案例2：复合模实例零件简图：如图1所示；零件名称：支架生产批量：大批量；材料：Q235A；材料厚度：2mm图1 零件图1、 冲压件的工艺分析该支架零件形状简单，是一个外圆弧为R4.5mm的折弯件，其中虧mm的圆孔和6X 12mm的腰形孔为安装孔，所以此两孔的位置尺寸是该零件需要保证的重点另外，该零件 属隐蔽件，被其他零件完全遮蔽，外观上要求不高该零件板厚t=2m m,内表面弯曲半径为R2.5m m,大于Q235A板料的最小弯曲半径；腰 形孔边到弯曲中心的距离L=4.5m m,大于2t(4m m),即腰形孔在弯曲变形区外，弯曲件的结 构工艺性良好零件展开后形状简单、结构对称由冲压设计资料中可查出，冲裁件内外形所能达到的 经济精度为IT12〜IT10，而零件图中的尺寸未标注公差，即该零件的精度等级为IT14级，可 知该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证其他尺寸标注、生产批量等情况，也均符 合冲裁的工艺要求，冲裁工艺性良好2、 确定冲裁工艺方案与模具结构形式首先根据零件形状确定冲压工序类型和选择工序顺序因该零件的孔在弯曲变形区外， 故其需要的基本工序有落料、冲孔和弯曲其中弯曲决定了零件的总体形状和尺寸，为最后 一道工序。
根据冲载工序的不同选择可做出以下几种组合方案：方案一：先落料，再冲孔，最后折弯，由三套模具完成 方案二：先采用落料冲孔复合模，然后折弯，由二套模具完成 方案三：先采用冲孔落料级进模，然后折弯，由二套模具完成比较上述各方案可以看出，方案一的优点是：模具结构简单、寿命长、制造周期短、投 产快缺点是：工序分散，需用模具、压力机和操作人员较多，劳动生产率低方案二落料冲孔在一道工序内完成，内、外形的位置尺寸精度高，工件的平整性好；方 案三由于是先冲孔后落料，内、外形的位置尺寸精度不如方案二高，工件易弯曲，平整性不 如方案二好，但操作安全、方便方案二和方案三与方案一相比，工序集中，劳动生产率高， 但模具结构复杂，制造周期长综上所述，虽然该零件外观要求不高，但要求平整，两孔的安装位置尺寸要求得到保证， 且为大批量生产，生产率要高，故采用方案二复合模有正装复合模和倒装复合模，该零件材料为Q235A,板厚为2mm,不属软、薄材 料，且倒装复合模的废料可直接从压力机台面漏下，冲裁件由推件装置从上模推下，比较容 易取出，操作安全方便，生产效率高，故采用倒装复合模，并采用后侧导柱导套导向，弹性 卸料3、 主要工艺参数计算1) 毛坯展开尺寸L=L +L +L123其中 L1=70-4.5=65.5(mm)兀申 / 、L = (r + xt) r=2.5mm, t=2mm,则r/t=2.5/2=1.3，查表得x=0.342 1800兀① 兀9UoL广而(厂 + Xt)二丽(2.5 + 0.34 X 2)= 5(mm)L3=30-4.5=25.5(mm)则 L=L1+L2+L3=65.5+5+25.5=96(mm)零件展开图(复合模的工序图)如图2所示图2 零件展开图2) 确定排样方案和计算材料利用率① 确定排样方案 该零件毛坯形状近似为矩形，长度方向尺寸较大，为便于送料，采用单排方案(见图3)。
查表得a i =2.2mm, a =2mm,板料剪裁时的下偏差min 1minA=0.9mm,取 a=3mm, ai=2.5mm0② 计算材料利用率条料宽度：B=96+2X3=102(mm)送料步距： A=40+2.5=42.5(mm)一个步距内零件的实际面积：S1=(96-10)X40+(40-10X2)X 10+(nX 102)/2-2XnX32-(12-6)X6=3704.53 (mm2)一个步距内所需的毛坯面积：S0=AXB=42.5X 102=4335 (mm2)3704.534335X100% =85.46%S—个步距的材料利用率为：耳=S^ X100% =0图 3 排样图③ 计算冲压力和选择冲压设备查表得Q235A材料的抗剪强度：仁310〜380MPa，取仁350 MPa落料力 F]=KL]tT=1.3X(40+86X2+40-10X2+nX10) X2X350 =1.3X263.416X2X 350=239708.56(N)=239.7(KN) 冲孔力 F2=KL2tT=1.3X(6X2+2XnX6) X2X350 =1.3X49.7X2X350=45227(N)=45.23(KN)查表得 K =0.04 K =0.055卸推卸料力 F = K X F1=0.04X 239708.56=9588.34(N) =9.59(KN)卸卸1推件力 F =nX K X F推 推 2n为梗塞在凸凹模内的冲件数，取凸凹模刃口高度i=6m m,贝Jn=2 X h/t=2 X 6/2=6 F =nXK XF =6X0.055X45227=14924.91(N)=14.92(KN)推 推 2总冲裁力F= F1+ f2+ F卸+ F推 =239708.56+45227+9588.34+14924.91=309448.81(N)=309.45(KN)根据所计算冲裁力，初选压力机型号为JA21-35 (开式双柱固定台压力机)，其公 称压力为350KN，满足该冲裁件所需冲裁力的要求。
