多工位级进模自顶向下参数化装配设计

固定卡子多工位级进模设计设计目录摘要 (I)Abstract (II)①钣金冲压模具行业，以更好更快的发展，他们应该留下可持续发展的道路，采取集权化，专业化道路，小作坊式的操作，不同的裂开的部分，细化，提高了工作效率。

(3)②一体化产业的发展，不断研究与新技术的支持，更快的研究成果应用到企业的生产实践中去，形成一个创新，产业化的良性循环。

(3)③适当增加投资，放弃旧技术，旧机器，利用新技术和新设备的机械化，冲压工艺与高新技术相结合，以提高自己的水平，通过使用信息技术，使冲压模具行业向高标准，高层次的方向发展。

冲压过程的计算机仿真软件开发带来了新鲜的血液，正确使用仿真软件，以帮助设计人员提高生产效率。

3.固定卡子模具设计与计算 (3)3.1 固定卡子展开尺寸计算 (4)3.2 冲压件的工艺分析 (5)3.3 工艺方案确定 (6)3.4 排样图设计 (6)3.5 冲压力的计算 (9)3.6 压力机的选择 (12)3.7 弹簧的选择 (12)3.8压力中心的计算 (13)3.9 冲压刃口尺寸计算 (15)4 级进模零部件设计 (18)4.1 凸模结构尺寸设计 (18)4.2 冲孔凸模结构尺寸设计 (20)4.3 导料装置的设计 (22)4.4 导向装置的设计 (22)4.5 定距机构设计 (23)4.6 卸料装置 (23)4.7 非标准件 (24)4.8 标准件的选取 (27)5.模具总装图 (29)6.模具的装配及调试 (31)6.1模具的装配 (31)6.2模具的调试 (32)结束语 (33)参考文献 (34)摘要级进模在过去因技术水平的限制，工位数相对较少，常为3~5个工位，10个工位以上就算多了，所以多工位这个词过去很少听到。

近年来模具设计与制造技术有了进步，工位数已不再是限制模具设计与制造的关键。

本文分析了固定卡子多工位级进模设计的工艺性，详细介绍了其成形的排样方案和多工位级进模零部件的设计。

自顶向下（Top-down）设计方法目前，很多人在利用三维软件进行机械产品设计时，首先设计好各个零部件，然后在组件模式下将这些零部件通过匹配、对齐、插入、相切等约束进行装配。

如果在装配过程中发现干涉现象或者某些零部件根本安装不上去等等，这时需要对零部件进行重新设计与装配，而在装配过程中存在很多父子关系，当修改完某些零件后，会发现以这些零件的点、线、面为基准的其它零件装配不上去，缺失装配基准，这样会造成蝴蝶效应，更严重的是有时候还必须从头开始进行装配，大大延长了设计周期，降低了设计效率。

这是一种传统的自底向上的设计方法，由于事先没有一个很好的规划，没有一个全局的考虑，修改起来特别麻烦，重复工作量大，造成人力和时间的浪费，这对产品快速推出市场有很大的影响。

为了缩短设计周期，提高设计效率，吸音板自动生产线布料机的设计采用了与之相反的一种设计方法即自顶向下的设计方法。

产品的设计尤其是新产品的开发设计是一个复杂的过程，是将产品市场需求映像成产品功能要求、并将产品功能要求映像成几何结构的过程。

要实现该过程，首先要分析产品的功能要求，先设计出初步方案及装配结构草图，得到产品的功能概念模型，再对功能概念模型进行分析，设计计算，确定每个设计参数，将概念模型映像成装配体模型，通过装配体模型传递设计信息，然后各设计小组在此装配体模型的统一控制下，并行地完成各子装配体及零部件的详细设计，最后对设计产品分析，返回修改不满意之处，直至得到满足功能要求的产品。

即要经过概念设计、功能结构设计、产品详细设计及产品分析等阶段，是一自顶向下的设计过程[8]，如图3.1所示。

图3.1 自顶向下设计流程Fig.3.1 Top-down design process从图3.1可以看出自顶向下设计方法强调在设计中首先从整体和全局入手，通过装配体模型自顶向下地传递总体设计信息，然后在统一模型的约束下对各个部分进行详细设计。

