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【CM165】接线端子板冲孔、落料、压弯复合模具设计【10张CAD图+开题报告+任务书+外文翻译+设计说明书】【模具专业毕业设计论文】

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A3-导块.dwg

A3-打杆.dwg

A3-推件块.dwg

A3-推板.dwg

A3-活动弯曲凹模.dwg

工件图-A3.dwg

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内容简介：: 计算机与运筹学研究一种最佳切割方式的确定算法席林，迈克尔乔治艾迪斯 * 汽巴精化公司的 1870 士研究与技术中心 - 海拉斯，化工过程工程研究所，宝盒 361 热敏电阻 57001，希腊塞萨洛尼基摘要本文提出了在确定问题的一个新的数学规划的制定，最佳的方式，给定大小的几个产品辊要切出一个或多个标准件，标准类型。其目的是执行这项任务，从而最大限度地考虑到从销售收入，原卷成本，改变切削模式的成本和费用。出售的装饰。一个混合整数线性规划（混合整数线性规划）模型提出了一种解决的全局最优使用标准技术。有不少的例子，包括工业界的实际，研究中，被提出来验证电子 $ 该模型的适用性。范围和宗旨一维下料（修剪亏损）生产项目时出现问题，有可能在物理上，成片的大小分成了一维的多样性（例如，当主人的纸分切卷成卷筒，宽度窄）。这些问题发生时，有规模没有与相关经济，生产规模较大的原材料（主）卷。一般来说，在解决这些问题的目的有如下 5 点： 1. 尽量减少修剪损失 ; 2. 避免生产过度运行和 /或 ; 其是在纸张加工工业的重要一卷纸时，需要一套要削减从原料纸卷。由于产品的宽度是充分的原纸宽度无关，一个高度组合问题出现了。一般来说，切割产生的必然过程始终修剪损，已被烧毁或在某些废物处理厂处理。在造纸行业的修剪，丢失问题，在最近几年，主要是解决了采用启发式规则。实际问题的表述。因此，在大多数情况下被事实限制了解决的方法应该能够处理整个问题。因此，只有次优解到原来的问题，并已取得话： 30真：。 30 E - 址：限乔治艾迪斯）。 03052 / $ - 见前面的问题 2002年有价证券投资收益：秒 0 3 0 5 - 0 5 4 8（ 0 0） 0 0 1 0 2 - 7 席林 1042 克，计算机与运筹学研究 29（ 2002） 1041 1058 很多时候，这个不能离开经济的问题留给了制造业。这项工作提出，为电子新算法的确定的文件转换过程最佳切割方式。一个混合整数线性规划模型，提出这是解决全球最优利用现有计算机工具。大量的问题，包括工业为例，提出说明该算法的适用性。 2002 年关键词：整数规划 ;优化 ;修剪损耗问题 ;纸加工行业 1。简介一个重要的问题，这是经常遇到的，如造纸行业与有关最经济的方式，给定大小的几个产品推出要产生，切割在一个或多个标准宽度更广的一个或多个可用的原始卷。这种解决方案问题涉及几个交互决定：其各项尺寸的产品数量，生产卷。这可能是由于允许各不相同下限和上限。在订单室目前突出，而后者则对应的最大市场容量。但是，一定的折扣哦，可能要到销售超过定单，以上数量为其中订单可室。每间标准宽度原始辊数量将会被削减。劳斯莱斯，可在一个或多个标准宽度，对一台直喷！位单价。针对每个原始滚切模式。切割发生在一个雇用一个在并行操作上一卷刀号机的地方，标准宽度。虽然刀的位置可能会更改从一个滚动到下一个，这样的变化可能会产生一定的费用。此外，可能有一定的技术的限制，刀位置可实现任何特定的切割机。上述问题的最优解往往与最小化的物一般是不可避免的，因为标准宽度辊使用。然而，修剪丢失最小化，并不一定意味着对原材料的成本最小化（卷）特别是如果正在使用的几种标准卷筒尺寸可供选择。一个更直接的经济标准是同时考虑到经营吨最大化：从产品销售辊，包括任何批量折扣常态收入 ; 该卷的实际使用成本 ; 的费用，如果有的话，换在切割机刀职位 ; 废物的处置费用的削减。