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案例六支架落料冲孔复合模的设计

图5-1-1支架为大宇客车的支架，材料为Q215，料厚t=3mm，大

批量生产。要求设计该零件的冲压模具，冲压出来的零件满足途中的公差和技术

要求。

图5-1-1支架

冲压工艺分析

该支架既有冲孔，又有落料，共需两个工序。材料为Q235、t=3mm的

碳素钢，具有良好的冲压性能，适合冲裁，工件结构中等复杂，有一个直径ф44mm

的圆孔，一个60mmX26mm、圆角半径为R6mm的长方形孔和两个直径13mm

的椭圆孔。此工件满足冲裁的加工要求，孔与孔、孔与工件边缘之间的最小壁厚

大于8mm。工件的尺寸落料按IT11级，冲孔按IT10级计算。尺寸精度一般，普

通冲裁完全满足要求。

冲裁工艺方案的确定

1、方案种类

按工件包括落料、冲孔两个基本工序，可有一下三种工艺方案。

方案一：先冲孔，后落料。采用单工序模生产。

方案二：冲孔-落料级进冲压。采用级进模生产。

方案三：采用落料-冲孔同时进行的复合膜生产。

2、方案的比较

各方案的特点及比较如下。

方案一：模具结构简单，制造方便，但需要两道工序，两副模具，成本相对

较高，生产效率低，且更重要的是在第一道工序完成后，进入第二道工序必然会

增大误差，使工件精度、质量大打折扣，达不到所需的要求，难以满足生产需要。

故而不选此方案。

方案二：级进模式一种多工位、效率高的加工方法。但级进模轮廓尺寸较大，

制造复杂，成本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而本工件尺寸轮廓较大，

采用此方案，势必会增大模具尺寸，使加工难度提高，因而也排除此方案。

方案三：只需要一套模具，工件的精度及生产效率要求都能满足，模具轮廓尺寸

较小，模具的制造成本不高。故本方案用先冲孔后落料的方法。

3、方案的确定

综上所述，本套模具采用冲孔-落料复合模。

模具结构形式的确定

复合模具有两种结构形式，正装式复合模和倒装式复合模。分析该工件成形

后脱模方便性，正装式复合模成形后工件留在下模，需向上推出工件，取件不方

便。倒装式复合模成形后工件留在上模，只需在上模装一副推件装置，故采用倒

装式复合模。

工艺尺寸计算

1、排样设计

(1)排样方法的确定根据工件的形状，确定采用无废料排样的方法不可能做

到，但能采用有废料和少废料的排样方法。经多次排样计算决定采用直对排法，

粗画排样图如图5-1-2所示。

图5-1-2粗画的排样图

(2)确定搭边值查表，取最小搭边值：工件间。a1=2.8，侧面a=3.2。

考虑到工件的尺寸比较大，在冲压过程中须在两边设置压边值，则应取a=5；为

了方便计算取a1=3.

(3)确定条料步距步距：257.5mm，宽度：5820+5+5=260mm。

(4)条料的利用率

S工2*17520

η==*100%=52.34%

S总257.5*260

(5)画出排样图根据以上资料画出排样图，如图5-1-3所示。