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R4.5m m的折弯件，其中Ф6mm的圆孔和6×12mm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=2mm，内表面弯曲半径为R2.5mm，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=4.5mm，大于2t(4mm)，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 1+L 2+L 3其中 L 1=70-4.5=65.5（mm ）20()180L r xt πϕ=+ r=2.5mm, t=2mm, 则r/t=2.5/2=1.3，查表得x=0.342090()(2.50.342)5()180180L r xt mm πϕπ=+=+⨯=L 3=30-4.5=25.5(mm)则 L=L 1+L 2+L 3=65.5+5+25.5=96(mm) 零件展开图（复合模的工序图）如图2所示（2） ① 用单排方案 （见图3）。

查表得a min =2.2mm ，a 1min =2mm ，板料剪裁时的下偏差Δ=0.9mm ，取a=3mm ，a 1=2.5mm 。

② 计算材料利用率条料宽度：B=96+2×3=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：S 1=(96-10)×40+(40-10×2)×10+(π×102)/2-2×π×32-(12-6)×6=3704.53（mm 2）一个步距内所需的毛坯面积：S0=A×B=42.5×102=4335（mm2）一个步距的材料利用率为：13704.53100%100%85.46%4335SSη=⨯=⨯=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：τ=310~380MPa，取τ=350 MPa落料力F1=KL1tτ=1.3×(40+86×2+40-10×2+π×10) ×2×350=1.3×263.416×2×350=239708.56(N)=239.7(KN)冲孔力F2=KL2tτ=1.3×(6×2+2×π×6) ×2×350=1.3×49.7×2×350=45227(N)=45.23(KN)查表得K卸=0.04 K推=0.055卸料力F卸= K卸×F1=0.04×239708.56=9588.34(N) =9.59(KN)推件力F推=n×K推×F2n为梗塞在凸凹模内的冲件数，取凸凹模刃口高度h=6mm，则n=2×h/t=2×6/2=6 F推=n×K推×F2=6×0.055×45227=14924.91(N)=14.92(KN) 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：L4=20mm x4=96mm L5=86mm x5=43mmL6=2×(6+π×3)=30.85mm x6=15mm L7=π×6=18.85 mm x7=86mm112277012745.7l x l x l x x mm l l l +++==+++零件近似几何中心坐标48x mm =，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48x mm =，y=0为模具制造中心。

⑤ 计算凸、凹模刃口尺寸查表得Z min =0.25mm, Z max =0.36mm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：00.6240- mm 、00.8796- mm 、00.3610R - mm 零件内形：Ф0.3006+ mm 、0.300.4300612++⨯ mm 孔心距：710.37± mm 、31.033± 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00.6240-、00.8796-、00.3610R -的磨损系数x 均为0.5 （冲件精度为IT14级：x =0.5）0.620.1640040(400.50.62)39.69++=-⨯=凹(mm) 0.870.22496(960.50.87)95.57++=-⨯=凹(mm)0.360.09410(100.50.36)9.82R ++=-⨯=凹(mm) ● 落料凸模的尺寸：尺寸40凸、96凸按相应凹模尺寸配作，保证双面间隙在0.25~0.36mm 之间，尺寸10R 凸按相应凹模尺寸配作，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0.3006+、0.300.4300612++⨯、的磨损系数x 均为0.5 000.30.0846(60.50.3) 6.15φ--=+⨯=凸(mm)000.30.0846(60.50.3) 6.15--=+⨯=凸(mm)000.430.11412(120.50.43)12.22--=+⨯=凸(mm)● 冲孔凹模的尺寸：尺寸6φ凹、612⨯凹凹按相应凸模尺寸配作，保证双面间隙在0.25~0.36mm 之间。

(mm)● 孔心距：09.0718237.07171±=⨯±=L (mm) 08.0338231.03333±=⨯±=L (mm)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( ≥15mm)查表得K=0.28 则H=Kb=0.28×96=27(mm)凹模壁厚：C=(1.5～2)H=(1.5～2) ×24=40～54 (mm) 实取H=28mm ，C=42mm凹模边长：L=b+2c=96+2×42=180(mm)凹模宽度：B=40+2×42=124，实取B=125mm 凹模尺寸为：180×125×28(mm) 零件简图如图5所示：图5凹模冲孔凸模：Ф6mm冲头：冲头长度：L=h1+h2=25+25=50(mm)其中：h1——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 Ф6mm冲头6×12mm腰形冲头：冲头长度：计算同Ф6mm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 6×12mm腰形冲头凸凹模：凸凹模长度：L= h1+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所示图8凸凹模其他模具零件的结构尺寸（略）5、冲压设备的校核初选压力机型号为JA21-35，该压力机最大装模高度H max为220mm（不装垫板的最大装模高度），该模具闭合高度为236mm，所选压力机的装模高度不符合要求，改选用型号为J23-40的压力机，其主要工艺参数如下：公称压力：400KN滑块行程：100mm最大闭合高度：330mm连杆调节长度：65mm垫板厚度：65mm工作台尺寸（前后×左右）：460mm×700mm经校核，该压力机的公称压力、安装尺寸及装模空间均符合要求。