1.冲压的概念及其优点
1.1冲压的概念
冲压工艺涉及在压力机等冲压设备上安装模具，通过施加压力使材料发生分离或塑性变形，以此制造出所需的零件，这些零件常被称作冲压件。此过程通常在常温下进行，属于冷变形加工，且主要使用板材作为加工材料，因此又被称为冷冲压或板料冲压。冲压作为材料在压力作用下进行加工或塑性变形的关键手段，是材料成型工艺中的重要分支。在冲压过程中，所采用的模具被称作冲压模具，通常简称为冲模。这种冲模是用于将金属或非金属材料大批量加工成特定冲件的专用工具。冲模在冲压作业中扮演着核心角色，若缺乏符合标准的冲模，则大批量冲压生产将难以展开；而若缺乏先进的冲模，则先进的冲压技术也无法得到有效实施。冲压加工的三大要素包括冲压工艺、模具以及冲压设备和材料，这三者必须相互配合，方能制造出冲压成品。
1.2冲压的优点
冷冲压工艺相较于线切割技术，展现出多方面的优势，包括生产效率显著提升、加工成本相对较低、材料使用效率高、产品尺寸精度保持稳定、操作简便且易于实现机械化和自动化，因此特别适用于大规模生产作业。冲压模具成形是现代工业领域一种关键的加工手段，用于制造各类板材部件。它拥有众多显著优势，如成形件自重较轻、刚度强、强度高、互换性佳、成本较低，且生产流程易于实现机械化自动化，效率亦高。这种技术相较于其他加工方式，具有不可比拟的先进性和不可替代性，在制造业中展现出强大的竞争力，并在汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业及日常生活用品的生产领域得到广泛应用。
在融合了力学、数学、金属材料学、机械科学等领域的知识之后，冲压学科已构建起其成形理论的基础。以冲压制品为主导，以模具为核心，并融入了现代先进的科技手段，
冲压成形技术的应用，得益于产品市场的巨大需求推动，正日益显著地促进国民经济的增长、现代化进程的推进以及人民生活水平的提升。
现代冲压模具生产代表了一种大规模的持续作业制造模式，借助高新技术的融入与应用，其生产方式从最初的手工操作逐步演变为集成制造。在这一过程中，生产环节逐渐实现了机械化、自动化，并且正朝着智能化和集成化的方向不断进步。通过模具大师微信（mojuren）实现自动化冲压作业，不仅展现了安全、高效、节省材料等优势，而且已成为冲压模具生产的发展趋势。
在日常生活中，众多我们所使用的器具均是通过冲压工艺制作而成，比如不锈钢饭盒，这种产品就是通过将圆形金属板材放置在压力机上的模具中，经过施加压力而形成。由此可以理解，冷冲压技术是一种在常温条件下，通过冲模在压力机上对各种金属或非金属材料施加压力，从而实现分离或变形，最终获得特定形状的金属加工工艺。
近几十年来，冲压技术实现了迅猛的进步，这一发展不仅体现在诸多新兴工艺和技术的广泛运用上，诸如旋压成形、软模具成形、高能率成形等，而且更为关键的是，人们对冲压技术的认知与操作技能达到了一个新的高度。
1.3复合模具的优点
符合模具以为不受送料误差的影响所以有很多优点：
该零件的内外结构位置相当协调，尺寸匹配度极高，其加工出的表面既光滑又精准。
（2）模具结构紧凑，对压力机的平台要求不高
（3）可以充分利用短料和余料
（4）适合冲裁簿料和脆性或软性材料
2.国内外研究现状
我国在冲压模具领域取得了显著进步，目前大型冲压模具的生产能力已大幅提升，甚至能制造出单套重量超过50吨的模具。国内已具备为中档轿车提供配套覆盖件模具的能力。此外，精度高达1至2微米，使用寿命约为2亿次的多工位级进模也已被国内多家企业掌握生产技术。我国生产的表面粗糙度不超过1.5微米的精冲模具，以及大尺寸（直径≥300毫米）和中厚板精冲模具，在技术水平上已经达到了相当的高度。
2.1模具CAD/CAM技术状况
我国在模具CAD/CAM技术领域的发展历程已超过二十载。这一领域的发展始于1984年，当时华中工学院与武汉733厂携手合作，成功研制出了我国首个自主开发的精冲模CAD/CAM系统。
自21世纪起，CAD/CAM技术开始广泛传播，如今，具备一定生产力的冲压模具企业几乎都引入了这项技术。在这些企业中，一些核心骨干企业更是拥有了各自的CAE技术能力。
