模具设计与制造专业的核心课程，第一单元主要涉及冲压工艺与模具设计的概述。本章节内容详述了冲压模具设计与制造的基本知识。该内容涵盖了冲压及冲模的定义、冲压作业流程以及模具的分类；介绍了常用的冲压设备及其工作机制、选择标准；阐述了冲压成形的基本理论及规律；探讨了冲压成形的性能特点及常用材料；讲述了模具材料的种类、特性、选择标准以及热处理技术；分析了模具制造的特点、模具部件的加工技术及其应用领域等。冲压作业涉及：首先，了解冲压与冲模的基本定义。在室温条件下，通过压力机和模具对材料施加压力，实现分离或塑性变形。在第一单元中，我们将对冲压工艺与模具设计进行概述。加工对象主要是金属板材，加工的依据是板材的冲压成形性能（尤其是塑性）。所需的加工设备主要是压力机，而加工工艺装备则是冲压模具。
在冲压加工过程中，用以将原材料加工成所需零件或半成品的专用设备，被称作冲压模具，亦即通常所说的冲模。冲压工艺涉及冲压、模具以及高效设备三个核心要素，其中，模具设计尤为关键。冲模作为一种独特的工艺装备，在冲压生产中扮演着至关重要的角色。冲模与冲压件之间存在着极为相似的联系。冲模不具备普遍适用性。它是冲压工艺中不可或缺的设备，对产品的质量、经济效益以及新产品的研发能力产生决定性影响。冲模的功能与作用、设计及制造的方法与手段，共同决定了……
3、了冲模是技术密集、高附加值技术密集、高附加值型产品。冲压工艺与模具设计概述中，我们继续探讨基本概念。首先，冲压成形加工具有低能耗、高效率、低成本的特点。这种加工方式可以实现“一模一样”的批量生产，且产品质量稳定，一致性高。此外，它能够加工薄壁和复杂的零件，板材也具备良好的冲压成形性能。然而，模具成本较高。因此，冲压成形特别适合进行批量生产。冲压加工，作为制造业中应用最为广泛的一种材料成形加工技术，占据着极其重要的地位。此类加工方法在日常生活中有着丰富的应用，如示例一中的日常用品。在冲压成形加工的特点方面，我们继续探讨，接下来，我们将深入解析冲压与冲模的概念，并展示示例二中的高精度冲压成形产品。
科技产品第一单元中，我们首先对冲压工艺与模具设计进行了概述。接下来，我们讨论了冲压工序的分类。这些工序可以根据材料的变形特性来区分。具体来说，分为分离工序和成形工序。在冲压成形过程中，若变形材料内部的应力超过了其强度极限，就会导致材料断裂，进而实现零件的分离成形。分离工序主要包括剪裁和冲裁等。冲压成形过程中，材料内部所受应力超出了屈服极限s，却未触及强度极限b，这一状态促使材料发生塑性变形，进而实现零件的成形。这一工序主要包括弯曲、拉深、翻边等不同形式。二、关于冲压工序的划分（继续）在第一单元中，我们介绍了冲压工艺及模具设计的基础知识。其中，1. 冲模的种类包括：冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模等。此外，2. 按照不同的分类标准，这些模具还可以进一步细分。
按照工序组合的复杂度进行划分：可分为单一工序模具、组合式模具以及多级进给模具。首先，从工艺特性上区分：首先是关于冲压工艺与模具设计的概述，然后是冲模的构成部分。一般而言，冲模是由上模和下模这两大部分组成的。组成模具的部件主要分为两大类：首先是结构部件，其次是工艺部件。其中，工艺部件包括：三、冲模（续）这一部分，它们直接参与到工艺流程的完成，并与坯料直接接触，如工作部件、定位部件、卸料与压料部件等；而另一类部件则不直接参与工艺流程的完成，也不与坯料接触，它们主要对模具完成工艺过程起到保障作用，或对模具功能进行完善，例如导向部件、紧固部件、标准部件以及其他部件等。在第一单元中，我们介绍了冲压工艺与模具设计概述，其中包括了冲压产品的生产流程：四、冲模设计与制造的要求（冲压）产品设计冲压成形工艺。
艺术设计中的冲压模具设计、冲模制造以及冲压产品的生产三者之间存在着相互影响和紧密的联系。在冲模设计与制造流程图的第一单元中，我们首先需要了解冲压工艺与模具设计的概述。这一概述涵盖了冲压工艺设计、模具设计以及模具制造这三个基本环节。其中，冲压工艺设计是冲模设计的基础和核心，而冲模设计的根本目标则是确保冲压工艺的顺利实施。冲模制造是模具设计阶段的后续环节，其核心在于将设计图纸通过原材料加工及组装，最终转化为具备实际使用功能和价值的模具成品。四、冲模设计与制造的关键要素（续）在第一单元中，关于冲压工艺与模具设计的概述强调了以下几点：冲模设计与制造需具备全局性的视角，需结合企业的具体状况和产品的生产规模，同时，在确保产品品质不受影响的基础上，力求找到最优方案。
追求高效的生产效率、精确的模具制作和较长的使用寿命，若过分强调，则不可避免地会提升成本。若只关注降低成本和缩短生产周期，而忽略模具的精度和耐用性，则必将导致产品质量的降低。在冲模设计与制造方面，我们还需继续探讨以下要求：首先，我国冲压技术的现状是技术相对滞后，经济效益不高。主要因素包括：冲压基础理论及成形工艺的滞后；模具标准化水平的不足；模具设计方法与手段、制造工艺及设备的落后；模具专业化程度的偏低。因此，我国模具在寿命、效率、加工精度、生产周期等方面与工业发达国家相比，存在较大差距。五、探讨冲压技术的当前状况及其未来趋势，首章涉及冲压工艺及模具设计的概要，涵盖冲压工艺与模具设计的基本原理和实践应用。
