多工位级进模设计手册

第1章 多工位级进模的功能和应用

1.1 现代多工位级进模

1.1.1 冲压模具的基本分类

1.1.2 单工序模、复合模、级进模

1.1.3 现代多工位级进模的特殊含义

1.2 多工位级进模的冲压特点与功能

1.3 多工位级进模的使用条件

1.4 多工位级进模的合理应用

第2章 多工位级进模设计基础

2.1 多工位级进模的分类和命名

2.1.1 按冲压工序性质分

2.1.2 按冲裁方法不同分

2.1.3 按模具的主要结构形式分

2.1.4 按被冲压的制件名称分

2.1.5 按被冲压的制件名称和模具工作零件所采用特殊材料分

2.1.6 按工位数和制件名称分

2.1.7 按模具使用特征分

2.2 多工位级进模基本结构的组成

2.3 多工位级进模设计步骤和注意事项

2.3.1 模具设计任务书

2.3.2 工艺分析

2.3.3 设计排样并绘制排样图

2.3.4 对模具图的要求

2.3.5 校核

2.4 多工位级进模用冲压材料

2.4.1 选择冲压材料的基本原则

2.4.2 对多工位级进模冲压用料的要求

2.4.3 多工位级进模冲压用料种类与规格

2.4.4 冲压用料的质量计算

2.4.5 冲压用料的剪切备料

2.4.6 国内外常用冲压金属材料对照

2.5 多工位级进模用冲压设备

2.5.1 多工位级进模对冲压设备的要求

2.5.2 合理选用压力机

2.5.3 关于高速冲的冲速划分

2.5.4 多工位级进模用部分压力机型号与技术参数

2.6 模具材料与合理选用

2.6.1 模具材料的基本要求与选用原则

2.6.2 级进模凸、凹模用材料分类、特点和应用

2.6.3 常用模具钢化学成分及主要用途

2.6.4 硬质合金

2.6.5 钢结硬质合金

2.6.6 粉末冶金高速钢

2.6.7 级进模凸、凹模的常用材料与热处理要求

2.6.8 级进模一般零件的材料选用与热处理要求

2.7 冲裁力与压力中心

2.7.1 冲裁力的计算

2.7.2 卸料力、推料（件）力和顶件力的计算

2.7.3 冲模压力中心的确定

第3章 冲压件设计与冲压工艺性

3.1 冲压件设计的基本原则

3.2 级进冲裁件精度与工艺性

3.2.1 冲裁件的精度、表面粗糙度和毛刺

3.2.2 冲裁件的工艺性

3.2.3 合理选用冲裁间隙

3.2.4 冲裁凸模、凹模刃口尺寸及制造公差的确定

3.3 级进弯曲件精度与工艺性

3.3.1 弯曲件的精度

3.3.2 弯曲件的工艺性

3.3.3 弯曲件中性层位置的确定与展开长度的计算

3.3.4 弯曲凸模与凹模之间的间隙

3.3.5 弯曲凸、凹模工作部分尺寸与公差

3.3.6 弯曲或成形凸模和凹模的尺寸差

3.4 级进拉深精度与工艺性

3.4.1 拉深件精度

3.4.2 拉深件工艺性

3.4.3 拉深模具的间隙

3.4.4 拉深模具凸、凹模工作部分尺寸确定

3.5 成形与工艺性

3.5.1 圆孔翻边与工艺性

3.5.2 圆孔翻边的翻边系数

3.5.3 圆孔翻边时毛坯孔径尺寸计算

3.5.4 圆孔翻边凸模工作部分形状及凸、凹模之间间隙和尺寸公差

3.5.5 小螺纹底孔的变薄翻边

3.5.6 压筋、压包的工艺性

3.6 冲压件公差标注方法规范化建议

3.7 冲压件的尺寸、角度公差、形状和位置未注公差（GB/T13914、13915、13916-2002）、未注公差尺寸的极限偏差（GB/T15055-1994）

