多工位级进模的研究

多工位级进模的设计多工位级进模是一种高效的集成电路设计方法，能够有效提高集成电路设计的速度和效率。

本文将介绍多工位级进模的概念、设计原则以及其在集成电路设计中的应用。

一、概念与原理多工位级进模是一种将传统的级进模拟法和多工作位技术相结合的设计方法。

它通过将一个电路分成多个工作位，并行处理每个工作位的数据，从而大大提高了设计的效率。

在传统的级进模拟法中，设计者需要按照顺序逐个设计每个电路模块，然后将它们按照级进的方式连接起来。

这种方法存在着设计时间长、设计过程复杂等问题。

而多工位级进模则采用并行处理的方式，将一个电路分成多个工作位，每个工作位独立设计，最后再将它们合并在一起。

这种方法不仅可以提高设计效率，还可以减少设计过程中的冗余。

二、多工位级进模的设计原则1. 分工明确：在设计多工位级进模时，需要明确每个工作位的任务和功能。

每个工作位应该独立处理一部分任务，并将结果传递给下一个工作位。

2. 数据共享：在多工位级进模的设计中，各个工作位之间需要进行数据共享。

设计者需要合理规划数据的传递和交换方式，确保数据在各个工作位之间流动顺畅。

3. 数据同步：在多工位级进模的设计中，各个工作位之间需要进行数据同步。

设计者需要合理安排同步信号，以确保各个工作位能够按照正确的顺序进行处理。

4. 效率优化：在设计多工位级进模时，需要考虑如何优化设计效率。

可以通过设计合理的并行处理流程、合理分配资源、合理利用并行计算等方式来提高设计效率。

三、多工位级进模在集成电路设计中的应用多工位级进模广泛应用于集成电路设计的各个领域，如数字电路设计、模拟电路设计、系数字混合电路设计等。

在数字电路设计中，多工位级进模可以帮助设计者快速设计复杂的逻辑电路。

设计者可以将逻辑电路分成多个工作位，每个工作位独立设计，最后再将它们合并在一起，大大提高了设计效率。

在模拟电路设计中，多工位级进模可以帮助设计者快速设计复杂的模拟电路。

设计者可以将模拟电路分成多个工作位，每个工作位独立设计，最后再将它们合并在一起，减少了设计过程中的冗余。

多工位精密级进模的典型结构多工位精密级进模是一种常见的现代模具结构，它具有多个模位，每个模位用于完成模具运动的一个工序。

这种模具结构主要用于生产精密级产品，可以同时完成多道工序，提高生产效率和产品质量。

以下是一个典型的多工位精密级进模的结构及工作原理的详细介绍。

一、结构组成1.夹具：用于固定工件，通常由夹具座、夹紧块等组成。

2.模架：用于支撑和固定进模系统的各个组件，通常由上模板、下模板、四柱以及导向柱等组成。

3.进模系统：由进模机构和导向机构组成，用于控制工模的进模和退模动作。

4.顶针系统：用于对工件进行顶针定位、顶出等操作。

5.外拉杆：用于固定进模座和进模板。

6.模板滑动结构：通常由传动件、滑块、滑道等组成，用于控制模板的滑动运动。

7.切割系统：用于对工件进行切割、剪断等操作。

二、工作原理1.夹紧工件：首先将工件固定在夹具上，确保工件能够稳定地进行加工。

2.模具进模：启动进模系统，通过导向机构将模具往前推进，使模具与工件接触。

3.工序加工：在进模的过程中，进模系统将工具与工件进行相对运动，完成所需的加工工序，例如冲压、拉伸、冷镦等。

4.顶针操作：在需要对工件进行顶针操作时，启动顶针系统，通过顶针对工件进行定位、顶出等操作。

5.退出模具：完成模具加工后，启动退模系统，通过导向机构将模具从工件上撤回，实现模具的退出。

6.下一工序：完成一道工序后，进一步推进进模系统，使下一个模具与工件接触，继续进行下一道工序的加工。

7.切割处理：当加工完所有工序后，启动切割系统，对工件进行分割、剪断等操作。

三、特点与优势1.高效生产：通过多工位的设置，可以同时进行多道工序，大大提高生产效率。

2.精密加工：模具通过精密的进模系统和导向机构，能够实现高精度、高稳定性的加工。