以上是一个高度组合的问题，这并不奇怪，传统的解决方案往往是对人体进行手动的专业知识为基础。这个问题类似于切割下料问题在行动，研究文献中，凡订购件数需要削减噢！更大的存储块以最经济时尚。在 60 年代和 70 年代，一些文章对这一问题尽量减少修剪损失，例如 1,2。 3提出了一种可用的解决方案，很好地概括修剪方法损益和各种各样的问题。戈莫里 1提出了一个基本的线性规划的方法来削减库存问题，同时放宽一些问题整数字符。戈莫里 2去代求解方法，是非常大的订单数量适当，计算便宜，但对于削减模式的数量所产生的值会用于非整数，这是无法证明的最优性或指示的优选保证金。这些切割方式。因此，四舍五入值，得到由吉尔摩和算法戈莫里 2可能很可能导致经济表现不佳。 4提出线性规划方法下料问题考虑到多重目标，如原料成本，仓储成本的生产过剩，修剪损耗搬迁费等。斯维尼 5提出了求解一维下料问题的启发式程序多个质量等级。费雷拉等。 6认为两阶段滚切问题，基于启发式的方法。。 7提出一个电子序列启发式 $古程序以及为在服装行业的最优化软件工具推出。后来，。 8开发了一个改进方案的战略基础上的近似组合，系统蒸发散和启发式领先的一维下料几乎最优解问题。一种软件工具，还制定。近年来，整数规划技术已用于裁切损耗的解决方案和生产在造纸行业的优化问题。和工作的韦斯特伦德在一博学是芬兰的同事在这方面的重要贡献。考虑到修剪损耗问题的数学规划方法，提出了两个制定类型。这对需要在使用和切割模式对辊切而必须根据每个这样的模式处理数为未知数。在整数非线性数学问题，这结果（及双线性问题每次切割的变量描述模式和相应数量的本卷切方式。两地！的线性化得一个混合整数线性规划式（混合整数规划）模式进行了介绍。然而，这些往导致能增加变量和约束数量，以及作为一个大型的完整性的差距。第二种类型，由 9提出的制定是基于采用“ 割模式集是先天决定。在一个混合整数规划，有一个比一个更小的差距，这结果的完整性从定线性造成上述。然而，解决的办法获得的最佳保证只有当所有非劣切削模式是鉴定出“ 考虑。这种模式的数量可能相当庞大的现实工业问题。上述工作的延伸， 10提出的线性和凸配方解决非凸修剪丢失的问题。韦斯特伦德 11考虑了二维修剪损耗在转换文件的问题。阿非凸优化模型，同时提出在宽度和长度的原纸被视为变量。两步求解过程是用在所有可行的切割模式是生成一个混合整数线性规划问题，然后解决了。在一个类似的方式，生产中的纸张加工工业的结构优化问题已解决的韦斯特伦德 12。调度纸张加工方面的切割机，同步了由韦斯特伦德 13修剪丢失的问题。最近， 14成立成一个总体框架的环境影响因素的修剪丢失最小化。本文提出了一种替代的数学规划模型的直接结果在小的差距混合整数线性规划的完整性。这一模式的突出特点是，它不需要所有可能的切割方式先验枚举。接下来的部分介绍了正式声明正在审议的问题和符号使用。第 3 节认为数学制定的目标函数和业务限制。其次是一些例如工业问题，其中包括一个案例研究说明了适用性和计算，周志武行为的建议制定。 2。问题陈述和数据正在考虑的任务是向他们出示我公司产品辊迪类型，类型宽度我被记为 B，我我从一个或多个标准卷。所有原料及辊的长度该产品由他们造成的轧辊被认为是相同的。这是超越这项工作的范围，考虑二维的问题，即无论是宽度和长度原纸卷和切割模式被认为是变量。轧辊生产的产品大多是命令。最低订购数量为卷筒产品我记的宽度授予，所以是对应的单位价格 p。然而，客户可能会愿意购买额外卷 I 型最多以数量 n 主题的每超出一般最低人数全产品推出折扣，在这种方式出售额外的辊数量往往是由于主要诱因，而从小生产厂家的角度来看这样的折扣仅仅是为了减少损失通过修剪。该产品将被卷从准类型的原始辊切。单位价格一吨的原料辊式记为 C 的标称宽度的用的宽度 T 类型是由辊切割机使用。特别是，每个原始辊式， T“的一，的特点是最大可能的总的参与，所有产品的总宽度可以从这种类型的原料辊切卷。也可能有最低需要这种类型的总接触辊乙。在一般最大卷数 N 的产品可切割的原始类型 T 将推出一般是由刀和可用机器等特点。此外，在某些情况下，有可能在给定数目的原始辊限制 T 型针对每个原始滚切模式，是由刀的位置。