在整个过程中，可随时对设计进行修改。

多工位级进模的设计多工位级进模是一种高效的集成电路设计方法，能够有效提高集成电路设计的速度和效率。

本文将介绍多工位级进模的概念、设计原则以及其在集成电路设计中的应用。

一、概念与原理多工位级进模是一种将传统的级进模拟法和多工作位技术相结合的设计方法。

它通过将一个电路分成多个工作位，并行处理每个工作位的数据，从而大大提高了设计的效率。

在传统的级进模拟法中，设计者需要按照顺序逐个设计每个电路模块，然后将它们按照级进的方式连接起来。

这种方法存在着设计时间长、设计过程复杂等问题。

而多工位级进模则采用并行处理的方式，将一个电路分成多个工作位，每个工作位独立设计，最后再将它们合并在一起。

这种方法不仅可以提高设计效率，还可以减少设计过程中的冗余。

二、多工位级进模的设计原则1. 分工明确：在设计多工位级进模时，需要明确每个工作位的任务和功能。

每个工作位应该独立处理一部分任务，并将结果传递给下一个工作位。

2. 数据共享：在多工位级进模的设计中，各个工作位之间需要进行数据共享。

设计者需要合理规划数据的传递和交换方式，确保数据在各个工作位之间流动顺畅。

3. 数据同步：在多工位级进模的设计中，各个工作位之间需要进行数据同步。

设计者需要合理安排同步信号，以确保各个工作位能够按照正确的顺序进行处理。

4. 效率优化：在设计多工位级进模时，需要考虑如何优化设计效率。

可以通过设计合理的并行处理流程、合理分配资源、合理利用并行计算等方式来提高设计效率。

三、多工位级进模在集成电路设计中的应用多工位级进模广泛应用于集成电路设计的各个领域，如数字电路设计、模拟电路设计、系数字混合电路设计等。

在数字电路设计中，多工位级进模可以帮助设计者快速设计复杂的逻辑电路。

设计者可以将逻辑电路分成多个工作位，每个工作位独立设计，最后再将它们合并在一起，大大提高了设计效率。

在模拟电路设计中，多工位级进模可以帮助设计者快速设计复杂的模拟电路。

设计者可以将模拟电路分成多个工作位，每个工作位独立设计，最后再将它们合并在一起，减少了设计过程中的冗余。

多工位级进模的设计(基础知识)(doc 23页)多工位级进模的设计(基础知识) 011 概述多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。

这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。

冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。

为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。

所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点：（1）在一副模具中，可以完成包括冲裁，弯曲，拉深和成形等多道冲压工序；减少了使用多副模具的周转和重复定位过程，显著提高了劳动生产率和设备利用率。

（2）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上，故不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位，从而保证模具的强度和装配空间。

（3）多工位级进模通常具有高精度的内、外导向（除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。

（4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件，模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置，操作安全，具有较高的生产效率。

目前，世界上最先进的多工位级进模工位数多达50多个，冲压速度达1000次／分以上。

（5）多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。

同时要求模具零件具有互换性，在模具零件磨损或损坏后要求更换迅速，方便，可靠。

所以模具工作零件选材必须好（常采用高强度的高合金工具钢、高速钢或硬质合金等材料），必须应用慢走丝线切割加工、成型磨削、坐标镗、坐标磨等先进加工方法制造模具。

多工位级进模的设计基础知识多工位级进模（multi-station progressive die）是一种常用于大批量生产金属零件的模具设计，它具有较高的生产效率和加工精度。