3.定位准确：通过顶针系统的配合，能够对工件进行精确定位，确保加工质量。

4.节省空间：多工位结构能够将多个工序集成在一个模具中，节省了生产空间，提高了生产效率。

第一章概论1.1 级进模概述一个冲压零件，如用简易模具冲制，一般来说，每项冲压工序，如冲裁〔冲孔、冲切或落料〕、弯曲、拉深、成型等，就需要一副模具。

这对于一个比较复杂的冲压零件来说，则需要几副模具才能完成。

因此这种简易模具的生产效率，相对来说仍是较低的。

对于大批料生产的定型产品，用简易模具进行生产是极不适应的。

多工位级进模是冷冲模的一种。

级进模又称跳步模，它是在一副模具内，按所加工的零件分为假设干个等距离工位，在每个工位上设置一定的冲压工序，完成冲压零件的某部分加工。

被加工材料〔一般为条料或带料〕在控制送进距离机构的控制下，经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压零件〔或半成品〕。

这样，一个比较复杂的冲压零件，用一副多工位级进模即可冲制完成。

在一副多工位级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成型等工序。

一般地说，无论冲压零件的形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可用一副多工位级进模冲制完成。

多工位级进模的结构比较复杂，模具制造精度高，这对模具设计者来说需要考虑的内容很多，尤其是级进模条料排样图的设计，模具各部分结构的考虑等都是十分重要的。

级进模，尤其是多工位级进模，配合高速冲床，实现高速自动化作业，能使冲压生产料率大幅度提高。

它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。

多工位级进模可以对于一些形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深、成形加工。

对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进模进行冲制。

级进模特点及其现状级进模是在压力机一次行程中完成多个工序的模具，它具有操作安全的显著特点，模具强度较高，寿命较长。

使用级进模便于冲压生产自动化，可以采用高速压力机生产。

级进模较难保证内、外形相对位置的一致性。

多工位级进模冲压工艺具有生产效率高，材料利用率高，冲压设备比较简单，对操作工人技术等级要求不高等优点，所以在工业生产中，应用广泛，并已成为不可缺少的重要加工手段之一。

多工位级进模设计－－文献综述————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:1多工位级进模的研究现状及发展趋势1.1多工位级进模的研究现状多工位级进模是在普通级进模的基础上发展起来的一种高精度、高效率、长寿命的模具，是技术密集型模具的重要代表,是冲模发展方向之一。

这种模具除进行冲孔落料工作外,还可根据零件结构的特点和成形性质，完成压筋、冲窝、弯曲、拉深等成形工序,甚至还可以在模具中完成装配工序[1－3］。

冲压时,将带料或条料由模具入口端送进后,在严格控制步距精度的条件下，按照成形工艺安排的顺序,通过各工位的连续冲压,在最后工位经冲裁或切断后，便可冲制出符合产品要求的冲压件。

为保证多工位级进模的正常工作，模具必须具有高精度的导向和准确的定距系统，配备有自动送料、自动出件、安全检测等装置。

所以多工位级进模与普通冲模相比要复杂,具有如下特点:（1）在一副模具中,可以完成包括冲裁，弯曲,拉深和成形等多道冲压工序;减少了使用多副模具的周转和重复定位过程,显著提高了劳动生产率和设备利用率。

（２）由于在级进模中工序可以分散在不同的工位上,故不存在复合模的“最小壁厚”问题，设计时还可根据模具强度和模具的装配需要留出空工位,从而保证模具的强度和装配空间[4，5]。