第4章 排样的优化设计

4.1 排样的作用与重要性

4.1.1 排样的作用与排样先行

4.1.2 排样的重要性

4.2 多工位级进模排样设计原则和应考虑的问题

4.2.1 冲压工艺与冲压生产

4.2.2 原材料供应

4.2.3 模具结构与加工工艺

4.3 载体的种类与特点

4.3.1 载体、搭边及作用

4.3.2 载体的基本类型与特点

4.4 多工位级进模条（带）料排样设计技巧

4.4.1 制件在条料上获取的冲压方法

4.4.2 工序件的携带方法

4.4.3 提高材料利用率

4.4.4 工位数的多少

4.4.5 工序的先后安排

4.4.6 分段切除余料（废料）的连接方式

4.4.7 侧刃和导正销孔位置的安排

4.4.8 合理选用载体

4.4.9 合理排样设计的其他技巧

4.5 排样图的画法与表示

4.5.1 平板形制件

4.5.2 弯曲成形件

4.5.3 拉深件

4.6 排样的类型与范例

4.6.1 按制件在条料上不同布置形式的分类与范例

4.6.2 按排样有无废料或按材料的经济利用程度分类与范例

4.6.3 按条料上冲切方法和冲切具体内容不同分类和范例

4.6.4 按制件在条料上获取的冲压方法分类和范例

第5章 带料多工位连续拉深工艺计算和排样设计

5.1 带料多工位连续拉深的特点和应用

5.1.1 带料连续拉深的特点

5.1.2 带料连续拉深的分类和应用

5.2 带料连续拉深的毛坯直径、料宽和步距的计算

5.2.1 实际毛坯直径D的计算

5.2.2 工艺切口形式与带料宽度B、步距（进距）A的计算

5.3 带料拉深系数和相对拉深高度

5.4 带料连续拉深工艺计算

5.4.1 带料连续拉深工艺计算基本步骤

5.4.2 各次拉深直径的计算

5.4.3 各次拉深凸、凹模圆角半径的确定

5.4.4 各次拉深高度的计算

5.4.5 整带料连续拉深经验计算法应用

5.5 带料连续拉深工艺计算示例

5.5.1 带料有工艺切槽的窄凸缘件连续拉深

5.5.2 带料有工艺切缝的单孔焊片对排连续拉深

5.5.3 带料无工艺切口的管壳连续拉深

5.6 带料连续拉深工序（排样）图例

5.6.1 无工艺切口整带料连续拉深的排样图

5.6.2 有工艺切口的带料连续拉深排样图

第6章 步距、步距精度与定距定位方式

6.1 步距的确定与步距精度

6.1.1 步距的确定

6.1.2 步距精度

6.2 料宽的确定

6.2.1 导料板有侧压装置时的料宽

6.2.2 导料板无侧压装置时的料宽

6.2.3 采用侧刃定距时的料宽

6.3 条料的一般定距定位

6.3.1 挡料定位

6.3.2 侧刃和侧刃挡块

6.3.3 侧压装置

6.4 条料的导正定距定位

6.4.1 凸模上导正销结构、安装和应用

6.4.2 独立式（凸模式）导正销结构、安装和应用

6.5 条料的混合定距定位应用

6.5.1 挡料钉与导正销混合使用

6.5.2 侧刃与导正销混合使用

6.5.3 自动送料装置（机构）与导正销混合使用

6.6 自动送料装置定距

6.6.1 钩式送料装置

6.6.2 辊轴式送料装置

6.6.3 气动夹板式送料装置

第7章 凸、凹模的结构设计

7.1 凸、凹模的功能与设计原则

7.1.1 凸、凹模的功能

7.1.2 凸、凹模的设计原则

7.2 凸模

7.2.1 凸模的种类和标准结构

7.2.2 常见的凸模形式与固定方法

7.2.3 凸模的防转

7.2.4 级进模的凸模固定示例

7.2.5 凸模长度的确定

7.2.6 凸模的强度验算

7.3 凹模

7.3.1 多工位级进模凹模的基本分类与应用

7.3.2 凹模的常用结构

7.3.3 凹模刃口形式

7.3.4 凹模外形尺寸的确定

7.3.5 凹模强度计算

7.3.6 凹模的固定螺孔和定位销孔大小及间距

7.3.7 螺钉拧入深度和圆柱销配合长度

7.4 凸、凹模的加工精度与互换性

第8章 多工位级进模的结构件及有关机构设计

8.1 模架、模座、导向装置