在实际制造过程中，对多工位级进模的设计基础知识有一定的了解可以帮助提高设计效率和质量。

本文将介绍多工位级进模的设计基础知识，包括模具结构、工作原理、设计要点等方面。

模具结构多工位级进模主要由上模和下模组成，每个工位上都布置有一组冲头和模具，通过一定的传动装置使各工位上的冲头同步作用。

同时，模具还包括进料系统、定位系统、导向系统等辅助设备，以确保生产过程中的稳定性和准确性。

工作原理多工位级进模的工作原理是：当金属板材经过进料系统送入模具中时，上模和下模的冲头会对金属板材进行一系列顺序的冲压操作，最终完成零件的成型。

在这个过程中，模具的每个工位都承担着特定的工艺加工任务，通过多个工位的协同作用，实现了高效、精确的生产。

设计要点1.工位规划：在设计多工位级进模时，需要充分考虑零件的结构特点和加工工艺要求，合理规划每个工位的功能和顺序，确保每个工位都能充分发挥作用。

2.冲压力计算：根据不同工位上的冲头数量、尺寸和材质，计算各工位所需要的冲压力，并合理选用动力装置和传动装置，保证整个模具的稳定性和可靠性。

3.导向系统设计：设计合理的导向系统可以确保工件在加工过程中的精度和稳定性，避免因歪斜或错位导致的质量问题。

4.冲头设计：冲头是冲压加工中的关键部件，设计冲头时需要考虑其形状、尺寸和材质，以确保零件能够满足设计要求。

5.进料系统设计：进料系统的设计直接影响到生产效率和产品质量，需要选择适当的进料方式和装置，保证金属板材的准确进料和定位。

通过严格按照以上设计要点进行设计，可以有效提高多工位级进模的制造效率和产品质量，满足大规模生产的需求。

总结多工位级进模是现代金属加工中常用的一种模具设计，它具有高效、精确、稳定的加工特点，适用于大批量生产各种金属零件。

第一章概论1.1 级进模概述一个冲压零件，如用简易模具冲制，一般来说，每项冲压工序，如冲裁（冲孔、冲切或落料）、弯曲、拉深、成型等，就需要一副模具。

这对于一个比较复杂的冲压零件来说，则需要几副模具才能完成。

因此这种简易模具的生产效率，相对来说仍是较低的。

对于大批料生产的定型产品，用简易模具进行生产是极不适应的。

多工位级进模是冷冲模的一种。

级进模又称跳步模，它是在一副模具，按所加工的零件分为若干个等距离工位，在每个工位上设置一定的冲压工序，完成冲压零件的某部分加工。

被加工材料（一般为条料或带料）在控制送进距离机构的控制下，经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压零件（或半成品）。

这样，一个比较复杂的冲压零件，用一副多工位级进模即可冲制完成。

在一副多工位级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成型等工序。

一般地说，无论冲压零件的形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可用一副多工位级进模冲制完成。

多工位级进模的结构比较复杂，模具制造精度高，这对模具设计者来说需要考虑的容很多，尤其是级进模条料排样图的设计，模具各部分结构的考虑等都是十分重要的。

级进模，尤其是多工位级进模，配合高速冲床，实现高速自动化作业，能使冲压生产料率大幅度提高。

它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。

多工位级进模可以对于一些形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深、成形加工。

对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进模进行冲制。

1.2 级进模特点及其现状级进模是在压力机一次行程中完成多个工序的模具，它具有操作安全的显著特点，模具强度较高，寿命较长。

使用级进模便于冲压生产自动化，可以采用高速压力机生产。

级进模较难保证、外形相对位置的一致性。

多工位级进模冲压工艺具有生产效率高，材料利用率高，冲压设备比较简单，对操作工人技术等级要求不高等优点，所以在工业生产中，应用广泛，并已成为不可缺少的重要加工手段之一。