(3)多工位级进模通常具有高精度的内、外导向(除模架导向精度要求高外，还必须对细小凸模实施内导向保护）和准确的定距系统，以保证产品零件的加工精度和模具寿命。

(4）多工位级进模常采用高速冲床生产冲压件,模具采用了自动送料、自动出件、安全检测等自动化装置,操作安全,具有较高的生产效率。

目前,世界上最先进的多工位级进模工位数多达５0 多个，冲压速度达１000 次/分以上。

(5)多工位级进模结构复杂，镶块较多，模具制造精度要求很高,给模具的制造、调试及维修带来一定的难度。

多工位级进模设计文献综述多工位级进模设计指的是在数字集成电路中使用多个级进模（MSB）单元，以提高电路的效率和速度。

传统的单工位级进模设计通常包含一个MSB单元，该单元通过递归方式进行数据移位和增量计算。

然而，这种设计方法会导致数据的长路径延迟和较低的处理速度，特别是当输入数据非常大时。

为了解决这个问题，研究人员提出了多工位级进模设计方法。

这种方法使用多个MSB单元并行地执行数据的移位和增量计算，从而减少了数据的传输路径，提高了处理速度和效率。

多工位级进模设计可以分为两种类型：并行型和串行型。

在并行型多工位级进模设计中，多个MSB单元被并行连接，每个MSB单元负责处理输入数据的一部分，并将结果传递给下一个MSB单元进行处理。

这种设计方法可以提高处理速度和效率，但是由于每个MSB单元都需要占用较大的面积，导致芯片的面积增加。

相比之下，串行型多工位级进模设计只需要一个MSB单元，但是该单元可以按照串行方式处理多个输入数据。

这种设计方法可以节省芯片面积，但是处理速度相对较低。

近年来，研究人员提出了许多新的多工位级进模设计方法，以进一步提高其性能和功能。

例如，一些研究人员提出了使用可重构逻辑门实现多工位级进模设计，通过动态改变电路结构实现不同位数的级进模运算。

另一些研究人员提出了使用并行计算单元来并行执行多个MSB单元的计算，从而提高速度和效率。

总之，多工位级进模设计是一个重要的电路设计技术，可以显著提高集成电路的性能和功能密度。

通过并行连接多个MSB单元或者通过串行方式处理多个输入数据，可以提高处理速度和效率。

未来，我们可以期待更多的研究工作，以进一步改进多工位级进模设计的性能和功能。

毕业设计（论文）文献综述院系：材料科学与工程学院年级专业：11级材料成型及控制工程2班姓名：xxx学号：xxx电池接触片冲压级进模设计文献综述【内容摘要】：本文主要介绍了多工位冲压级进模的现状以及级进模的一些设计原则和级进模设计中可能会出现的问题。

【关键词】：级进模、冲压、侧刃、载体、空工位、锥形拉深、切舌片、分段冲切、跳屑、排样导言冲压模具作为特殊的工艺装备，在现代制造业中越来越重要，人们日常接触到的汽车手表，电视机，冰箱，照相机，玩具等都离不开用冲压模具成型加工，或用模具生产其中某个零件，冲压模具关系到现代金制造业属的发展与进步，是现代制造业的重要工艺装备，是企业效益的倍增器。

相对于普通冲压模具来说，多工位精密冲压级进模生产效率比普通冲压高十倍甚至几十倍，被誉为是一种高质量，高效率，低成本的先进金属制品制造技术，特别是在汽车，电子信息，电器，绿色家电，医疗器械领域中应用的越来越多。

作者通过如上关键字在知网和万方上搜索得到一些文献，对于做设计很有帮助，罗列如下：陈刚，李成峰，王治国.连续模在冲压生产中的应用：讲述了级进模的设计原则[1]。

杨天昊.多工位级进模排样设计技巧：文章主要讨论一些多工位级进模排样设计的技巧,对排样图的设计提供帮助[2]。

杨天昊.浅谈多工位级进模空工位的设计:文章主要论述多工位级进模排样图设计中增加空工位的目的及原则[3]。

谢建.侧刃在级进模中的合理使用:文章分析了在级进模中应用很广的侧刃和导正销联合定位时可能出现的问题,并提出了解决的具体方法[4]。

张正修，赵向珍，李欠娃.级进模中成形侧刃的设计与应用:文章介绍了级进模中应用非标准侧刃实施送料定位并同时对冲裁件侧边进行成形冲切的成形侧刃及其设计[5]。

李小勇.多工位级进模冲压载体形式对成形精度的影响:文章介绍了不同的载体形式对成形精度的影响[6]。

陆华银.级进模切舌工位结构设计：文章根据成形零件上不同的切舌方向,介绍了3种级进模中常用切舌工位的结构和设计要点[7].王德祥.切舌折弯取件困难分析及措施:以电冰箱盘管固定板为例 ,阐述了如何解决切舌折弯成型后取件困难问题[8] .谢青松，胡兴才.上封盖简易拉深模设计:文章介绍了一种板厚较厚的浅锥形零件拉深成形工艺分析及其简易模具设计[9] .陆元三.防止冲压生产中跳屑的措施以及李光华.多工位级进模高速冲压时存在的问题及其对策：都讲述了级进模设计中一些容易出现的问题和解决对策[10-11]。