频繁在这些位置的变化一般都不可取。因此，每一个这样的变化可能相关联与非零成本角作者从可用原料辊辊生产所需的产品可能会导致修剪废物可能需要处置。这种处理单位修剪宽度成本记在给定的数据为基础，我们获得的原始辊数量的上限 j 的可能需要削减。这是假设得到数 N 的最大的轧辊产品每种类型我会产生，这类型吨原料卷，允许的最小最小参与 B 将被使用 ;并且每个原始卷将被用来生产产品的轧辊只有一个单一类型。总体而言，这将导致以下上界原卷数我们还可以计算其对原卷数最低下限要满足现有订单的最低需求。我们通过这个假设辊类型吨，允许最大可能参与 B 的使用，是没有修剪生产。然而，我们还必须采取的数目可能的局限刀。总体而言，这会导致较低的轧辊，可能次数的上限以下须： 3。数学公式该数学公式的目的是确定每个原始辊型的 T J 被削减和每种类型的卷数我的产品要生产如此。键变量下面的整数变量的条件为： I 型产品的数量，减少轧辊原始推出第 i 种类型的产品生产了数卷和高于最低数量排序。我们注意到， n 不能超过：数 N 的最大的 I 型，可销售的产品辊 ;在宽度为 B 产品，可容纳在一个卷的最大数量最多，对于类型 T 的原料辊达到最佳的参与 B 组 ; 数 N 的最大的可应用到原始类型的辊刀吨这导致对 n 以下范围：我们注意到，必须包含在模型中仅当 N全我们还介绍了以下这些二进制变量： 1，如果第 j 个滚被削减的类型吨，如果为纸卷切割模式是不同的轧辊 j 的！ 1 然而，制将提交将只分配一个类型 T 的原始辊 j 的实际使用。因此，总辊子的数目，也将削减了优化问题的解决决定。这将成为下一小节清楚。式决心限制每个原始辊切必须是一个独特的类型 T 在以下的限制这样的结果：请注意，对于 jJ 号，它可能是 y“后，所有类型 T 0，这仅仅意味着它不要削减滚因子。此外，给定类型的轧辊有限吨原料可表示在以下方面约束割的限制我们必须确保，如果一个切断，然后在最低和最高的局限性参与得到遵守。这是实现通过的限制，我们注意到，数量乙 n 表示所有产品卷筒总宽度被削减了生滚因子。如果 y“对于一些辊式 T，那么约束确保另一方面，这体现了明显的事实是，如果际上不是削减，那么没有任何类型的产品可以滚动从它产生。我们还需要确保产品的数量削减任何辊辊型的 T J 不出来超过可以在部署这种类型的卷数刀。产的制约因素每种类型的是我生产的产品包括卷筒总数最低订购此加上产能过剩的数量：再加上这些限制的界限，确保辊型产品数量我公司生产之间的最小和最大边界，分别所在。换限制如果更改裁剪招致非零成本 C 0，我们需要确定这样的变化会发生。为此，我们包括以下约束：请注意，这将使 Z 到仅当 n 是零“为我所有产物 N 卷，也就是说，如果 1 在完全相同的方式削减。在这里， M 是 n 个常数的上限（见）。标函数该优化目标是最大化的经营吨同时考虑到从各类型产品的销售收入这包括从销售收入的最低订购数量价格 p，加上额外数量的销售单价在贴现收该卷的费用被削减。一般来说，每卷成本取决于它的类型。总成本可写为我们注意到，对于每个多一个长期的内在总和不为零。改变了刀具的位置的费用。一般来说，刀位置必须改变，如果切割为给定的模式所使用的轧辊上个季度。这是由变量 z 和在成本结果那里的总和等于变化所必需的总数。在处置成本的任何削减生修剪产生的宽度原出了由迪！者的数量取决于类型轧辊，可表示为通过 ;再次，在这个总和最多的词汇之一。在下面的成本削减长期处理结果，以上条款现在可以收集在下面的目标函数。并减少和限制收紧在一般情况下，上面介绍的基本配方是高度退化：由于任何可行点，人们可以简单地生成所有可能的选择形成要削减轧辊订货等等。此外，提供了同一类型所有原料连续辊切，所有这些将可行点内容对应的目标函数值相同。上述财产可能产生不利 e!在 E 美元的搜索过程态。因此，为了减少损失没有任何解决方案的最优性退化，我们引入下列顺序限制：这确保了产品的总人数辊切生肉出永远不会比低相应数量的轧辊，所有完全未使用的原料辊左上次在这个顺序。另一种做法是为了在不增加用电秩序的原始卷。