模具CAD/CAM技术的应用显著减少了模具设计及制造所需的时间，大幅降低了生产成本，并提升了产品质量，这一点已为大众所认可。在“八五”和“九五”这两个五年计划期间，众多模具企业已广泛采用了计算机辅助绘图技术，数控加工的采用率也在持续上升，同时，它们还陆续引入了大量的CAD/CAM系统。美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美国CV公司的CADS5、英国DELCAM公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE以及space-E，以及以色列公司的Cimatron等软件，同时引入了AutoCAD、CATIA等通用软件，还有法国Marta-Daravision公司开发的针对汽车和覆盖件模具的Euclid-IS等专业软件。我国汽车覆盖件模具制造企业广泛运用了计算机辅助设计和计算机辅助制造技术。在DL图设计以及模具结构图设计方面，已普遍实现二维CAD的应用，众多企业正逐步向三维设计过渡，总体生产图正逐步取代零件生产图。此外，模具的参数化设计亦逐渐成为少数模具制造厂家技术革新的方向。模具大师微信：mojuren
2.2模具设计与制造能力状况
得益于国家产业政策的精准指导，经过数十年的不懈奋斗，我国在冲压模具的设计与制造领域已取得显著进步，目前水平颇高。众多现代设计制造技术，如信息工程与虚拟技术，已广泛应用于众多模具企业。
尽管如此，我国在冲压模具的设计与制造领域，与市场需求及国际领先水平相比，仍存在显著的不足。这一差距主要体现在高端轿车及中大型的汽车覆盖件模具，以及高精度冲模领域。这些模具不仅设计制造难度较高，而且对质量和精度的要求极为严格，它们在很大程度上能够反映出覆盖件模具的整体水平。尽管在设计制造的手段与技巧上，我国已基本与国际接轨，且在模具的结构与功能上亦步亦趋，实现了轿车模具国产化的显著进展，然而，在制造质量、精确度和生产周期等关键环节，与国外先进水平相比，仍有不小的差距。
代表我国模具技术领先地位的多工位级进模以及多功能模具，作为我国着力推进的精密模具类别，备受重视。其中，集成了机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具尤为突出，其技术水平已基本与国际接轨。
然而，与国外多工位级进模相比，我们在制造精度、使用寿命、模具结构和功能等方面，仍存在不小的差距。
2.3专业化程度及分布状况
我国模具制造业的专业化水平尚待提升，自主生产与配套的比例偏高。在国际上，这一比例通常为30%，而我国冲压模具的自主生产与配套比例高达60%。这种情况对专业化发展造成了诸多不利。目前，技术含量高、投资规模大的模具，其专业化水平相对较高，比如覆盖件模具、多工位级进模以及精冲模等。然而，对于一般冲模而言，其专业化程度则相对较低。自配比例较高，导致冲压模具的生产能力分布大体上与冲压件的生产能力分布相吻合。然而，那些专业化水平较高的汽车覆盖件模具以及多工位、多功能精密冲模的专业生产企业，其分布并不完全遵循冲压件能力的分布规律，相反，它们往往受到主要投资者决策的影响。四川在汽车覆盖件模具领域具备显著的生产实力，江苏则在精密冲模方面展现出强劲的技术优势，然而，这些模具的主要用户群体却并非本地企业。
3. 冲压的基本工序及模具
冲压加工的零件种类丰富多样，而每种零件在形状、尺寸和精度方面都有其独特的要求，因此，在生产过程中所使用的冲压工艺手段也呈现出多样化的特点。总体而言，这个过程可以分为分离和成形两个主要步骤；分离步骤涉及将坯料按照既定轮廓线进行切割，从而得到特定形状、尺寸和断面质量的冲压产品（通常称作冲裁件）；而成形步骤则是在不损坏坯料的前提下，通过塑性变形使其达到特定形状和尺寸的冲压制品。
这两种工序依据其基本的变形方法，可以进一步细分为冲裁、弯曲、拉深以及成形等四种主要工序，而这四种主要工序各自又包含着多种不同的单一操作步骤。
在生产实践中，若遇到冲压件生产批量较大、尺寸种类较少且公差要求较低的情况，采用分散的单个工序进行冲压既不经济，又难以满足质量要求。在《模具人》杂志的微信公众号中提到，此时工艺上通常会选择集中式方案，即将两种或两种以上的单一工序集成在一套模具中完成，这种做法被称为组合。根据组合方式的不同，又可以分为复合-级进和复合-级进两种类型。
复合冲压技术，是指在压力机单次工作行程内，于模具相同位置上，一次性完成两种或两种以上不同单一工序的集成操作方式。
