高效、精密、长寿命多工位级进模多用于大量生产，因此对凸、凹模等工作零部件的结构设计、合理选材、制造精度、表面强化处理和组装方式，提出了更高要求。凹模拼块与凸模材料选用高铬耐磨工具钢SKD11、高速钢SKH51和硬质合金G5、G8制造[7]，甚至采用横向断裂强度更高的V30（HIP）、V40（HIP）及超微粒子硬质合金。硬质合金中碳化钨（WC）含量的增加，其硬度和耐磨性增加，冲击韧度下降。当钴含量相同时，随着碳化钨晶粒由粗变细，合金硬度增加，耐磨性提高，强度略为降低。碳化钨平均粒度>3.0～≤5.0μm者为粗晶粒度，牌号标称最后为c；>1.0～≤3.0μm者为中晶粒度，牌号标称最后仅是阿拉伯数字；>0.8～≤1.0μm者为细晶粒度，牌号标称最后为x。超微粒子硬质合金的碳化钨晶粒度更细（<0.5μm），横向断裂强度高达4169MPa。纳米晶粒硬质合金的碳化钨更微细（<0.1μm），它具有更佳的硬度与韧性结合[9]。
热等静压（HIP）处理是在高温高压的惰性气体中进行热压，使热压制品的孔隙度可以降低到0.0001%，几乎接近于理论密度[5]。经热等静压处理的硬质合金，在含钴量相同情况，其抗弯强度比一般方法要提高16%～30%。
由于硬质合金具有优于各类模具钢的耐磨性；热膨胀系数小（仅为钢的1/2）；弹性模量高，受力时，挠曲变形小；摩擦系数小，它对被加工的金属材料粘附性（亲合力）小；硬质合金还可以制成具有耐腐蚀、无磁等特性的材料。这些别的钢材不可比拟的优良特性，使得价格昂贵的硬质合金在使用上变得经济效益更好，制品成本反而降低。20世纪70年代以后，硬质合金材料成为高效、精密、长寿命多工位级进模的最佳材料。当冲压速度很高时，只有硬质合金才使模具耐磨性高、刚性好，冲压过程平稳。也只有这种材料使极小尺寸的凸模等易损件有令人满意的使用寿命。集成电路引线框架级进模的凸模最小宽度仅0.2mm，用硬质合金制造的凸模和凹模拼块制造精度达2μm。在800次/min的高速冲压过程中模具刃磨寿命>100万次，总寿命可超过1亿次，甚至更高。
凸模与固定板的配合关系改变了传统的过盈压入后靠凸模台肩吊挂或铆头的装配方法，而采用小间隙呈“浮动”配合，凸模与固定板单面间隙仅为0.003～0.005mm之间，这样不仅不会松动而影响精度，而且由于凸模工作部分与卸料板的精密配合，反而提高了凸模的垂直精度，并使凸模装配简易，维修和调换易损备件更加方便。以下介绍的凸模固定方法均属“浮动”配合。
图2-4-22所示为圆凸模的几种固定形式，图a为用止紧螺钉固定；图b为用螺塞和垫柱顶压固定；图c为用保护套，压板压紧保护套外侧上的凸肩固定；图d为用压板压住套圈下端面固定，刃磨后，在凸模上端加垫片，同时刃磨套圈，以保证压板压平。
图2-4-22 圆凸模的几种固定形式
1—止紧螺钉 2—螺塞 3—垫柱 4—保护套 5—压板 6—垫片 7—套圈 8—螺钉
图2-4-23所示为异形凸模的固定方法，其中图a所示为穿钢丝法，将异形凸模的固定部分用电火花或线切割加工出ϕ4mm的小孔，并在固定板的对应位置铣槽。装配时，只要在凸模小孔内穿上钢丝就可将凸模挂在固定板上，最后将凸模上端面磨平即可。图b所示为螺钉吊紧法，主要用于凸模端面较大，其面积又足够攻螺纹的异形凸模。加工时，要求先攻螺纹，后热处理，再线切割。为考虑维修方便，要求在上模座对应于螺钉的位置打一通孔，以便于螺钉的安装和拆卸。这样在维修时就不需要再拆卸料板、固定板、垫板等零件，直接拆、换凸模即可。图c所示为托块压肩法，凸模工作部分尺寸由光学曲线磨床磨削加工保证精度，刃口直线长度15mm左右，凸模尾端固定部分为简单的矩形，刃口部与固定部之间，由磨削砂轮半径过渡。这种凸模形式，既可增加凸模自身的刚性，又简化了制造。固定时用托块压住凸模尾端台肩，再用螺钉固紧。图d所示为托块压槽法，该法与压肩法类同，不同之处仅为凸模尾端台肩改为小槽，然后用托块插入小槽后用螺钉固紧。
凹模拼块在凹模座板上的装配常用以下三种方法（见图2-4-24）。
图2-4-23 异形凸模的固定方法
1—钢丝 2—螺钉 3—凸模 4—固定板 5—托块
图2-4-24 凹模拼块在凹模座板上的固定方法
