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摘 要：Progress Die Wizard（級进模向导）是集成于NX软件针对级进模设计的一个专业应用模块，结合传统
的冲压模具设计经验，将冲压零件的冲压工艺设计、模具结构设计等相关理论通过智能自动化进行整合，使其具有较完善的自动化设计能力。
关键词：冲压零件；多工位级进模； Progress Die Wizard ；弹性护片
0.引言
多工位级进模是一种冷冲压模具，在一套模具上金属条料经过不同工位完成一系列冲裁、弯曲等工艺，无论零件形状多么复杂，都可在一套模具上完成冲制。传统的冲制，完成每一道工序或工艺都需要相应的模具，无法确保质量，提高效率，降低成本。现代工业生产中多工位级进模自动化程度高于传统冲制，已经成为一种重要的加工手段。
下面以图1为例基于Progress Die Wizard进行多工位级进模设计。
1.零件分析
该零件是电动工具上的一个弹性护片，在电池包拆装过程中减小零件间的磨损，有一定的弹性。由图1可知零件厚度为0.3mm，材料为SUS304，多次折弯，成形后的对垂直度、粗糙度都有要求。由于该零件需求量多，因此采用多工位级进模生产。
2.3D零件准备及预处理
2.1 数据的导入和处理
图1零件3D模型是NX钣金模块设计的，可以直接进行级进模具设计。若是其他软件设计的3D模型，使用直接展开工具识别3D模型上的折弯特性，将其转化为NX钣金零件。
2.2中间工步
图1零件具有自由形状弯曲特征，如图3起始工位为⑤，完成①-④冲孔和废料冲裁之后，在中间工步⑤-⑨相应的工位中展开或折弯冲压零件，设置折弯系数K和折弯角度，使零件在各工位中处于不同的成形状态。也可利用分析可成形性-一步式进行有限元分析获得零件的平面轮廓，快速展开零件，也能得到厚度、应力、应变和回弹的分析数据，预测零件成形的可能性。分析得图1零件展开后长×宽为28.28×12.54 。
2.3初始化模具设计
为了方便模具设计， 3D模型零件之间相关数据必须可以互通，这就需要一个标准化的装配结构。初始化工具可以创建数据沟通的框架，并且可以存储工艺设计和模具设计的信息。
3.工艺设计
3.1毛坯排样与废料设计
冲制过程中从毛坯条料上冲裁掉多余废料。零件自身封闭轮廓决定区域的为设计废料，如图2零件上的圆孔G区域。故意设计的搭边，载体等为工艺废料A-F区域，E区域为载体，其余为4个区域搭边。工艺废料决定着冲压材料的利用率。设计时也应考虑重叠、过切等问题。
3.2条料排样与冲压力计算
条料排样就是对设计好的废料指定冲裁的工位。如图3把图2设计好的废料指定到不同的工位，定义送料方向为自左向右，步距为16mm，工位数为10及中间工步特征位置⑤-⑨；并进行冲裁工艺仿真。依据材料性质和公式计算出冲压力大小，冲压力中心坐标。条料排样也可以通过冲压力的分布进行。
4.结构设计
4.1凸、凹模设计
图3根据废料形状和所在工位设计冲裁的凸凹模、凹模型腔废料孔。在中间工步的工位设计折弯及成形凸凹模镶件。利用标准件也能进行凸凹模及镶件设计。
4.2模架和标准件设计
根据零件设计或选择模架，考虑冲压零件的质量和工艺工步要求，模具的可靠性及寿命。Progress Die Wizard提供了大量模架、凸凹模组件及导柱，弹簧等标准件。根据自己需求调用模架和标准件，并进行参数调整和修改，如图4选择和修改后的模架与标准件。
4.3细节设计
条料经过折弯和成形等工序，后续工位模板上必须设计让位槽或空间，防止已成形的条料与模板产生干涉。在镶件上设计倾斜或后角增加使用寿命，并使用螺钉、螺钉固定器等安装固定镶件。在相应的模板上设计安装槽用于安装凸凹模以及创建的导柱，螺钉等标准件。
5.模具验证及工程图
通过静态和动态干涉分析，检查模具设计中可能出现的问题，并进行修改，避免制造返工。检查无误的情况下将3D模型转化为2D生产图、装配图、组件图；还可以制作物料清单。方便有关部门采购、生产、加工。
6.结论
利用Progress Die Wizard设计多工位级进模具，不仅可以缩短模具过程设计周期、完善产品及模具分析、使传统复杂的设计过程变得简单化，自动化，智能化。
参考文献：
[1]UG12.0冲压模具设计实例教程.北京：电子工业出版社，2018.
