■中国模具工业协会人才培训部专家委员会 陈炎嗣

高效先进多工位级进模、传递模的特殊功能与合理应用

■中国模具工业协会人才培训部专家委员会 陈炎嗣

现代模具工业中，多工位级进模、传递模，都是一种高效率、高精度、技术密集型模具的典型代表，也是冲压模具的发展方向之一。

冲模种类很多，如按工序组合分有单工序模和多工序模，多工序模又可分为复合模和级进模；按冲模的功效分有普通冲模和高效冲模。高效冲模又可分为复合模、多工位级进模、多工位传递模及自动弯曲机模具等。这四种冲模一般都比较精密，所完成的工序多，并且能实现冲压自动化生产，生产效率高，功效突出，因此在现代化大生产中起着重要作用，应用越来越广。

一、多工位级进模

1. 动作特征

多工位模具又称跳步模、连续模，简称级进模，是在单工序冲模的基础上发展起来的一种集多种冲压工序于一副模具而著称的多工序高效先进模具（见图1）。

其动作特征是：在一副模具内沿被冲压材料的直线送进方向，具有两个或两个以上工位，并在压力机一次行程中，在不同工位上完成至少两道或两道以上多个冲压工序，压力机每冲压一次，即可获得一个完整制件。

冲压用材料为事先加工成一定宽度的成卷长带料，一般由设备或附设的送料机构自动送入模具，经连续、等距离地送进冲压，自动完成制件所需的全部冲压工序后得到成品零件，不再加工。

在一副多工位级进模中，各工位按顺序关联，完成不同的加工，并在压力机一次行程中完成例如弯曲、拉深、成形、翻孔、攻螺纹及叠铆等工序。由于冲压件各不相同，所要完成的冲压工序和工位数因工件而异，也各不相同。一般说来，对于小型件，无论冲压件形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可以用一副多工位级进模冲制完成。对于批量大、薄料小型件，特别适宜采用精密、多工位级进模加工。

2. 功能特点

（1）冲模中生产率最高 级进模是连续冲压的多工序冲模，在一副模具内可以完成冲裁、弯曲、成形及拉深等多道工序。仅用一台压力机，即可完成从板料到成品的各种冲压过程，免去了用单工序模的周转和每次冲压的定位环节，显著提高了生产率和设备利用率等。

图1　空调翅片多工位级进模（φ7mm×48排，该模具中可完成拉深、冲孔、翻边、二次翻边、波纹百叶窗、中切、端切、楔横切等冲压工序）

由于排样采用多排，一次冲压可以出多件。采用高速冲压（目前已有2500次/min，常用700 ～800次/min，连续拉深100次/min左右），每分钟冲次比普通冲压

高出十多倍，生产率大幅提高。

（2）可实现自动化冲压 级进模利用卷料或带料经开卷机→矫平机→弛张或控制器→送料器→压力机和模具→制件收集器→废料或载体切断、收卷等，在调整好的情况下可自动化生产。一旦冲压过程异常，由于模具上设有安全监测保护装置，设备会自动停机。

（3）模具寿命长 采用级进模冲压时，可以将制件复杂的外形或内形加以分解，不必集中在一个工位，因此可以解决复合模冲压中的“最小壁厚”问题，若强度不足可设空工位，从而简化凸模和凹模的刃口形状，且提高其强度和刚度，寿命也大幅提高。

（4）操作安全 多工位级进模有使用条料的，一般是手工送料；有使用卷料的，一般是自动送料。不论是手工送料，还是自动送料，操作者的手都不需进入冲压危险区，因此操作安全。

（5）结构复杂、模具设计制造周期长、成本高 多工位级进模的结构随冲压件的复杂程度而定，设计模具结构时要考虑的内容比任何模具都多，模具的制造随工位数的增加，相应要加工的模具零件也多，其中工作零件的精加工都要采用高精度设备（如数控坐标磨、光学曲线磨、慢走丝线切割机床等），不仅加工周期长，而且工时费比普通加工高许多，因此模具成本较高，且装配、调试、维修技术要求也高。