冲压工艺与模具设计第6章多工位级进模设计多工位级进模设计是冲压工艺和模具设计中的一种重要技术。

它通过在模具中设置多个工位，并在一次冲压周期内完成多道工序的加工，提高了生产效率，降低了生产成本。

本章将介绍多工位级进模设计的原理、步骤和注意事项。

首先，多工位级进模设计的原理是在一张板材上设置多个工位，通过模具的移动，将板材逐个引导至不同的工位进行加工。

这样能够实现多道工序的同步进行，大大提高了生产效率。

同时，多工位级进模设计还能够减少加工误差，提高产品的质量稳定性。

多工位级进模设计的步骤主要包括以下几个方面：1.确定工序和工位数：根据产品的工艺要求和加工工序，确定需要设置的工位数。

通常情况下，每个工位都有一个特定的工序，因此需要根据产品的工艺流程来确定工位数。

2.工位的位置和间距：根据产品的尺寸和形状，确定不同工位之间的位置和间距。

通常情况下，工位之间的距离要足够大，以便模具的移动和板材的引导。

同时，还需要考虑工件的定位和夹持问题。

3.设计模具结构：根据产品的形状和工艺要求，设计模具的结构。

模具的结构应该能够实现板材的引导和定位，同时还要具备足够的刚性和稳定性。

4.确定进模方式：根据产品的工艺流程和加工要求，确定板材的进模方式。

通常情况下，可以采用滑块、导柱、引导板等方式来实现板材的进模。

5.考虑模具的适应性：在设计模具的同时，还要考虑模具的适应性。

模具应该能够适应不同尺寸和形状的板材，以应对不同的生产需求。

在进行多工位级进模设计时，还需要注意以下几点：1.合理安排工位的顺序：根据产品的工艺要求和加工工序，合理安排工位的顺序。

通常情况下，先进行简单工序，再进行复杂工序，以确保生产的连续性和高效性。

2.考虑工位的平衡性：在设置多个工位时，要考虑工位之间的平衡性。

工位之间的加工时间应该尽量一致，以避免生产的瓶颈。

3.加工误差的控制：在多工位级进模设计中，由于板材的引导和移动，容易产生加工误差。

因此，需要在设计模具时，采取相应的措施来控制加工误差，提高产品的精度和一致性。

多工位级进模设计多工位级进模的特点是生产效率高，生产周期短，占用的操作人员少，非常适合大批量生产。

主要介绍了多工位级进模有别于普通冲模的工作特点和设计特点。

标签：模具；多工位级进模；冲压模具1 多工位级进模定义及特点1.1 多工位级进模定义多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、高寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表，是冲模发展方向之一。

这种模具除进行冲孔落料工作外，还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序，甚至还可以在模具中完成装配工序。

1.2 多工位级进模特点冲压时，将带料或条料由模具入口端送进后，在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序，通过各工位的连续冲压，在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。

为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。

所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂，具有如下特点：其特点概括起来有以下几条：（1）可以完成多道冲压工序，局部分离与连续成形结合。

（2）具有高精度的导向和准确的定距系统。

（3）配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。

（4）模具结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高，制造和装调难度大。

（5）多工位级进模主要用于冲制厚度较薄（一般不超过2mm）、产量大，形状复杂、精度要求较高的中、小型零件。

用这种模具冲制的零件，精度可达IT10级。

2 多工位级进模的排样设计2.1 排样设计应遵循的原则排样设计是在零件冲压工艺分析和必要的工艺试验的基础之上进行的。

多工位级进模的排样，除了遵守普通冲模的排样原则外，还应考虑如下几点：（1）利于成形，后工序不能影响前已成形工序。

（2）载体形式选择：多工位冲压时条料上连接工序件，并使工序件在模具上稳定送进的部分材料。

其中，载体的基本形式分为双边载体、单边载体、中间载体等几种载体。

塑性成形工艺--多工位级进模设计课程塑性成形是一种广泛应用于工业制造中的工艺，它通过热加工和机械加工等方法，将塑性材料加热至可塑状态，然后通过压力或力的作用，将其注入模具中，最终得到所需形状的产品。

在塑性成形工艺中，多工位级进模设计是一种常见的提高生产效率和产品质量的方法。

多工位级进模设计是指通过在模具中设置多个工作位置，实现在同一次成形过程中完成多道工序的设计。

在塑性成形中，常见的多工位级进模设计有分型模具和转台模具。

分型模具是指模具中的多个工作位置可以同时完成不同的工艺步骤。

每个工作位置可以拥有不同的工艺设备，例如注塑机、模温机等。

在分型模具中，每个工作位置可以根据需要进行独立控制，从而实现产品的同时成形，大大提高生产效率。

转台模具则是通过安装在模具上的转台，实现不同工作位置的切换。

这种设计在生产过程中可以将产品注射成型、冷却、脱模等工序一次完成。

转台模具的设计需要考虑到转台的切换速度以及准确度，以确保不同工序的无缝衔接和高质量的成品。

多工位级进模设计的优点在于它可以减少设备投资和生产空间占用。

通过在同一模具中集成多个工作位置，可以节约设备和模具的使用，降低生产成本。

此外，多工位级进模设计还可以减少生产过程中的误差，并提高产品的一致性和质量。

然而，多工位级进模设计也存在一些挑战和限制。

首先，模具的设计和制造会更加复杂，需要考虑每个工作位置的尺寸、形状和功能。

此外，在进行多道工序时，需要仔细控制每个工序的时间和顺序，以确保最后产品的质量。

总之，多工位级进模设计是塑性成形工艺中一种重要的提高生产效率和产品质量的方法。

通过合理设置和设计模具的多个工作位置，可以实现多道工序的同时进行，减少生产成本，并提高产品的一致性和质量。

虽然多工位级进模设计具有一定的挑战和限制，但其优点明显，有着广泛的应用前景。

多工位级进模设计是塑性成形工艺中的一项重要技术，它通过有效布局和合理设计模具的多个工作位置，实现了在同一次成形过程中完成多道工序的目标，可以显著提高生产效率、降低生产成本，同时也能够提高产品的质量和一致性。

