件：再編制數(shù)據(jù)接口程序，利用CAD/CAM系統(tǒng)的自由曲面建模和曲面編輯功能，對(duì)大量的點(diǎn)進(jìn)行編輯處理，使之分布合理，生成所需的實(shí)體，并通過曲率分析、光影等檢查曲面的特性；最后得到理想的CAD數(shù)學(xué)模型。設(shè)計(jì)人員需要通過一定的途徑，將這些實(shí)物信息轉(zhuǎn)化為CAD模型。綜合國內(nèi)的研究現(xiàn)狀，逆向工程技術(shù)在模具設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用主要包含以下幾個(gè)方面： （1）根據(jù)實(shí)物樣件制造模具 模具設(shè)計(jì)一般源于由功能需求產(chǎn)生的概念設(shè)計(jì)，之后再進(jìn)行其具體結(jié)