图1为蛋糕烤盘中的一个零件，材料为0.4mm厚的板料。该零件生产批量大，需采取冲裁和多次拉深成形工序加工才能制成；如果采取单工序模生产，所需要的冲压设备和生产工人的数量就会比较多，交货时间长，生产效率低，生产成本较高。为提高生产效率，降低生产成本，经分析决定采用级进拉深复合模来加工，但必须对冲压工艺和模具结构进行改进。
1.工艺及排样
原零件生产工艺为：落料→正拉深→反拉深→反拉深→整形→切断，共6道工序。在此基础上，经分析先确定了级进模排样图（见图2）。
为保证条料宽度不变及步距准确，在排样图2中，采用双圈切口方式，两次切口分别在4个方向交错与条料相接，并在模具7个工位上安装了导正销。整个模具冲压的工序流程分为：切口→切口→校平→正拉深→反拉深→反拉深→整形→落料→切断等工序。
模具结构如图3所示。
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2.试模中存在的问题
模具制造完成后，在1 100kN自动压力机上进行试模，存在着几个问题：①模具送料不畅，条料在第1次反拉深工序后产生较大的弯曲。②送料步距不准，定位孔被拉长或变形。③条料从浮料销中脱出。
其后，虽然经过了几次改进，但上述问题都没有得到根本解决，模具无法交付生产部门使用。
3.分析原因
为找到产生问题的根本原因，在电脑中对模具工作过程进行了模拟。如图4所示是条料正拉深成形后由自动送料机构送到反拉深凹模6上方，上模下行，反拉深凸模4及压边圈5刚刚接触拉深成形件顶部的时刻。
从图4中可以明显发现，当上模继续下行时，反拉深凸模4及压边圈5将通过拉深件顶部推动带料在此位置上产生向下弯曲，弯曲最大高度达28mm，直到正拉深凸模与凹模开始工作。这必然会造成条料两侧向此处聚集，两边条料受到拉动，使送料步距产生变化，同时在此过程中，卸料板2根本就没有接触到浮料销1，浮料销仍然在原有高度，条料下弯将使其从浮料销中脱出。
4.解决的方法
如图5所示，对反拉深压边圈12，浮料销3进行了尺寸修改，另增加了固定环15，拉板2、拉杆4、拉杆弹簧6及推杆7等部件。
修改方法有二种，一是增大反拉伸压边圈12的圆弧半径1.5mm；二是加长浮料销3的长度0.4 mm，即一个料厚。
改进后模具的工作过程为：冲床气动顶杆将反拉深凹模13顶起，使其高度略大于正拉深压边圈1个正拉深高度。当上模下行，反拉深凸模11及压边圈12与拉深成形件顶部相接触时(如图5a所示的位置)，推杆7刚好与拉杆4接触。上模继续下行，推杆7将推动拉杆4连同拉板2一起下降，浮料销3也在回程弹簧作用下带动条料下行。当上模运行到图5b所示的位置时，开始进行第1次反拉伸工序。此时冲床的气缸压力要能够满足反拉深凹模13在悬浮状态下完成反拉深。第1次反拉深完成后，压边圈12与上固定环15贴合，此后反拉深凸模11及压边圈12将强制推动反拉深凹模13下降，如图5c所示，直至模具整个动作顺利完成。nextpage
（1）回程弹簧 回程弹簧应满足下面2种情况：
①在图5a所示的位置时，回程弹簧处于压缩状态，上模下行拉板2下降时，浮料销在弹力作用下必会随之下降。
②当上模运行到图5b所示的位置时，回程弹簧应完全放松，从第1次反拉深开始工作到结束的这段时间里，条料底平面没有多大移动，而浮料销在此期间也正好处于暂停状态。
（2）浮料导正套 浮料导正套弹起高度应略大于正拉深压边圈平面，保证在正拉深开始前导正销插入条料定位孔内。另外，回程弹簧完全放松后，浮料导正套承担浮料作用，使在第1次反拉深工作期间，条料和浮料销的暂停状态得以实现。从正拉深开始到模具整个动作完成的这段时间里，浮料销和浮料导正套是在卸料板8的推动下完成下行动作的。在模具从下死点开始回程至图5c所示的位置时浮料导正套将带动浮料销，带料随正拉深压边圈9、反拉深凹模13一起上浮。假如没有浮料导正套，由于浮料销在暂停期已经和拉板产生了一段距离，如果仅靠拉板带动浮料销上浮，浮料销的上浮时间将落后于正拉深压边圈和反拉深凹模的上升时间，造成托料滞后。
（3）拉杆弹簧 拉杆弹簧必须有足够的压缩量，且弹力应远大于回程弹簧。
在模具从图5a所示的位置上升和返回到此位置的整个时间内，由于拉杆弹簧的作用，拉板始终紧贴下模板，浮料销也始终处于送料最高位置，这样可以有充分的时间保证送料机构完成送料。
5.结束语
在单工序成形工艺及模具的成功基础，拉深次数、凸模、凹模、压边圈等模具主要零件的形状尺寸不需要在级进模中进行验证，这是模具成功的前提。
另外，带正反拉深工序的级进模在设计时，首先应保证带料基本处于同一平面内，但也允许有一定的高低落差。
此副模具的实践也证明，如果带料底平面高于切口凹模表面10mm以上，就不会影响模具的正常工作；此副模具在第1次反拉深开始工作时，导正销并没有发挥定位导正作用，但由于反拉深压边圈及凹模的形状尺寸与正拉深相关联，坯料在此处可以自行找正。实际生产出的产品经检验也达到了设计要求，同时也使工厂的经济效益得到了较好的提高。