[2]成虹.冲压工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，2017.
的冲压模具设计经验，将冲压零件的冲压工艺设计、模具结构设计等相关理论通过智能自动化进行整合，使其具有较完善的自动化设计能力。
关键词：冲压零件；多工位级进模； Progress Die Wizard ；弹性护片
0.引言
多工位级进模是一种冷冲压模具，在一套模具上金属条料经过不同工位完成一系列冲裁、弯曲等工艺，无论零件形状多么复杂，都可在一套模具上完成冲制。传统的冲制，完成每一道工序或工艺都需要相应的模具，无法确保质量，提高效率，降低成本。现代工业生产中多工位级进模自动化程度高于传统冲制，已经成为一种重要的加工手段。
下面以图1为例基于Progress Die Wizard进行多工位级进模设计。
1.零件分析
该零件是电动工具上的一个弹性护片，在电池包拆装过程中减小零件间的磨损，有一定的弹性。由图1可知零件厚度为0.3mm，材料为SUS304，多次折弯，成形后的对垂直度、粗糙度都有要求。由于该零件需求量多，因此采用多工位级进模生产。
2.3D零件准备及预处理
2.1 数据的导入和处理
图1零件3D模型是NX钣金模块设计的，可以直接进行级进模具设计。若是其他软件设计的3D模型，使用直接展开工具识别3D模型上的折弯特性，将其转化为NX钣金零件。
2.2中间工步
图1零件具有自由形状弯曲特征，如图3起始工位为⑤，完成①-④冲孔和废料冲裁之后，在中间工步⑤-⑨相应的工位中展开或折弯冲压零件，设置折弯系数K和折弯角度，使零件在各工位中处于不同的成形状态。也可利用分析可成形性-一步式进行有限元分析获得零件的平面轮廓，快速展开零件，也能得到厚度、应力、应变和回弹的分析数据，预测零件成形的可能性。分析得图1零件展开后长×宽为28.28×12.54 。
2.3初始化模具设计
为了方便模具设计， 3D模型零件之间相关数据必须可以互通，这就需要一个标准化的装配结构。初始化工具可以创建数据沟通的框架，并且可以存储工艺设计和模具设计的信息。
3.工艺设计
3.1毛坯排样与废料设计
冲制过程中从毛坯条料上冲裁掉多余废料。零件自身封闭轮廓决定区域的为设计废料，如图2零件上的圆孔G区域。故意设计的搭边，载体等为工艺废料A-F区域，E区域为载体，其余为4个区域搭边。工艺废料决定着冲压材料的利用率。设计时也应考虑重叠、过切等问题。
3.2条料排样与冲压力计算
条料排样就是对设计好的废料指定冲裁的工位。如图3把图2设计好的废料指定到不同的工位，定义送料方向为自左向右，步距为16mm，工位数为10及中间工步特征位置⑤-⑨；并进行冲裁工艺仿真。依据材料性质和公式计算出冲压力大小，冲压力中心坐标。条料排样也可以通过冲压力的分布进行。
4.结构设计
4.1凸、凹模设计
图3根据废料形状和所在工位设计冲裁的凸凹模、凹模型腔废料孔。在中间工步的工位设计折弯及成形凸凹模镶件。利用标准件也能进行凸凹模及镶件设计。
4.2模架和标准件设计
根据零件设计或选择模架，考虑冲压零件的质量和工艺工步要求，模具的可靠性及寿命。Progress Die Wizard提供了大量模架、凸凹模组件及导柱，弹簧等标准件。根据自己需求调用模架和标准件，并进行参数调整和修改，如图4选择和修改后的模架与标准件。
4.3细节设计
条料经过折弯和成形等工序，后续工位模板上必须设计让位槽或空间，防止已成形的条料与模板产生干涉。在镶件上设计倾斜或后角增加使用寿命，并使用螺钉、螺钉固定器等安装固定镶件。在相应的模板上设计安装槽用于安装凸凹模以及创建的导柱，螺钉等标准件。
5.模具验证及工程图
通过静态和动态干涉分析，检查模具设计中可能出现的问题，并进行修改，避免制造返工。检查无误的情况下将3D模型转化为2D生产图、装配图、组件图；还可以制作物料清单。方便有关部门采购、生产、加工。
6.结论
利用Progress Die Wizard设计多工位级进模具，不仅可以缩短模具过程设计周期、完善产品及模具分析、使传统复杂的设计过程变得简单化，自动化，智能化。
参考文献：
[1]UG12.0冲压模具设计实例教程.北京：电子工业出版社，2018.
[2]成虹.冲压工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，2017.