多工位级进模设计实例在计算机科学领域中，多工位级进模设计是一种用于提高处理器性能的技术。

它通过将处理器划分为多个工位，并在每个工位上同时执行不同的指令，以实现指令级并行处理。

本文将介绍几个多工位级进模设计的实例，以帮助读者更好地理解这一概念。

实例一：乘法器设计乘法运算是计算机中常见的运算之一。

在传统的乘法器设计中，需要进行多次乘法和加法操作，整个运算过程比较耗时。

而采用多工位级进模设计，可以将乘法运算拆分为多个阶段，每个阶段在一个工位上并行执行。

例如，可以将乘法器划分为部分积生成、部分积累加和最终结果生成等多个工位，在每个工位上同时执行不同的操作。

这样可以大大提高乘法器的运算速度。

实例二：浮点数加法器设计浮点数加法是计算机中常见的浮点运算之一。

在传统的浮点数加法器设计中，需要进行多次位运算和规格化等操作，整个运算过程较为复杂。

而采用多工位级进模设计，可以将浮点数加法器划分为多个阶段，每个阶段在一个工位上并行执行。

例如，可以将浮点数加法器划分为对阶段、对尾数相加和规格化等多个工位，在每个工位上同时执行不同的操作。

这样可以显著提高浮点数加法器的运算速度。

实例三：流水线设计流水线是多工位级进模设计中常用的一种技术。

它将处理器的指令执行过程划分为多个阶段，并在每个阶段上同时执行不同的指令。

例如，可以将流水线划分为取指、译码、执行、访存和写回等多个阶段，在每个阶段上并行执行不同的指令。

这样可以大大提高处理器的指令执行效率。

实例四：并行排序算法设计排序算法是计算机中常用的一种算法。

传统的排序算法通常是串行执行的，即每次只处理一个元素。

而采用多工位级进模设计，可以将排序算法划分为多个阶段，每个阶段在一个工位上并行执行。

例如，可以将排序算法划分为分组、局部排序和合并等多个工位，在每个工位上同时处理不同的元素。

这样可以显著提高排序算法的执行速度。

多工位级进模设计是一种提高处理器性能的重要技术。

通过将处理器划分为多个工位，并在每个工位上同时执行不同的指令，可以实现指令级并行处理，从而大大提高处理器的运算速度和指令执行效率。

排样设计应遵循的原则多工位级进模的排样，除了遵守普通冲模的排样原则外，还应考虑如下几点：1)可制作冲压件展开毛坯样板(3～5个)，在图面上反复试排，待初步方案确定后，在排样图的开始端安排冲孔、切口、切废料等分离工位，再向另一端依次安排成形工位，最后安排制件和载体分离。

在安排工位时，要尽量避免冲小半孔，以防凸模受力不均而折断。

2)第一工位一般安排冲孔和冲工艺导正孔。

第二工位设置导正销对带料导正，在以后的工位中，视其工位数和易发生窜动的工位设置导正销，也可在以后的工位中每隔2～3个工位设置导正销。

第三工位根据冲压条料的定位精度，可设置送料步距的误送检测装置。

3)冲压件上孔的数量较多，且孔的位置太近时，可分布在不同工位上冲出孔，但孔不能因后续成形工序的影响而变形。

对相对位置精度有较高要求的多孔，应考虑同步冲出，因模具强度的限制不能同步冲出时，后续冲孔应采取保证孔相对位置精度要求的措施。

复杂的型孔，可分解为若干简单型孔分步冲出。

4)为提高凹模镶块、卸料板和固定板的强度和保证各成形零件安装位置不发生干涉，可在排样中设置空工位，空工位的数量根据模具结构的要求而定。

5)成形方向的选择(向上或向下)要有利于模具的设计和制造，有利于送料的顺畅。

若有不同于冲床滑块冲程方向的冲压成形动作，可采用斜滑块、杠杆和摆块等机构来转换成形方向。

6)对弯曲和拉深成形件，每一工位变形程度不宜过大，变形程度较大的冲压件可分几次成形。

这样既有利于质量的保证，又有利于模具的调试修整。

对精度要求较高的成形件，应设置整形工位。

7)为避免U形弯曲件变形区材料的拉伸，应考虑先弯成45°，再弯成90°。

8)在级进拉深排样中，可应用拉深前切口、切槽等技术，以便材料的流动。

9)压筋一般安排在冲孔前，在凸包的中央有孔时，可先冲一小孔，压凸后再冲到要求的孔径，这样有利于材料的流动。

10)当级进成形工位数不是很多，制件的精度要求较高时，可采用压回条料的技术，即将凸模切入料厚的20～35%后，模具中的机构将被切制件反向压入条料内，再送到下一工位加工，但不能将制件完全脱离带料后再压入。