然而，我们的实践经验表明，这是不是作为约束。我们还注意到，约束（ 7）隐式征收较低的总人数的约束产品卷筒 n 剪切出原始辊因子。一个强有力的约束有时可能会得到考虑 T 类型的轧辊使用在最低可能的最广泛的接触，以产生可能的产品名单。这导致了约束论目标函数和在本节所介绍的所有约束是线性的。由于所有的变数是整数重视，制定颁发对应一个整数线性规划（指令级并行）问题。然而，限制（ 9）确保变量将自动承担整数提供的值变量 n 这样做。因此，可视为连续的数量，这留下一个混合整数线性规划（混合整数规划）问题我们。原则上，后者可解决了使用标准的混合整数线性规划求解。 4。例题在本节中，我们考虑四个问题日益复杂的例子，以研究了我们的配方计算的行为。另外一个工业案例研究。还介绍了。在所有情况下，我们认为最大的原料辊接触乙等于相应的辊宽度 B 的身 / 解器比经解决方案中使用 15 和所有的计算，进行了一个务器 4100。为完整性差距承担了所有问题的解决。 1 我们的“ 子是根据 9给出的。一些不同的翻译成本安科$ 为轻微迪要帐号！所用的目标函数两种制剂。还要注意，这些作家使用的目标是成本最小化为反对吨的最大化，因此，他们的目标函数符号相反对我们的。表 1 例如 1 原料的滚动辊式宽度 B 最高。洒乙！ B 最高。削减成本 c 1 1900 毫米 200 毫米 5 一千九英镑表 2 例如 1 生产数据产品幅宽乙分钟。数量最多。数量价格折扣 I 型（毫米）神经网络电脑，这个问题的目的是确定生产四迪！的型的最佳切削模式从原始单一类型产品的轧辊辊。后者的特点见表 1。生产要求如表 2 总结。为改变切削模式的成本是 1 英镑，而招致的任何费用修剪处理。 9假设一家四迪！而导致一个模型的规模缩小。在我们的情况下，这种模式的数量是由解决方案。同时，从表现形式（ 1）及（ 2），我们确定 J“的 10 和 J” 8。解决方案，我们得到的是相同的，报告由 9涉及生产最低订购量的产品辊加一额外的 2 型 3 型辊和另一个。形象地提出了解决方案图。 1，对应于目标函数值！镑，因此给定的操作招致的损失的经济数据。最佳的解决方案（在一个最优利润率为被发现在不到 1 个 s 在节点分支定界算法 49 使用广度“ 索策略。必须指出，我们制定的完整性差距媲美的配方，为一由 9提出的事实，尽管它不使用任何先验的枚举切割模式。我们还研究制定，以少量的节点检测最佳点（见表 3）。每个竖条对应一个被削减。相应的辊式显示上方每个酒吧。每个酒吧分为相应的部分指定类型的张数。黑暗的阴影在酒吧上段是修剪损耗，其宽度为百分比显示在底部的数值例如 1 计算统计充分放松的最佳节点变量约束的完整性客观的客观差距（）在 B B 酒店（斌/诠释 /续）（！）） 9 60（ 13/44/3） 115 2 对这个问题的数据载于表 4 和 5。没有改变的成本削减用于装饰图案或处置。使用表达式（ 1）及（ 2），它可以计算出一个先验的所需将于 11 至 15 号原卷。虽然这个问题涉及的产品，只有 9 卷类型，有一个 3971 直接投资总！割方式，所有这些都是相对于最小和最大允许总可行聘用轧辊，该可应用于辊和刀的最大数量最大的纸张数量排序。因此，任何制定明确的模式，依赖于枚举就必须涉及到大量的离散变量。这是，当然，与传统的方法来削减库存问题人所共知的问题。我们的算法获得关于这个问题，准确的（ 0的最优利润率）的最佳解决方案在不到 1 个提出这个解决方案是在图。 2。计算性能统计资料载于表 6。例如 2 卷原始特征辊式宽度 B 最高。洒乙！ B 最高。削减成本 c 1 1900 毫米 200 毫米 5 一六英镑例 2 和 3 的生产数据产品幅宽乙分钟。数量最多。数量价格折扣 I 型（毫米）神经网络电脑对例 2，第 3 和第 4 计算统计充分放松的最佳配方节点变量约束的完整性客观的客观差距。例如 3 卷原始特征辊式宽度 B 最高。洒乙！ B 最高。削减成本 c 例 3 这个例子是类似的实例 2 中，只有迪！，高达 6 成卷的迪生！种是现在也可被削减（见表 7）。由于现在可以更广泛地辊，最低所需卷数减少到 9 J 是（从 11 例 2），但最高数量轧辊保持不变，即 15。