级进模设计

级进模，又称多工位级进模、连续模或跳步模，是一种用于钣金冲压生产的高效模具。它在一副模具内，将复杂零件的加工分解为若干个等距离排列的工位。材料以条料或带料形式，在冲床的连续行程中依次通过各个工位，每个工位完成一个或几个特定的冲压工序（如冲裁、弯曲、拉深、成形等），最终在模具末端得到一个完整的制件或与载体分离的成品。

核心特点与优势

1. 高效率与高生产率：集成了多道工序，冲床一次行程即可完成一个零件的多个加工步骤，特别适用于大批量生产。
2. 操作安全，易于自动化：生产过程中操作者手无需进入模具危险区域，容易实现自动化送料和高速冲压，常与高速冲床配合使用。
3. 保证制件精度：由于在一个模具内完成所有工序，减少了多次定位产生的累积误差，零件尺寸精度和形状位置一致性高。
4. 节省设备与场地：将多台单工序压力机的功能集中到一副模具和一台压力机上实现。

关键技术：排样设计

排样设计是级进模设计的核心和关键，它决定了材料的利用率、制件的精度、生产效率以及模具本身的复杂程度。

• 内容：指一个或多个制件在条料上分几个工位冲制的平面布局方案。
• 目标：在保证顺利生产、满足零件质量要求的前提下，最大限度地提高材料利用率，并设计出合理的工位顺序（如先冲孔后弯曲，先拉深后冲切周边等）。
• 优化方向：包括材料利用率优化、工位布置优化、载体设计（连接条料与制件的部分）和导正销定位安排等。

主要设计步骤与要点

1. 工艺分析：对冲压零件图进行详细分析，明确其几何形状、尺寸精度、材料性能及批量要求。
2. 制定工艺方案与排样图设计：这是最重要的环节。确定工序组合方式、工位数量、工序顺序，并绘制详细的排样图。需考虑冲压方向、工序间的相互影响、废料排除、载体强度等。
3. 模具结构设计：
   • 总体结构：设计模架、导向方式、送料和定位系统（如侧刃、自动送料机构、导正销）。
   • 工作部件设计：设计各工位的凸模、凹模、成形镶块等，对于多凸模可考虑采用阶梯布置以降低瞬时冲压力。
   • 辅助机构：设计卸料装置、顶出装置、安全检测机构等。
4. 计算与选用：进行冲压力计算、压力中心确定、弹性元件计算，并据此选用合适的冲压设备。
5. 数字化设计与模拟：现代级进模设计广泛利用CAD/CAE软件（如西门子NX等）进行三维建模、装配、干涉检查，并运用AutoForm等专用软件对拉深、成形等复杂工序进行计算机模拟，预测材料流动、成形缺陷和回弹，以优化模具结构，减少试模成本。

应用范围

级进模冲压是一种高速、大批量的工艺，尤其适用于生产形状复杂、精度要求高、需要多步成形的小型至中型钣金零件，广泛应用于电子、电器、汽车、仪表、接插件等制造领域。