1。3。3 多工位级进模的合理应用

多工位级进模相较其他类型模具有许多优点，在模具行业内被成为现代先进模具 的代表。但由于多工位级进模制造时间长，成本较高，应用时应当慎重考虑。在选择 多工位级进模为冲裁模具时，应考虑到下列情况：（1）生产批量为大批量生产。（2） 不适合采用单工序模冲制。（3）不适合采用复合模冲制。（4）制件的精度要求适中。

（5）冲压用的材料长短、厚薄比较适宜。（6）制件的形状与尺寸大小适当。（7） 模具大小与压力机的合理匹配。

1。4 CAD/CAM 以及 Pro/E 概述

CAD 是一种利用计算机技术完成图形的设计，将零件内容进行数字化的技术。 CAD 技术的应用极大的提高了设计精度，减少了设计时间。同时配套的机械加工设 备通过读取 CAD 图形图像，可以精密准确的加工出零件所成形外形形状。从技术角 度看，CAD 涉及以下基础技术：（1）图形处理技术。（2）工程分析技术。（3）数据 管理与数据交换技术。（4）文档处理技术。（5）软件设计技术。

CAE 即计算机辅助分析，是以现代计算力学为基础、以计算机仿真为手段的工 程分析技术，是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、弹塑性等力学性 能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种数值分析方法，是当今产品研发 设计中不可或缺的、最先进的设计手段和设计方法之一[5]。

Pro/E 软件是由 PTC（美国参数技术公司）开发的一款 CAD/CAM/CAE 一体化的 三维软件[6]。Pro/E 软件在设计时以参数化著称，是参数化技术的最早应用者，在目 前的三维造型软件领域中占有着重要地位。Pro/E 作为当今世界机械 CAD/CAE/CAM 领域的新标准而得到业界的认可和推广，在国内设计领域具有重要地位，是现今设计 行业中主流的 CAD/CAM/CAE 软件之一[7]。Pro/E 第一个提出了参数化设计的概念， 并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题。另外，它采用模块化方式，用户可 以根据自身的需要进行选择，而不必安装所有模块。Pro/E 的基于特征方式，能够将 设计至生产全过程集成到一起，实现并行工程设计。它不但可以应用于工作站，而且 也可以应用到单机上[8]。Pro/E 软件具有以下特点：（1）参数化设计。（2）基于特 征建模。（3）单一数据库[9]。

1。5  运动仿真模拟技术概述

随着计算机辅助技术的发展，虚拟仿真模拟技术迅速发展成为一种新型应用技术。 在工程领域的应用上，国内外研究人员对虚拟仿真模拟技术的研究已经有了一定的探 索。20 世纪末，美国航空航天局下辖的喷气推进实验室发射的火星探测器应用了虚 拟仿真模拟技术成功的预测并实现了软着陆；在一款新车型的开发研究中，福特汽车 公司使用虚拟仿真模拟技术，使其设计周期减少了约两个月，大大提高了量产速度； 来自于工程机械制造商 Caterpillar 公司的设计人员在开发新型机械时采用这种技术， 在切削一片金属之前就可模拟上千次方案，不但减少了产品的设计周期，降低成本， 而且还可以制造出性能更好的机械产品。王海兵以级进模为例，阐述了复杂模具运动

仿真系统的相关开发过程，该系统与模具设计系统相结合，可以对模具运动过程自动 地进行仿真,从而大大地简化对复杂模具运动进行仿真的前置处理工作[10]。

多工位级进模是包含冲裁成形，冲裁拉深及冲裁弯曲等具有多工序在内的级进模。

与一般冲裁模具相比，这类模具因为具有高精度、快速制造生产出零件并且能实现自 动送料、落料及切除废料，具有更高的利润的特点，故而是设计中选用较多的一种模 具结构。当前在模具设计过程中，利用 CAD 图形软件来辅助模具设计十分普遍。传 统机械工业当中，模具的设计一般需要基于零件实体或者其工程图来进行设计。但是 由于模具结构中的运动结构相对复杂，导致在设计过程中难免发现不了设计缺陷，这 容易造成模具结构运动时不同的模具组成机构相互干涉，增大模具的试模难度，会极 大的延长模具的生产周期，模具设计及零件生产生产显然是不利的。因此，有必要利 用计算机运动模拟仿真技术对复杂模具的运动全过程进行仿真分析。在条料送进过程 中模拟各工位的工作情况，检查模具结构和模具各零件间是否存在干涉现象，以供在 试模前进行模具结构优化和设计人员跟据运动模拟仿真优化结果对模具及时修改。这 样，进一步提高了 3D 实体设计水平，增大了模具设计可靠性，以其减少实际工作中 的试模的次数，生产优质产品零件。