1.无支承缩口模
无支承模具结构简单，但所能承受的变形力很有限，只适合管壁较厚、变形程度不大的截管件或拉深件，如图7-4a所示。
2.有支承缩口模
有支承的模具形式增加了坯料的稳定性，可以提高变形程度。而且，如果缩口内设有芯棒，还可以提高缩口内径尺寸精度。内外支承的模具形式比内支承得到的变形程度大3％～5％，如图7-4b、c所示。
3.锥形凹模缩口模
锥形凹模的大端直径设计成大于坯筒直径，以方便入料。凹模斜角通常取为10°～20°，一般不大于30°。
锥形缩口模以内、外支承形式为常见，如图7-5所示，而在设计内支承时，应避开内支承与凹模的锥度配合的形式。这是因为，如果材料在缩口过程中已经起皱，凸模与凹模的锥面是不能将其压平的，所以这种设计对于防止起皱并无实际意义，而且潜藏着撑破凹模的风险，如图7-6所示。
图7-4 缩口模具形式
a）无支承缩口模（正装） b）外部支承缩口模（倒装） c）内外支承
图7-5 锥形凹模缩口模
1—打料杆 2—上模座 3—合金钢凹模 4—保护套 5—内支承 6—外支承 7—下模座
图7-6 锥形凹模缩口的错误设计
4.球面凹模缩口模
图7-7所示为球形工作面凹模。球面凹模只需将模口直径设计成比坯料直径略大，而无须考虑入料角问题。
球面凹模的剖面形状并不局限于球形，也可以将半圆弧拉长成为椭圆形或倒滴水形，以延长变形路径，如图7-8所示。
5.圆角凹模
用凹模圆角的一部分弧面作为缩口模的工作段的凹模，称为圆角凹模。在设计圆角凹模时，除了工作段要保持较低的表面粗糙度值外，入料点与圆角中心点之间的连线与水平线间的夹角λ应大于50°，否则凹模下行的水平分力过大，将导致坯筒过早失稳起皱，如图7-9所示。
图7-7 内外支承球面凹模缩口模
1—外支承座 2—外支承 3—凹模保护套 4—上模座 5—合金钢凹模 6—内支承 7—顶杆 8—下模
图7-8 椭圆工作面凹模缩口模
1—上模座 2—凹模 3—预应力保护套 4—外支承 5—下模座
图7-9 圆角缩口模
a）首道缩口模 b）后道缩口模 1—内支承 2—凹模 3—保护套 4—工件
6.多道次缩口模
一次不能达到缩口尺寸的，可以安排多道次缩口。在描述多道次缩口模之前，有两个问题需要先行搞清楚。
（1）缩口与扩口作业中数据的镜像 在不锈钢截管件硬模单次缩口作业中，采用内支承，缩口率为20％；采用外支承，缩口率为25％；同时采用内、外支承，缩口率可达27％；当缩口程度达到27％时，缩口作业就很难再进行下去。这是因为，变形区内材料在外径减小的同时，厚度在原来的基础上增加约17％，由口沿向变形区尾端逐渐减少。
这种情况下，由上模传来的压力已不能令坯筒继续变小，因为壁厚的不同，此时的坯筒直壁部分的屈服强度已明显低于已变形区域，直壁产生失稳起皱现象。
这种现象的起始点在变形区与直壁结合位置，起皱程度由上向下逐步递减。采用内支承时，起始点向外扩张；采用外支承时起始点向内扩张；同时采用内、外支承，则在结合环线位置发生畸变。而在不锈钢管件的扩口作业中，当扩口后的直径大于坯筒直径27％时，材料产生裂纹或发生反转。
扩口与缩口互为逆向作业，这两种作业状态中出现的同一数据的现象，看来并不是一种巧合，而是一种在某种条件的制约下的镜像。
（2）不同形式模具二次缩口时的受力分析 从图7-10可以看出，在锥形模中，二次缩口的作用力仍会沿着首次作业后的斜面产生较大的垂直分力，作用于坯筒直壁。
而用圆角代替圆锥角作为缩口模的工作段有明显的优势。其优点是，圆角的尾端与内支承台肩平行，为下一次缩口提供了方便。
在下一次缩口中，其轴向压力中的大部分已经改由内支承台肩承担，减轻了未变形区的负担，减少了材料发生畸变的概率。
图7-10 不同模具形式缩口受力分析
a）锥形凹模 b）圆角凹模
通过对以上两点的探讨，可以得出如下几点结论：①正常情况下，极限缩口系数不会大于材料伸长率的70％；②多道次缩口模的首道缩口宜采用圆角凹模，以期得到一段台肩，来承担后续加工的垂直压力；③首道缩口以后的缩口道次，可以是圆角凹模，也可以是其他形式的凹模，因为此时缩口变形区已企稳，承压段已经缩短，已能承受较大的压力。
解决变形区域内材料增厚的方法如下：
1）先缩口，后缩径。凹模做成通孔，先在小尺寸范围内将管件口部缩小到小于通孔尺寸，内支承平面保持锋利，利用刃口将变形区的材料顶出，将材料拉薄，如图7-11所示。
2）在两道工序中插入压平，将上道缩口部分R凹压平成台肩，重新缩口的压力由台肩平面承担。
3）将缩口锥体部分整成直壁，然后采用辗压缩口的方式将增厚的部位辗薄。如果不能达到要求的尺寸，可再行缩口（中间加退火工序），如图7-12所示。
