將CAD技術應用在沖壓模具的設計和制造過程中，能夠有效提升該種工作的效率，對于企業的發展和進步也具有關鍵意義。

前言

模具成型具有很多優點，例如效率非常高、能夠保證質量，同時還可以節省材料，成本比較低，因而采用模具制造產品零件在現代工業生產中得到了廣泛的應用與推廣。近年來，創新的沖壓成型方法以及先進沖壓設備不斷被研制出來，沖壓模具的應用越來越廣泛。隨著工業化進程的不斷加快，如果使模具設計周期與生產周期縮短、如何進一步提高提高模具加工的質量已成為相關工作者研究的重要。部分先進工業國家首先將計算機技術與模具工業相結合，應用NC或者CNC機床對模具進行加工，使模具CAD一體化系統得到有效的實現，使模具的生產效率與加工質量得到提高，縮短模具生產周期。尤其是近年來，模具CAD技術的發展速度非?？?，應用范圍也不斷廣大，從而取得了可觀的經濟效益。

1、沖壓工藝的種類及優勢

1.1 沖壓工藝的種類

在在分類沖壓時，主要的依據是應用的工藝，一般情況下分為分離與成形工序，這兩種類有著他們的不同特征。分離工序一般叫做沖裁，利用這種工序，可以把沖壓件沿著一定的輪廓線從板料上進行分離，還可以保證分離斷面質量滿足相應的標準與要求。成形工序同時又有著不同的特點，它的重要目的是使板料在不被破壞的情況下產生塑性變形，再依據所需要的工件形狀與尺寸完成相關的加工流程，使工件制作的尺寸與形狀滿足相應的要求。在現實操作中，在同一個工件中可能同時應用多個工序，每道工序共同發揮作用，從而使工件的加工制造過程有效地完成，保證設計和制造能夠滿足標準與要求。在模具制作的過程中，必須做好每道工序的加工制作，以確保整個模具制造質量。

1.2 沖壓工藝的優勢

沖壓工藝可以滿足每一個鋼材加工制造的要求，在實際的操作應用中具有明顯的優勢，一般來說，這些優勢主要表現在以下幾個方面。首先表現為操作簡單。沖壓工藝利用沖壓模具、沖壓設備等對各道工序進行制作，操作相對便捷，同時可以使機械自動化得以實現。對于普通壓力機來說，每一分鐘的行程量僅為幾十次，而對于高速壓力機而言，每分鐘的行程量可以達到幾百或者上千，與此同時，壓力機的每一次行程都可以獲取一個沖件，從而使得加工過程順利進行，同時還可以有效地提高加工工藝的生產效率。其次，質量相對穩定。沖壓工藝具有很好的穩定性，在進行加工時，可利用沖壓模具使沖壓件的形狀尺寸以及精度得到有效的保證。

一般情況下，沖壓件表面的質量會得到相對較好的保護，同時應用沖壓模具制作出來的工件的質量很好，具有較長的使用壽命。同時應用同一沖壓模具制造的沖壓件形狀和尺寸能夠一模一樣，便于保證沖壓件的標準化，使加工制造的需要得到滿足。最后，具有良好的性能。沖壓工藝可以加工出形狀較復雜，較大尺度跨度的零件，與此同時板料在加工過程中有著冷變形硬化的效應，使沖壓件的硬度與剛度得到提高，保證了沖壓件的質量。

2、沖壓模具的材料及選用原則

制造沖壓模具的材料有鋼材、鋅基合金、低熔點合金、高分子材料等等。目前制造沖壓模具的材料絕大部分以鋼材為主，常用的模具工作部件材料的種類有：碳素工具鋼、低合金工具鋼以及高速鋼、硬質合金等等。對用于制造沖壓模具的材料要求是很嚴格的，不僅僅要求材料的硬度、強度和耐磨性要很高，而且材料也要有適當的韌性，還要有很高的淬透性以及熱處理不變形和淬火時不易開裂等性能。要想保證模具的使用壽命，就要對制造模具的材料進行合理的選擇并對熱處理工藝進行正確的實施，除此之外還應該根據模具的工作狀態、受力條件和被加工材料的性能、生產批量及生產率等綜合因素來進行模具材料的選擇。

3、沖壓模具的結構及設計原則

以沖壓模具在組成結構中起到的作用為依據，沖壓模具的結構可分為工藝零件及結構零件。

工藝零件直接與坯料接觸，并參與工藝的過程，工藝零件主要有壓料零件、定位零件、工作零件以及卸料零件。結構零件與工藝零件有著不同的特點，它不會參與工藝過程，也不與坯料產生直接的接觸，僅僅保證工藝過程的順利完成，或使模具的功能得到完善。結構零件主要有導向零件、緊固零件、標準件以及其他零件。值得指出的是并非所有的有的沖壓模具都包括在以上介紹的類型中。在設計沖壓模具的過程中，必須遵循以下幾個原則：①安全性原則。在進行沖壓模具的結構設計時，必須應首先考慮的基本原則。②基本要求。在設計沖壓模具的結構時，一定要考慮沖壓模具的設計要求和其使用要求，另外，在設計之前一定要首先確定沖壓模具的送料方式和卸料方式，以及沖壓模具的模架形式。

4、CAD在沖壓模具設計中的應用

模具計算機輔助設計簡稱模具CAD。它是利用計算機進行模具設計的一項技術。模具CAD系統給設計人員提供了一個高效的設計環境，使人的創造力獲得完美的發揮，擺脫了大量繁瑣的重復性繪圖工作，更重要的是改變了傳統的圖紙、實物傳遞方式，從而大幅度地提高了模具設計制造質量及顯著地縮短了設計周期，對于傳統的模具設計是一次重大變革。CAD系統本身在設計方面具有著極大的優勢，其能夠提升模具的設計質量，在傳統模具設計過程中，需要人工利用筆紙來完成設計，而這需要相當大的工作量，每一個細節都需要人工完成，并且在后期修改的過程中會造成極大的麻煩。但是利用CAD系統則不需要考慮這些情況，CAD系統本身附帶有數據庫，其中能夠把保存大量的設計素材，在設計過程中能夠被直接利用，同時其修改也是通過計算機來完成的，簡單方便，節省了大量的修改時間，也就從側面縮短了沖壓模具本身的生產周期。同時，利用CAD系統對沖壓模具進行設計，其可以極大程度上節省制造商的生產成本，采用系統優化設計選擇的原材料能夠使材料的利用率得到根本性的忒生，另外，設計人員也不需要負擔傳統設計工作中繁重的計算工作，其可以利用計算機系統實現簡便化計算，數據的核算工作也可以一同完成，減小了員工的工作量，同時也節省了員工產生的生產成本。在實際設計過程中，首先要對沖壓模具的沖裁件進行分析，了解其沖裁件的結構、尺寸等相關數據，并通過計算機系統計算出最優化的設計方案，還需要對沖壓模具的形狀進行嚴格的設定，對于各細節的尺寸要進行嚴格的把關，在利用CAD系統進行設計時，可以隨時地對設計圖進行優化，這樣就能夠將各細節的精確度最大程度的提升。

5、結語

綜上所述，在我國進入到社會主義現代化的進程中以后，整個社會的信息技術和科學技術都得到了空前的發展，這使得我國的沖壓模具已經從傳統意義上的手動化和機械化結合形式轉變成為了典型的機械自動化體系，對于整個沖壓模具設計與制造行業來說具有里程碑式的意義。而且將這種先進的CAD技術應用在沖壓模具的制造上，有效縮短了整個工業化進步的實踐，促進了該行業的有效發展和進步。