产品市场变化趋势下，冲压技术的发展方向正经历着变革：从传统的手工设计、依赖人工经验和常规机械加工技术，逐步转向以计算机辅助设计（CAD）、数控切削加工以及数控电加工为核心的计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术。五、关于冲压技术的现状与未来趋势（接续）涉及多种类型的产品，批量较小，技术更新换代迅速，计算机技术及制造新技术的应用日益广泛。在第一单元中，对冲压工艺与模具设计进行概述，包括：深入研究和强化冲压成形理论，推广计算机辅助工程（CAE）技术的应用，以及创新和推广新的冲压工艺。五、探讨冲压技术的现状与未来趋势（接续）2. 冲压技术未来发展的主要趋势 初步单元：冲压加工工艺及模具设计概览 冲压加工工艺及模具设计概览（第二部分） 模具制造的高级工艺与相关设备
冲压技术的发展趋势持续演进，主要体现在数控化、高速化以及复合化加工技术等方面。特种加工技术同样取得了显著进步，如精密磨削和微细加工技术。与此同时，先进的工艺装备技术也得到了广泛应用。在此过程中，数控测量技术的效率以及产品质量始终是制造业追求的永恒目标。冲压工艺与模具设计的基本知识，涉及新型模具材料、热处理和表面处理等内容，旨在提升模具的使用效能、加工性能，并延长其使用寿命。此外，模具CAD/CAM技术融合了二维与三维设计，代表了数字化设计制造的前沿技术。值得注意的是，模具行业是率先采用CAD/CAM技术的领域之一。快速的经济模具制造技术能显著提升模具的生产效率，同时有效减少模具生产的成本。这种技术非常适合用于小批量试制。先进的制造管理模式，包括并行工程理念、标准化以及专业化生产。
模具安装通常遵循以下步骤：首先，对台面、闭合高度以及打料装置等进行全面检查。其次，依据冲模的闭合高度对压力机的滑块高度进行相应调整，并分别对上模和下模进行固定。最后，进行试冲操作。在冲压工艺与模具设计概述的第一单元中，第二节详细介绍了冲压设备及选用。以Jxx型号的机械压力机为例，常见的冲压设备包括液压机（Yxx型号）、摩擦压力机、曲柄压力机、数控冲床、油压机和水压机。这些设备的工作原理与特点在表1.2.1中有详细说明。在选用冲压设备时，需考虑压力机类型的选择，具体包括以下内容：
选择规格时需考虑以下因素：公称压力、滑块行程长度、行程次数、工作台面尺寸、滑块模柄孔尺寸、闭合高度，以及电动机功率。这些选择需依据工序特性、生产规模、冲压件质量等具体要求来确定。在安装模具时，首先需对台面、闭合高度以及打料装置等进行全面检查。接着，需根据冲模的闭合高度对压力机滑块的高度进行相应调整，并分别对上模和下模部分进行固定。最后，进行试冲操作。第一单元涉及冲压工艺与模具设计的基本概念，其中公称压力是关键指标。所谓公称压力，指的是压力机所能承受的最大允许压力。在压力机的许用压力曲线中，我们可以看到，当进行冲裁或弯曲操作时，压力机的吨位需比实际计算出的冲裁压力高出大约30%。具体来看，压力机的许用压力曲线分为曲线1和曲线2，它们分别对应不同的工艺需求。因此，在冲裁工艺中，我们必须注意这一公称压力的考量。
当滑块沿着导轨下降至下极点附近某个特定位置Sp，或者曲柄转动至下极点附近某个特定角度时，此时产生的冲击力即为压力机的标称压力。然而，实际施加的冲压力曲线与压力机所能承受的最大压力曲线并不保持一致。在进行拉深作业时，压力机的吨位应当超出计算出的拉深力600%。第一单元中，我们探讨了冲压工艺与模具设计的基础知识。其中，压力机的闭合高度至关重要。它指的是压力机装模的高度，也就是模具闭合的高度。从理论角度来看，这个高度是模具闭合的高度；而在实际应用中，这个高度则是模具闭合高度与装模高度之间的关系。具体来说，这个关系是指当滑块处于下止点位置时，滑块底面与工作台上平面（即垫板下平面）之间的距离。指压力机的闭合高度减去垫板厚度的差值
在冲模处于最低工作状态时，测量上模座顶面与下模座底面之间的垂直距离。Hmin至H1HHmaxH1，Hmin至H10HHmax至H5，第一单元涉及冲压工艺与模具设计的基本概念，具体包括冲模设计与制造的过程，以及冲模设计的内容和制造步骤。本单元还涵盖了冲压工艺与模具设计的深入探讨，特别是多工位精密级进模的应用。此外，单元中还展示了冲压成形产品的实例，如日常用品、汽车覆盖件以及飞机蒙皮等。同时，单元也对数控高速铣削加工进行了介绍，该加工方式具有高效、高精度、优异的表面质量，并能加工高硬材料。
模具设计的基本概念，涉及冲压工艺和模具设计的原理，同时结合五轴车铣中心的多轴联动与复合加工技术，以及五轴加工中心的应用。在冲压工艺与模具设计领域，慢走丝线切割技术能够实现极高的加工精度，具体可达1.5微米，且加工后的表面粗糙度Ra值在0.1至0.2微米之间。第一单元涵盖了冲压工艺与模具设计的概述，涉及精密坐标磨床、成型磨床、数控光学曲线磨床以及精密磨削和微细加工技术。此外，本单元还介绍了3R装夹系统，该系统作为统一工艺基准定位系统，广泛运用了先进的工艺装备技术。同时，三坐标数控测量也是本单元的重要内容。