级进冲压工艺，是指在压力机完成一个工作循环的过程中，依照既定顺序，在同一个模具的不同工位上依次完成两种或两种以上独立的单一工序的组合形式。
复合级进工艺——这种工艺将复合与级进两种方法结合，在一副冲模中实现了多种工序的整合。
冲模的种类繁多，其结构形式亦各不相同。一般而言，根据加工工序的特点，可分为冲裁模、弯曲模、拉深模以及成形模等；而根据工序的组合方式，又可细分为单工序模、复合模和级进模等。不过，无论属于哪一种类型的冲模，其基本构造都是由上模和下模两部分构成，其中上模被稳固地安装在压力机的工作台或垫板上，这部分构成了冲模的固定结构。在作业过程中，原材料在底模表面借助定位元件进行固定，随后压力机的滑块推动顶模向下施加压力，在模具的成形元件（包括凸模和凹模）的作用下，原材料发生分离或塑性变化，最终形成所需的形状和尺寸的冲压件。当顶模上升时，模具的卸料和出件机构会将冲压件或废料从凸模和凹模上卸下或推出，为下一轮冲压作业做好准备。
4. 课题研究主要成果
冲压模具成形是现代工业领域里一种至关重要的加工手段，主要用于制造各类板材部件。它拥有诸多显著优势，如成形件重量轻、刚性高、强度大、互换性强、成本较低，且生产流程易于实现机械化自动化，效率也极高。这种技术相较于其他加工方式，具有不可比拟的先进性和不可替代性，在制造业中占据着举足轻重的地位，并在汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业以及日常生活用品的生产中得到广泛应用。
在融合了力学、数学、金属材料学、机械科学等领域的知识之后，冲压学科已构建起其成形理论的基础。以冲压制品为主导，以模具为核心，借助现代前沿技术的融入，在强劲的市场需求推动下，冲压成形技术正日益显著地在国家经济发展、现代化进程以及提升民众生活品质等方面扮演着至关重要的角色。
几十年来，冲压技术实现了迅猛进步，这一成就不仅体现在众多新工艺和新技术在生产领域的广泛运用上，诸如旋压成形、软模具成形、高能率成形等，而且更为关键的是，人们对冲压技术的理解和掌握水平实现了质的提升。
现代冲压模具的生产属于一种大规模的持续作业制造模式，随着高新技术的融入与应用，其生产方式已从最初的手工操作逐步演变为集成制造。在生产过程中，机械化、自动化水平不断提升，且正朝着智能化和集成化的方向不断进步。自动化冲压作业不仅体现了安全、高效、节省材料等优势，而且已成为冲压模具生产的发展趋势。
5. 未来冲压模具制造技术发展趋势
5.1全面推广CAD/CAM/CAE技术
模具设计制造的未来趋势在于CAD/CAM/CAE技术的应用。得益于计算机软件的不断进步，推广CAD/CAM/CAE技术的环境已经趋于完善；众多企业将增强对CAD/CAM技术的培训投入，并提升技术服务水平；同时，也将努力拓宽CAE技术的应用领域。计算机与网络的进步使得CAD/CAM/CAE技术得以跨越地域、企业、院所的界限，在行业内广泛传播，从而促成了技术资源的重新组合，并让虚拟制造成为现实。
5.2高速铣削加工
近年来，国外在高速铣削加工领域取得了显著进展，这不仅显著提升了加工速度，还实现了极高的表面质量。此外，该技术能够处理高硬度材料，并具备温升低、热变形小的特点。高速铣削加工技术的进步，为汽车和家电行业的大型型腔模具制造带来了新的生机。目前，这一技术正朝着更加敏捷、智能和集成的方向发展。
5.3模具扫描及数字化系统
高速扫描仪与模具扫描系统具备从模型或实物扫描至加工成预期模型所需的一系列功能，显著减少了模具研发与制造的时间。部分快速扫描系统能够迅速安装在现成的数控铣床和加工中心上，进行高效的数据采集，自动生成适用于不同数控系统的加工程序和不同格式的CAD数据，广泛应用于模具制造业的逆向工程中。模具扫描技术已广泛应用于汽车、摩托车、家电等多个领域，并取得了显著成效；我们对其在“十五”计划期间能够发挥更加重要的作用充满信心。
5.4电火花铣削加工
电火花铣削加工技术亦称作电火花创成加工技术，它作为一种创新工艺，旨在取代传统使用成型电极进行型腔加工的方法。此技术以高速旋转的管状电极进行三维或二维轮廓的加工，其工作原理与数控铣削相似。由于无需制作复杂的成型电极，这一技术无疑为电火花成形加工领域带来了显著的进步。目前，国际上已有应用此技术的实例。