冲压工艺与模具设计第6章多工位级进模设计多工位级进模设计是冲压工艺和模具设计中的一种重要技术。

它通过在模具中设置多个工位，并在一次冲压周期内完成多道工序的加工，提高了生产效率，降低了生产成本。

本章将介绍多工位级进模设计的原理、步骤和注意事项。

首先，多工位级进模设计的原理是在一张板材上设置多个工位，通过模具的移动，将板材逐个引导至不同的工位进行加工。

这样能够实现多道工序的同步进行，大大提高了生产效率。

同时，多工位级进模设计还能够减少加工误差，提高产品的质量稳定性。

多工位级进模设计的步骤主要包括以下几个方面：1.确定工序和工位数：根据产品的工艺要求和加工工序，确定需要设置的工位数。

通常情况下，每个工位都有一个特定的工序，因此需要根据产品的工艺流程来确定工位数。

2.工位的位置和间距：根据产品的尺寸和形状，确定不同工位之间的位置和间距。

通常情况下，工位之间的距离要足够大，以便模具的移动和板材的引导。

同时，还需要考虑工件的定位和夹持问题。

3.设计模具结构：根据产品的形状和工艺要求，设计模具的结构。

模具的结构应该能够实现板材的引导和定位，同时还要具备足够的刚性和稳定性。

4.确定进模方式：根据产品的工艺流程和加工要求，确定板材的进模方式。

通常情况下，可以采用滑块、导柱、引导板等方式来实现板材的进模。

5.考虑模具的适应性：在设计模具的同时，还要考虑模具的适应性。

模具应该能够适应不同尺寸和形状的板材，以应对不同的生产需求。

在进行多工位级进模设计时，还需要注意以下几点：1.合理安排工位的顺序：根据产品的工艺要求和加工工序，合理安排工位的顺序。

通常情况下，先进行简单工序，再进行复杂工序，以确保生产的连续性和高效性。

2.考虑工位的平衡性：在设置多个工位时，要考虑工位之间的平衡性。

工位之间的加工时间应该尽量一致，以避免生产的瓶颈。

3.加工误差的控制：在多工位级进模设计中，由于板材的引导和移动，容易产生加工误差。

因此，需要在设计模具时，采取相应的措施来控制加工误差，提高产品的精度和一致性。

多工位级进模的设计在制造业中，多工位级进模是一种常见的生产工艺，它可以提高生产效率和降低生产成本。

本文将介绍多工位级进模的设计原理和优势。

什么是多工位级进模？多工位级进模是一种通过在同一模具上设置多个工位，实现在不同工位上同时进行不同生产工序的工艺。

通常在汽车零部件、家电产品及日用品等行业中广泛应用。

通过多工位级进模，可以实现高效的生产流程，节约生产时间，提高生产效率。

多工位级进模的设计原理多工位级进模的设计原理主要包括以下几个方面：1.模具结构设计：多工位级进模需要设计合理的模具结构，包括各个工位的分布、工位之间的联动方式等。

模具结构设计需要考虑材料选择、强度分析等因素，确保模具的稳定性和耐用性。

2.工位规划：在设计多工位级进模时，需要合理规划各个工位的位置和功能，确保各工位之间的协调配合，实现生产流程的顺畅进行。

3.工艺参数设计：多工位级进模的设计还需要考虑工艺参数的设定，包括生产速度、温度控制、压力等参数的调整，以保证产品的质量和生产效率。

多工位级进模的优势多工位级进模相比传统的单工位模具具有一些明显的优势，包括：•提高生产效率：多工位级进模可以同时进行多个工序，节约生产时间，提高生产效率。

•降低生产成本：由于生产效率提高，可以减少生产周期，降低生产成本。

•减少人为操作：多工位级进模可以自动完成不同的工序，减少人为操作，减少人力成本。

结语多工位级进模是一种高效的生产工艺，可以极大提高生产效率，降低生产成本。

通过合理的模具结构设计和工位规划，可以实现多工位级进模的设计和制造。

在今后的制造业发展中，多工位级进模将发挥更加重要的作用。

论多工位级进模模具结构偏载分析及优化设计摘要：随着高强板在汽车等行业内的广泛应用，对多工位级进模结构强度的要求也越来越高。

本文就对多工位级进模模具结构偏载分析及优化设计进行分析和了解。

关键词：工位级进模；模具结构；偏载分析一、模具结构分析现状因复杂冲压力作用致使大型多工位级进模工作时产生弹性变形，由此影响较高精度要求的冲压件产品质量。

模具连续工作会引起疲劳损伤，造成永久变形。

许多学者和高校对模具冲压成形工艺的影响因素进行了定量分析，如排样方式、模具圆角半径、拉延筋的布置等，这些因素直接与板料接触，影响板料在模具冲压时的流动情况，直接决定了冲压产品是否合格。