8.1.1 模架

8.1.2 级进模用标准铸铁模架品种、规格

8.1.3 标准钢板模架品种、规格

8.1.4 上、下模座

8.1.5 模架的导向装置类型

8.1.6 导柱、导套的基本结构与安装方式

8.1.7 模架用导向组件品种、规格

8.1.8 模柄

8.2 卸料装置

8.2.1 固定卸料装置

8.2.2 弹压卸料装置

8.2.3 卸料螺钉常用品种、规格

8.2.4 卸料装置设计要点

8.2.5 卸料装置的润滑

8.3 弹性元件

8.3.1 圆钢丝圆柱螺旋压缩弹簧

8.3.2 强力弹簧

8.3.3 碟形弹簧

8.3.4 工业用普通橡胶（橡皮）垫

8.3.5 聚氨酯橡胶弹簧

8.3.6 氮气弹簧

8.3.7 弹性元件的有关品种、规格

8.4 导料、托料装置

8.4.1 导料、托料装置的功能与应用

8.4.2 导料形式与导料板

8.4.3 浮动导料和托料装置

8.4.4 导料、托料装置的设计要点

8.4.5 常用材料入口导料装置、浮动导料杆、托料杆等品种、规格

8.5 顶出装置

8.6 限位装置

8.6.1 限位装置的功能与应用

8.6.2 限位装置的种类与特点

8.6.3 常用限位装置应用示例

8.6.4 限位柱（块）规格、品种

8.7 斜楔、滑块与侧向冲压机构

8.7.1 斜楔、滑块的功能与分类

8.7.2 斜楔、滑块合理使用要求

8.7.3 斜楔、滑块的角度与尺寸计算

8.7.4 斜楔、滑块与侧向冲压应用示例

8.7.5 斜楔、滑块的安装形式

8.8 倒冲机构

8.8.1 倒冲机构的合理应用和设计要求

8.8.2 倒冲机构应用示例

8.9 间歇切断机构

8.9.1 棘轮凸轮间歇切断机构

8.9.2 可编程控制器间歇切断机构

8.1 0微调装置

8.1 0.1 垂直微调装置

8.1 0.2 水平微调装置

8.1 0.3 曲面修正用方形凸模规格

8.1 1安全检测保护装置

8.1 1.1 自动保护装置

8.1 1.2 典型线路分析

8.1 1.3 微动开关式与光电式误送料检测装置规格

8.1 2防止废料或制件的上浮与下堵

8.1 2.1 废料上浮的原因

8.1 2.2 防止废料上浮的对策

8.1 2.3 废料下堵与防止方法

8.1 3其他零部件及设计

8.1 3.1 凹模表面废料或制件的清理

8.1 3.2 固定板

8.1 3.3 垫板

8.1 3.4 螺钉和销钉

第9章 多工位级进模应用与结构设计实例

9.1 冲裁多工位级进模实例

9.1.1 冲裁搭边级进模

9.1.2 簧片冲孔、落料级进模

9.1.3 伞形片冲孔、落料级进模

9.1.4 “吊”字形片切废料、冲孔、落料级进模

9.1.5 游丝支片冲废料、落料级进模

9.1.6 基座片冲孔、冲废料、落料级进模

9.1.7 骨架纯冲裁四工位级进模

9.1.8 冲孔、冲孔落料复合冲裁级进模

9.1.9 铁芯片无废料混合排样级进模

9.1.10 变压器铁芯少无废料混合排样级进模

9.1.11 链板无搭边7排冲级进模

9.1.12 带小孔引线框级进模

9.1.13 铁芯片混合排样级进模

9.1.14 拉钩式自动送料接触簧片冲孔、落料级进模

9.1.15 带夹持式自动送料装置的冲孔、落料级进模

9.1.16 微型电动机转子片三排冲级进模

9.1.17 孔用弹性挡圈级进模

9.1.18 轴用弹性挡圈级进模

9.1.19 双桥钢芯级进模

9.1.20 触点基片框级进模

9.1.21 14脚引线框级进模

9.1.2 2自行车碟形刹车片级进模

9.1.2 3小型电动机定、转子片级进模

9.1.2 4电动机定、转子片级进模

9.1.2 5三极管引线框多工位级进模

9.2 冲裁、弯曲多工位级进模实例

9.2.1 冲裁、弯曲多工位级进模标准化典型结构

9.2.2 隔离片冲裁、弯曲级进模

9.2.3 阳极冲孔、冲废料、成形、落料级进模

9.2.4 浅容框冲裁、弯曲、切断弯曲级进模

9.2.5 防护盖冲裁、弯曲、切断弯曲级进模