（1）组合凹模拼块的直槽固定法（见图2-4-24a）该方法在凹模座板上精磨加工出直通槽，槽宽与凹模拼块外形尺寸成0.002mm的间隙配合，凹模采用全拼块组合结构，拼块分割在刃口处，使凹模型孔由内形加工变为外形加工，拼块最终的精加工为磨削与研磨。在直通槽中间位置设有中心块（中心块上一般不设工位），直槽两端用螺钉从侧面固定左右挡块（见图2-4-25），各凹模拼块按工位先后次序组装在精密、耐磨的凹模基座的直槽中，并在紧靠左右挡块的内侧装入3°～7°的楔块锁紧，对凹模拼块产生一预压力，预压力的大小靠左右楔块调节。该法拼块数量多，制造、装配较麻烦，累积误差较大。为减少累积误差，须提高拼块和直槽的制造精度，使尺寸精度达到±0.003mm（μ级精度），互换性好，又由于拼块不用圆柱销定位，所以模具结构紧凑，更换备件非常方便和迅速，拆装的重复精度高，冲压件质量高，模具使用寿命长，在引线框架多工位级进冲裁模中应用广泛。
图2-4-25 组合凹模拼块的直槽固定
1—左右挡块 2—凹模座板 3—导料板 4—中心块 5—凹模拼块 6—左右楔块
为了避免在冲压过程中凹模型孔中的材料因弹性变形产生过大的涨力，凹模型孔常采用单锥形，刃口斜度一般取8′～12′（见图2-4-26a）；或双锥形，刃口段斜度取5′～12′，漏料段斜度取5°～15°（见图2-4-26b）。(www.xing528.com)
（2）分段凹模拼块的直槽固定法（图2-4-24b）该方法凹模拼块在直槽中的固定方式与图2-4-24a所示类同，但由于拼块数量少，安装中累积误差较小，设计、制造简便，制模周期短。不足之处是拼块分割不在刃口部分，使封闭刃口的精加工以线切割为主，而凹模型孔在线切割时经过火花放电，使材料表面产生高温和热循环，形成与基体金属成分、组织、性能不同的变质层，组织疏松，层厚约0.02mm，对模具的使用寿命影响较大，所以线切割后，尚需经过喷射、抛光和研磨等处理。
（3）组合凹模拼块的框套固定（图2-4-24c）该方法在凹模座板上用线切割预加工多个长方孔，留出磨量，再由精密坐标磨床精磨至尺寸，各凹模拼块组合后分别装入相应的框孔内。凹模座板上各框孔与座板外形基准面间的距离，其尺寸误差严格控制在±0.001mm左右，目标值为“零”，这样直槽式拼块固定中的装配累积总误差，在框套固定中，可由各长方孔在小范围内分段消除，因而提高了模具装配精度。采用直槽固定时，修理或更换一拼块，必然会引起其他拼块跟着松动。而框套固定时，只影响修理件一组长方孔内的拼块。
该法拼块分割在刃口部分，使凹模型孔由内形加工变为外形加工，拼块最终的精加工可由磨削与研磨来完成，所以加工精度和质量高。考虑到冲压过程中被冲材料弹性变形产生涨力的大小，来合理选用拼块与框孔的配合过盈量。长方孔间的壁厚要有足够的强度，否则拼块装入框孔内，在涨力作用下，框孔间薄壁处会发生变形而影响模具精度。
在电动机铁心定、转子冲裁与自动叠装级进模中，常采用分段拼合凹模的设计方法，图2-4-27所示为这种结构的典型实例，它由四段组成：
第一段为冲转子轴孔、槽孔和导正销孔；
第二段为冲转子叠压点及扭角；
第三段为转子落料叠装，冲定子槽；
第四段为冲定子叠压点及定子落料叠装。
在该模具中，为保证各工位型孔的间距精度，将各段凹模的结合面研合镶为一体，构成一个整体凹模。分段拼合凹模克服了整体凹模所存在的缺点，它是在分段凹模的工位型孔加工结束后，再以型孔为基准，以磨削与最终研磨加工来控制各型孔的位置尺寸。一般凹模型孔间距精度控制在0.002～0.005mm。
图2-4-26 凹模拼块
a）单锥工作型孔 b）双锥工作型孔
图2-4-27 电机定子、转子凹模分段拼合图
型孔中凹进或突出部分，比较容易磨损，应单独做成一个拼块件。例如定子、转子槽应采用拼块式结构（见图2-4-27），镶件采用线切割粗加工后，再用光学曲线磨床磨削，以保证型孔尺寸精度和互换性。对于对称性的型孔，拼合面最好选在对称中心线上。
微电动机转子冲片槽形孔凹模常采用镶嵌式结构（见图2-4-28），由于槽形是产品最主要功能部位，等分精度要求高，所有尺寸换算成坐标尺寸，公差控制在±0.0025mm内。箍圈的形式根据所处平面位置确定，平面位置紧，采用图2-4-28a所示带台阶的形式，通过凹模固定板固定。平面位置较大的采用图2-4-28b所示形式，直接用螺钉、销钉固定和定位。箍圈材料要求热稳定性好，淬硬55～58HRC，配合过盈量为0.0012mm。为了确保尺寸精度和稳定性，组合凹模下面设有垫板。
图2-4-28 转子槽孔镶嵌式凹模结构
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