模具结构强度是影响冲压件质量稳定性的重要因素，模具结构强度直接决定了模具的使用寿命。

与凹凸模的材料相比，模具垫脚部分材料强度较低，大型复杂的多工位级进模冲压力较大，冲压时模具垫脚就会产生较大变形，影响产品冲压成形质量；当多工位级进模冲压力较小时，垫脚的变形量不足以影响产品的成形质量，而以传统经验设计的模具结构材料分布并不合理，造成局部材料堆积，模具总体质量增大。

目前对多工位级进模整体结构进行受力分析的研究工作也相对较少。

二、多工位级进冲压成形分析有限元技术在板材冲压成形领域得到了广泛的应用。

采用CAE技术进行冲压成形工艺仿真，可以准确预测冲压过程中金属板材的流动、应力应变的分布、厚度分布、可能出现的缺陷及失效形式。

CAE仿真可以优化冲压成形工艺参数，比如压料力的大小、拉延筋的设置和圆角大小等，对提高冲压件质量、缩短产品开发周期、降低制造成本具有重要的意义。

华南理工大学的夏琴香，魏光明等同志以某安装座结构件多工位级进模为研究对象，采用多工位多工序级进冲压方法，对13工位冲压全工序进行数值模拟仿真，并针对正反拉深工序产生的问题缺陷进行分析，修正了数值模拟的相关参数设置，将数值模拟结果与实际冲压件进行对比分析，验证了多工位多工序方法的可靠性。

与多工位多工序建模方法相比，单工位单工序建模相对简单，适用于结构特别复杂的冲压件。

多工位级进模磨损分析及寿命预测多工位级进模现已成为实现大生产、高效率、低成本的最佳选择，被称为现代高精密、高效率、长寿命的“三高”模具。

模具磨损作为冲压模具中最常见的故障，不仅影响着模具的寿命，同时还会影响冲压件的形状、尺寸和表面质量。

由于冲压成形时模具承受很大的高频载荷，使模具的磨损情况更为严重，进而给模具的设计和应用带来一系列问题，因此，对模具磨损行为的研究具有非常重要的意义。

自1953 年起，Archard 理论被国内外许多学者广泛应用于模具磨损分析中。

由于冲裁刃口寿命相对模具其他部位更低，需要通过反复刃磨和更换零部件。

1 模具磨损机理及有限元模型的建立 1.1 模具磨损机理理解模具工作时的磨损机理对预测模具磨损具有非常重要的意义。

模具磨损后，不能通过修复而继续服役即认定该模具已失效。

在模具失效中，磨损失效占70%左右。

模具磨损失效是由多种因素影响的复杂过程，按其磨损的机理可以分为磨粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损等类型。

模具在冲裁过程中，随着凸模的运动，与板坯之间存在着很大的压力和强烈的摩擦，由于摩擦副之间产生相对运动，使模具材料的颗粒被工件带去，从而造成磨损。

磨损后模具的尺寸及表面质量发生变化，导致不能继续服役而失效。

1.2 Archard 磨损理论 1953年美国的ARCHARD J F提出了简单的磨损计算公式——Archard 磨损公式，见式(1)。

为便于其在 Deform 软件中进行有限元分析，将Archard 磨损模型公式积分变形为式(4)1.3 多工位级进模磨损分析有限元模型的建立模具于产西班牙大众汽某零件（见图 1），该零件由度为 2 mm 的 DX52D+Z140 镀锌板制成，包括冲孔、修边、翻边、整形、弯曲、成形等 18 个工位（见图2）。

材料的屈服强度为140~300 MPa，抗拉强度为270~420 MPa，泊松比为 0.3，弹性模量为 210 GPa[9]。