3. 合理利用

多工位级进模在各类冷冲模中所占的比例日益增加，目前约为27%，其应用程度被看作是衡量一个国家工业技术水平的重要标志之一。

尽管多工位级进模有许多特点，被誉为当代先进模具的典型代表，但由于制造周期相对长、成本相对高的原因，应用时必须谨慎考虑。合理采用多工位级进模，应符合如下情况：

（1）大批量生产 制件应该是定型产品，而且需要量确实比较大，一般不少于5万件。

（2）不适合采用单工序模冲制 如某些形状异常复杂的制件，如空调翅片、接线端子等。需要多次冲压才能完成制件的形状和尺寸要求，若采用单工序冲压时无法定位和冲压的，则只能采用多工位级进模在一副模具内完成连续多个工位的冲压，才能获得所需制件。

（3）不适合采用复合模冲制 如某些形状特殊的制件，例如集成电路引线框、电表铁心、微型电动机定子、转子片等，使用复合模是无法设计与制造模具的，而应用多工位级进模则能圆满解决问题。

（4）制件的精度要求适中 用多工位级进模加工的制件精度，一般为IT10级以下，比用复合模加工低些。

（5）冲压用的材料长短、厚薄较适宜 多工位级进模用的冲压件材料，一般都是条料，但不能太短，以免冲压过程中换料次数太多，生产效率低。料太薄，送料导向定位困难；料太厚，无法矫正，且太厚的料长度一般较短，不适合用于级进模，自动送料也困难。

（6）制件的形状与尺寸大小适当 当制件的料厚大于5mm，外形尺寸大于250mm时，不仅冲压力大，而且模具的结构尺寸大，故不适宜采用级进模。

（7）模具大小与压力机的合理匹配 多工位级进模的外形尺寸一般较大，模具的总尺寸和冲压力适用于生产车间现有的压力机大小，必须和压力机的相关参数匹配。

二、多工位传递模

1. 动作特征

多工位传递模简称传递模具、多工位模具（见图2）。其是在一台有多个（如7～14个）工位的压力机上，装有相应数量（根据工序的安排工位数可以不用满）的近似单工序模具，可连续自动地进行落料、拉深、冲孔（包括侧冲孔）、翻边、切边、弯曲、整修及攻螺纹等工作。冲压过程中，落料工序，由卷料通过纵向自动送料装置，靠材料的载体运行完成落料外，其他工序冲压件为单个半成品工序件的送进，靠多工位压力机台面上的机械手夹持装置，自动等距离传递。

2. 功能特点

该模具具有常规多工位级进模的功能，但又有与多工位级进模不同地方：多工位传递模的每一个工位，独立地装有上下模，并且能各自调整闭合高度，而多工位级进模则将各个工位常分布在一块模板上，上下模基本都装在同一个模架上；多工位级进模比较完整，而多工位传递模不用时比较分散。此外，冲压过程

中半成品的传送方式也不同，多工位传递模半成品分离于条料载体，半成品的传递靠机械手；而多工位级进模的半成品与条料载体在一起，半成品的传递跟着条料送进。一般情况下，制件在最后工位才从条料载体上被分离出来。

多工位级进模、多工位传递模的使用特点比较见附表。

多工位级进模与多工位传递模的使用特点比较

3. 合理应用

多工位传递模适用于电子或仪表行业中小型、精密、复杂、大批量生产的拉深类壳体制作，如电视机显像管子枪零件，收录机磁头屏蔽罩、变压器、电能表、微电机和电池外壳等，也适用于汽车行业的中小冲压成形件，如汽车油箱、轮毂等。此外应有相应的多工位冲压设备。

图2　不锈钢座多工位传递模

三、结语

两种高效模具各有不同特点与应用范围，在全面了解其功能的情况下，具体选用时一定要从实际出发，根据企业的现有条件，权衡利弊，择优选用。

20150714