9.2.6 板簧冲裁、弯曲、切断级进模

9.2.7 弹簧片冲裁、弯曲、切断级进模

9.2.8 蓝牙屏蔽盖冲裁、弯曲、切断弯曲级进模

9.2.9 电器外壳冲裁、弯曲、切断弯曲级进模

9.2.10 散热器冲裁、弯曲、切断弯曲叠片级进模

9.2.11 盖形件冲裁、切弯成形、翻边、切断级进模

9.2.12 侧弯支架冲孔、冲外形废料、弯曲、切断级进模

9.2.13 弹簧卡冲裁、切口、弯曲级进模

9.2.14 接触器托片冲裁、压包、弯曲级进模

9.2.15 汽车电器支架冲裁、弯曲、镦压、切断级进模

9.2.16 固定卡座冲裁、弯曲、校平、切断级进模

9.2.17 接触端子冲裁、压印、多次弯曲级进模

9.2.18 连接器端子冲裁、多次弯曲、压形级进模

9.2.19 39工位接线端子级进模

9.2.20 电源连接器面板冲裁、多次弯曲、落料级进模

9.2.21 25工位导电片级进模

9.2.22 小支架冲裁、翻孔、压凸台、多向弯曲级进模

9.2.23 接地安装板冲裁、翻边、压窝、弯曲、切断级进模

9.2.24 推板压筋、冲孔、切废料、弯曲、落料级进模

9.3 多个制件混合排样冲多工位级进模实例

9.3.1 冲两个不同垫圈级进模

9.3.2 裤别和裤扣级进模

9.3.3 电压极冲片自动叠片硬质合金级进模

9.3.4 5种零件混排冲级进模

9.4 多工位连续拉深级进模

9.4.1 带料连续拉深级进模设计原则

9.4.2 管帽带切缝料连续拉深模

9.4.3 撕拉盖级进模

9.4.4 压簧垫圈级进模

9.4.5 消音器前盖级进模

9.4.6 消声罩级进模

9.4.7 内六角帽形件连续拉深模

9.4.8 锥形卡环连续拉深模

9.4.9 管帽级进模

9.4.10 双孔焊片连续拉深模

9.4.11 电位器外壳自动送料连续拉深模

9.4.12 管壳整带料自动送料连续拉深模

9.4.13 多用途管座自动送料连续拉深模

9.4.14 端盖级进模

9.4.15 接线片级进模

9.5 空调机翅片多工位级进模

附录

附录A 标准公差数值与基孔制优先、常用配合

附表A1 标准公差数值（GB/T1800.4 -1999）

附表A2 基孔制优先、常用配合（GB/T1801-1999）

附表A3 常用尺寸公差及配合（孔·轴）

附表A4 常用配合孔的极限偏差

附表A5 常用配合轴的极限偏差

附表A6 常用优先配合特性

附表A7 冲压模具常用的配合方式

附录B 冲压常用材料的性能和规格

附表B1 黑色金属的力学性能

附表B2 有色金属的力学性能

附表B3 非金属材料的抗剪强度

附表B4 加热时非金属材料的抗剪强度

附录C 模具材料

附表C1 国内研制开发的模具钢代号、简称及主要化学成分（质量分数，%）

附表C2 进口冷作模具钢的钢号、特性及应用

附表C3 进口高速工具钢的钢号、特性及应用

附表C4 进口硬质合金的钢号、特性及化学成分

附表C5 福仕德美国优质硬质合金规格

附表C6 江钻新锐刀具、模具用硬质合金牌号、特性

附表C7 冲压模具常用硬质合金牌号国内外对照表

附表C8 国内外冲模用钢结硬质合金牌号及性能

附表C9 日本国内企业钢号对照表（冷作模具钢）

附录D 翻边参数

附表D 低碳钢、黄铜、纯铜及铝的螺孔翻边数据

参考文献

多工位级进模是当代先进模具技术的典型代表，是冲压模具重点发展的方向之-。利用多工位级进模可以在-副模具中完成冲裁、弯曲、拉深、成形等多种冲压工序，其工序集成度之多、功能之广是其他模具无法与之相比的。多工位级进模可以采用自动送料、高速冲压、无人操作下的完全自动化冲压生产，是高精密、高效率、长寿命“三高”模具的典型代表。
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陈炎嗣高级工程师是模具领域的专家，他主持编写的这本书，倾注了他数十年的心血和汗水，每一个知识点他都进行仔细斟酌，每一张图他都精心挑选和审核，可以说这本书内容非常实用，而且是独一无二，是模具设计人员不可多得的一本好书。