虽然设计模具是一个非常知识密集型的，复杂的和耗时的过程，但是在整个过程中使用了成熟的技术，这使得整个过程变得简单多了。 为了使设计过程效率和质量更高，本文介绍了一种级进模具的自动化结构设计系统，该系统具有拉伸、弯曲和冲孔操作模块。 设计人员只需输入一组最小的设计信息，系统就会自动完成级进模具的结构设计。

2 级进模设计

手机的外壳是通过级进冲压工艺制造生产的。 级进冲压模具的设计由两部分组成：板材排样设计和级进模的结构设计。

2。1带料工序排样

手机外壳的冲压工艺，如图1所示，由九个子任务组成：第一和第二工位冲导正销孔和冲切料边。 第三工位绘制壳体形状。 第四工位重新触发壳体形状并且刺穿导向孔冲出导正销孔。 第五到第八个工位弯曲耳机和充电器孔，消隐键盘和屏幕孔，以及冲孔耳机和充电器侧孔。 最后一个工位使制件与条料分离。 级进过程包括单个模具中的所有子任务，这个模具称为级进模具。 在级进模具中执行的每个过程称为工位。

图1 手机外壳的工序排样图

由于带料应当连续地进给到级进模具中，所以板材卷材在进给到级进模具之前，将通过开卷机，矫直机和进料器进行处理。 带料不仅用于提供冲压使用的原材料，而且还将工件从一个工位携带到另一个工位。 用于连接相邻工序件的部分材料称为载体，载体和工件之间的连接称为桥。条料每次向前移动的距离，这称为进距。 为了在每个加工工位中准确地定位工序件，在载体和工序件上都有多个导正孔，我们称之为导正销孔。

2。2级进模具结构形式

典型的级进冲压模具的设计结构，如图2所示，由两类零件组成。第一类为主要零件，包括上模座，下模座，凹模，凸模固定板，空白的压力板，冲头背板，上升、下降凸轮机构，落料凸模，弯曲冲头，即每个工艺工位所需的模具。 这些模具零件的设计完全取决于级进模具的规格和客户的要求。 第二类为标准件，例如内六角头螺钉，定位销，剥离器螺栓，导向柱和平面导向衬套。 各种尺寸的这些标准件都可从市场上获得。

用级进模具制造手机外壳主要有下基本加工工序：冲孔，落料，拉伸，弯曲，整形，侧冲孔和切断。这些工序通过以相等的进距进行定位。我们可能还需要为每个加工工序设计一些结构零件。定位销用于确保条料在级进模中稳定地向前移动。升降器作用是在每个工位中将产品从模具表面完全提起。为了提高电焊精度，使用了多个引导和定位零件，包括分别在上模座和下模座上的平面引导衬套和引导柱。当相邻站之间没有足够的空间或存在一些弱分量时，我们需要在它们之间添加空工位。

图2 手机外板的级进模具的结构图

2。3级进模具结构部件的设计

最先进的模具是一次性的。 因此，设计人员必须考虑技术要求和预算，以提供最佳的模具设计方案，从而满足客户的期望。 大多数模具的结构非常复杂，并且级进模具的设计过程分为三个阶段：模具设计信息，主要零件设计和标准件设计。

模具设计信息是设计系统所需的最少信息集，包括功能线，板厚度和累进螺距的带状布局。

• 功能表面和线条的条料排样：如图3所示，有条料冲裁线排样，模具面，冲孔线，穿孔线，弯曲线，侧冲线和分离线的排样设计，用于冲裁原材料外形，拉伸和再冲裁外壳形状，穿孔键盘和筛孔，弯曲 并侧面耳机冲孔和充电器孔，并冲切外壳轮廓。