图7-11 先缩口后缩径(www.xing528.com)
1—模座 2—内支承 3—预缩口后的管件 4—凹模 5—硬质合金镶块
图7-12 缩口部分辗薄
1—芯棒 2—管件 3—滚轮
7.分瓣式内支承全张紧缩口模
当缩口力下传至直壁并超过了材料的抗弯强度时，材料就会失稳，并向凸、凹模间隙挠曲。分瓣式内支承全张紧缩口模可以完全消除内外支承与坯筒的间隙，并且入料出料方便，如图7-13所示。
其工作过程如下：
凹模5下行时，压圈8在弹簧7的作用下，首先将分瓣式内支承10压向下模座3，并同时向外扩张，将坯筒与外支承间的空隙胀满。当下模座3与机床工作台2贴合后，下模停止下行，凹模开始将坯筒9缩口。凹模5上行后，分瓣式内支承10与弹顶装置1同时上升，内支承10直径缩小，工件9回弹，外径缩小，与外支承间出现较大的间隙。工件由下模顶端取出。
图7-13 分瓣式内支承全张紧缩口模
1—弹顶装置 2—工作台 3—下模座 4—外支承 5—凹模 6—凹模垫块 7—弹簧 8—压圈 9—工件 10—分瓣式内支承 11—锥形芯杆
8.拉深件挠边缩口模
旋转体拉深件切除凸缘后，在口沿位置产生向外挠曲现象，俗称挠边。挠边是杠杆挠曲的表征之一。挠边不但影响产品外观，而且严重影响对焊件的对齐，降低焊接质量，通常要加以矫正才能进入下道工序，如图7-14所示。
挠边缩口模设计时应注意以下几点：
1）上模外径小于拉深凹模内径尺寸。
2）工作段采用合金钢，如GCr15或模具钢Cr12制作，外径采用低碳钢保护圈热套来获取预紧力；这样设计不但节省资金，更有利于模具寿命。
3）上模型腔必须与工件严格配形（涂红配作），非受力点可予以剔空。
4）上模材料不宜太硬，可在接触面涂装橡胶漆或聚氨酯清漆，也可以用尼龙王（聚四氟乙烯）代替钢材作上模，以防擦伤工件表面。
5）入料角取在3°～7°，一般取4.5°。
6）设计时一般将拉深模内径尺寸作为缩口模的中径，锥口上端尺寸大于中径2％～5％；视工件在自然状态下的椭圆程度决定。下端小于缩口后的工件尺寸，且垂直运行距离不小于14t。调节工件的入模深度，可以控制工件的缩口尺寸。
7）凸模靠台阶与凹模保护套的间隙定位。因此，凹模保护套内径下段表面粗糙度值Ra应小于3.2μm。
8）凸凹模间隙1／2Z大于或等于1.2t。
图7-14 提锅盖缩口模
1—弹顶装置 2—下模座 3—凹模保护套 4—凹模 5—凸模 6—上模 7—工件
9.长管件缩径模
图7-15所示为小直径大长度管件缩径模。其工作条件：原始直径为19mm，缩径为16mm，管材壁厚为0.8mm，缩径长度为25mm，单次工作循环为5s，产能可达600支／h。
该设计可适应一般压力机的闭合高度，不受工件长度的限制，但压料板应有良好的导向，所给出的压料力应大于管件缩口力。当弹簧压力不够时，可改用橡胶弹性体单层或叠层安装。
图7-15 长管件缩径模
1—下模座 2—复位弹簧 3—滑块 4—凹模 5—斜楔 6—压料弹簧 7—压料板 8—承料板
10.倒挤式缩口模
如图7-16所示，该模具通用性强，只要更换不同尺寸的凹模3、导正圈5以及凸模6就可以进行不同孔径的缩口。导正圈主要起导向和定位作用，同时对管坯孔起一定的外支承作用。凸模下部加工成台阶形状，其小直径与管坯内径配合，深入管坯内孔起定位导向及内支承作用。冲压时凸模大台阶对管坯加压，使管坯下端进入凹模缩口成形。
11.缩口镦头复合模
如图7-17所示，管坯套在定位柱2上定位后，在压力机滑块下行过程中，缩口凹模4先对管坯上部缩口成形，随后压柱5对缩口端施加轴向压力，而使管坯下端头镦压成形。压力机滑块回程时，卸料板3在顶杆1的作用下将管件顶起。若管件卡在上模中，则由打料杆6推动压柱5，从而将管件卸下。
图7-16 倒挤式缩口模
1—下模板 2—凹模套 3—凹模 4—紧固套 5—导正圈 6—凸模 7—垫板 8—上模板
图7-17 缩口镦头复合模
1—顶杆 2—下封口凹模 3—卸料板 4—缩口凹模 5—压柱 6—打料杆
12.缩口封口复合模
如图7-18所示，管坯置于下封口凹模2上，并由定位圈3定位，定位圈兼起外支承作用。缩口凹模6由紧固套4通过螺纹紧固在模柄8上。在压力机滑块下降过程中，缩口凹模首先对管坯上部从直径25mm缩小到22mm，最后上、下封口凹模9、2将管坯两端压成圆角（即实现封口成形）。上模回程时，打杆10推动上封口凹模下行，把管件从上模中卸下。
图7-18 缩口封口复合模
1—下模板 2—下封口凹模 3—定位圈 4—紧固套 5—垫板 6—缩口凹模 7—垫圈 8—模柄 9—上封口凹模 10—打料杆
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