JA21-35的主要技术参数 滑块形程： 130mm 最大闭合高度： 280mm闭合高度调节量： 60mm工作台尺寸：前后： 380mm 左右： 610mm 工作台孔尺寸：前后： 200mm 左右： 290mm 直径： 260mm 垫板尺寸：厚度： 60mm 直径： 22.5mm 模柄尺寸：直径： 50mm 深度： 70mm 滑块底面尺寸：前后： 210mm 左右： 270mm④ 计算压力中心按比例画出零件形状，选定坐标系xoy,如图4所示该零件上下对称，即y0=0,故只需计算x0即可将工件冲裁周边分成L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7基本线段，求出各段长度及各段的重心位置:图4 计算压力中心L1=40mm x1=0L2=86mm x2=43mmL3=nX 10=31.4mm x3=86+180X 10X sin90° /(nX90)=92.36mmL4=20mm x4=96mmL5=86mm x5=43mmL6=2 X (6+n X 3)=30.85mm x6=15mmL7=nX 6=18.85 mm x7=86mmlx + lx H Flxx = -h-1 at if = 45.7 mm 0 l +1 + •…+11 2 7零件近似几何中心坐标x二48mm ,与压力中心相差2.3mm,为方便模具制造，取零件 几何中心坐标x二48mm，y=0为模具制造中心。
⑤ 计算凸、凹模刃口尺寸查表得Z . =0.25mm, Z =0.36mmmin max零件图上未注公差的尺寸，属自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差查公差表可得各尺寸公差为:零件外形: 400 mm、 960 mm、 R100 mm-0.62 -0.87 -0.36零件内形：①6+0.30 mm、6+0.30 x 12+0.43 mm0 0 0孔心距：71 士 0.37 mm、 33 士0.31 mm 采用单配加工法加工模具的工作零件落料部分以落料凹模为基准计算，落料凸模按间隙值配制；冲孔部分以冲孔凸模为基准计算，冲孔凹模按间隙值配制即以落料凹模、冲孔 凸模为基准，凸凹模按间隙值配制落料凹模的尺寸：查表得：尺寸40 、96 、R100 的磨损系数x均为0.5 (冲件精度为IT14级:-0.62 -0.87 -0.36x =0.5)40 = (40 — 0.5 x 0.62)+ 4 = 39.69+0.16 (mm)凹 0 00 8796 = (96 — 0.5 x 0.87)+ 4 = 95.57+0.22 (mm)凹 0 00.36R10 二(10— 0.5 x 0.36)+ 4 — 9.82+0.09 (mm)凹 0 0• 落料凸模的尺寸：尺寸40、96按相应凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.25〜0.36mm之间，尺寸R10按 凸 凸 凸相应凹模尺寸配作，保证单面间隙在0.13〜0.18mm之间。
• 冲孔凸模的尺寸：查表得：尺寸6+0.30、6+0.30 x12+0.43、的磨损系数x均为°.50 6 — (6 + 0.5 x 0.3)0 — 6.150 (mm)凸 _03 —0.08—46 — (6+0.5x0.3)0 — 6.150 (mm)凸 _03 —0.08—412 —(12+0.5x0.43)0 —12.220 (mm)凸 _ 0.43 —0.11—4• 冲孔凹模的尺寸：尺寸06、6 X12按相应凸模尺寸配作，保证双面间隙在0.25〜0.36mm之间 凹凹凹(mm)孔心距：—71 土 0.37 X 2 — 71 土 0.09 (mm)0.31 x 2—33 土 °~8— — 33 土 0.08 (mm)L71L33•4、 模具主要零部件的结构与尺寸设计① 工作零件的结构与尺寸设计• 落料凹模：凹模厚度：H=Kb(》5mm)查表得 K=0.28 贝 l」H=Kb=0.28 X 96=27(mm)凹模壁厚：C=(1.5〜2)H=(1.5〜2) X 24=40〜54 (mm) 实取H=28mm, C=42mm凹模边长： L=b+2c=96+2X42=180(mm)凹模宽度：B=40+2X42=124，实取B=125mm凹模尺寸为： 180X 125X 28(mm)零件简图如图5所示：//$1-1-.◎知I衲，[「1恥V图5 凹模 冲孔凸模：①6mm冲头：冲头长度：L=h]+h2=25+25=50(mm) 其中：九 凸模固定板厚h2 凹模板厚冲头的固定形式：采用台阶式固定 零件简图如图6所示：图6 ①6mm冲头6 X 12mm腰形冲头：冲头长度：计算同①6mm冲头为50mm。
冲头的固定形式：采用圆柱销固定 零件简图如图7所示：图7 6X12m m腰形冲头凸凹模：凸凹模长度：L= h]+h2+h =20+20+20=60（mm）其中：h1 凸凹模固定板厚h2 弹性卸料板厚h——增加长度（包括凸模进入凹模深度，弹性元件安装高度等）凸凹模内外刃口间壁厚校核：该零件板厚2 mm,查表得凸凹模允许最小壁厚4.9mm, 根据该冲裁件结构实际内外刃口间最小壁厚为7 mm,故该凸凹模侧壁强度足够零件简图如图8所示WWW/0 li/ 其余VL料对聊卵职帼邮聪U.2卜0.3彻in理閣82射瞞臥朝叫整 車眦仔阳伽?.护&非轉凰閔耻刖丸迦）兀4%册3鄭址理：如冷州肚椚 Lr12MoV图8 凸凹模其他模具零件的结构尺寸（略）零件名称尺寸规格材料热处理硬度上模座200X125X45HT200上垫板180X 125X124543〜48HRC凸模固定板180X 125X24Q235卸料板180X 125X204528〜32HRC凸凹模固定板180X 125X20Q235下垫板180X 125X124543〜48HRC下模座20。