加强板修边冲孔工序件外形及尺寸如图1、2所示，材料为St14 HF，强度极限为270～350MPa，伸长率大于42%。和普通低碳镀锌板相比硬度高，但是塑性和韧性差。料厚t=2.0mm，大批量生产。
图1 修边冲孔的工艺面三维图
图2 修边冲孔的工艺面性能数据
1 零件冲裁工艺分析
加强板加工工艺分为4个步骤：拉延一修边冲孔一翻边一冲孔。本工序为修边冲孔工序，所用材料为经拉延工序完成后的金属板料，此板料具有拉延后的拉延曲面，可作为本工序的定位面。修边冲孔工艺零件修边量1188.7mm，冲孔部分是两个直径11.1mm的孔，周长69.7mm。
本工序所需的板料尺寸较大，在完成修边冲孔工序后，为方便取下废料，应该在修边冲孔工艺后对废料板进行裁剪。根据废料的形状，拟将废料板切成4块，并在模具上设计滑道，方便废料自动滑出。
2 模具类型确定
该零件对外观要求不高，对整个零件曲面精度要求较高。为了保证成形尺寸及精度，要求拉延工序使用精度较高的拉延模具。在修边冲孔工序中，对冲孔模具和修边模具的相对位置有较高的要求，故本方案采用复合模具生产。可采用弹性卸料，人工前后出件，导向方式采用对角导柱模架。
3 主要零部件设计
3.1 冲孔凸模
孔为圆形孔，为方便装配和满足凸模强度将冲孔凸模设计成阶梯式，采用数控铣床、线切割加工。冲孔凸模结构形式见图3。
图3 冲孔凸模
3.2 冲孔凹模
冲孔凹模与凸模配合制作，冲孔凹模结构形式见图4。
图4 冲孔凹模
3.3 卸料部件的设计
根据模具的结构要求，选择弹性卸料板。弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，多用于冲制薄料，使工件的平面度提高。借助弹簧、橡胶或气垫等弹性装置卸料，常兼作压边、压料装置或凸模导向。卸料件采用45钢制造，淬火硬度40～45HRC。其结构尺寸见图5。
图5 压料板三维图
4 基于CATIA的虚拟装配与仿真
在CATIA所提供的装配工作台上，导入须装配的零、部件，然后对零部件进行适当的约束并建立装配关系，最后得到完整的装配模型。修边冲孔模具装配示意图如图6所示。
图6 模具总装图
DMU实现装配模拟操作流程：①点击开始-Digital Mockup-DMU Fitting进入CATIA电子样机装配模拟设计模块。②创建仿真运动体，即组合具有同样运动轨迹的最件，定义各个运动元素。③点击图标创建运动体运动路径，托动罗盘移动或旋转到制定位置，点击图标记录运动轨迹。④点击图标设置各运动体的动画顺序及动画每帧间隔时间，播放速度。⑤点击图标进行交互式干涉检验，查看是否有运动干涉、冲突等。⑥点击tools，生成回放录像，点击播放查看效果。⑦点击计算动画扫描体积，查看空间机构干涉情况。(8)点击tools-生成动画过程图。如图7、8所示。
图7 模具上部分装配模拟
图8 模具下部分装配模拟
5 结论
用CATIA软件设计的加强板修边冲孔复合模，经实际使用，模具合理、可靠，满足批量生产要求。
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