准确的（ 0的最优保证金），获得最佳的解决方案，在不到 1 个该图提出的解决方案。 3 计算性能如表 6 所示的统计数字。该最高 2 型原料辊数量是使用。有趣的是，提及的是，如果没有对 2 型原料辊数量的上限是强加的，只有这种类型的轧辊实际从事。在更高的亲“的 C 三千三百八十吨这就结果。例 4 这个例子是类似的实例 2 中，只有迪！科的成本为 $ 废为装饰，切割处理模式， C 和等于 10 和 1，分别。在计算性能见表 6。我们注意到，有相当数量较大的节点分支定界树是需要比较例 2。然而，完整性差距相对较小。 5 一我们制定教育署关注的是何种方式计算成本可能随着订单要令人满意“版人数有所增加。这是因为更多的订货会例如 5 计算统计例 2 中的节点的面优化变量约束的数目轧辊通常意味着更多的原料辊不得不被切割考虑，（例如，更高的 J）。的数量变量和约束在我们的配方与后者呈线性增加。为了研究如何制订了该计算性能随对订购产品的轧辊的数目，我们进行了三次另外的实验中使用原始例 2，但数据乘以2， 4， 10 和 15 的订购数量的因素（见附表 8），分别。结果如表 8 总结。正如预期的更大的订购产品的数量轧辊，造成较大的数学问题和元的解决方案如，问题的最优解的两倍的订单数量使得 25 迪使用！是自动切割的算法确定模式。然而，即使有了最大的问题（涉及 1340 产品从268 张卷筒生产原料），但仍可能确定在不到 1 分钟计算在桌面上的最优解工作站。整体性的差距也仍然在所有的例子非常小。同样的问题还解决了的情况下有两个迪！可用的类型（如例 3）以及订单总数超过 600 张。该解决方案对应一个目标函数的 C 31550 零完整性的差距。所生产的总数为 660 张来自 120个原始卷。这个问题涉及到 1823 整数变量和解决方案，得到 43 秒的业个案研究这是一个工业为例，每天修剪损设在马其顿优化问题造纸厂（梅尔）在希腊北部黑素是主要的造纸生产企业之一在希腊超过年产 10 万吨。通常包括每日秩序 5 15 迪！辊型的产品以 10总重量 100 吨。到目前为止，尽量减少修剪的损耗，目前已进行采用启发式为基础的技术和人力的专业知识与修剪平均损耗 4 7的顺序而定。对这个问题的所有数据都依从表 9 和 10，对应于近似的值。假设的废物处置修剪以及改变切削模式的解决方案不花钱被描绘图。 4。请注意， 9 原始辊满足生产需要。阿总数 1100 节点审查了分支定界树，需要的计算时间少。表 9 工业原料的滚动个案研究辊式宽度 B 最高。洒乙！ B 最高。削减成本 c 1 三百六十厘米 40 厘米 515 9 表 10 为工业生产数据为例产品幅宽乙（厘米）最小。数量最多。数量价格折扣 I 型神经网络电脑图。 4。解无废物处置和变化的成本削减工业为例。 5。解决方案与废物处置和变化的成本削减工业为例。超过 5 秒的目标函数代表亲“吨最优值是等于完全放松的目的。并代表大约 55的改善比较，现时的做法基于纯粹的人专业知识。同样的问题也解决了假设美元的成本安科废物处置改变切削模式是等于别为（见图 4）。该最优值吨，而现在完全松弛问题的价值是约 9000 点被认为需要 1分钟的是值得注意的是，既然改变裁剪成本考虑在内，只有三这样的变化，而平均修剪损耗仍然与前面的情况相同。然而，应该强调的是，在削减节省的时间，由于同时改变切割图案，通报物上不能影响”。这是由于生产速度增长比例几乎与总切削减少时间。 5。结论本文介绍了优化确定为一个新的数学公式切一维问题的图案。在前面的配方，其主要优势在于它的小的差距，其完整性变量和约束较少。为达到这个目的，而不需要诉诸先天生成的切割方式，并在问题规模增加而组合从这样一种做法。在中等大小混合整数规划问题的结果，在制订目前的范围提供商业解决者。配方的完整性差距普遍偏小，虽然迪的解决方案增加 $ 及转换和废物处置费用的问题。无论是这里提出的制定和审查了本文前面的大部分主要是与确保各项订单注“ 有韦斯特尔工作隆德 13其实认为倍，由于此类订单。一个有趣的方面提出制定明确的特点是，它的卷已被削减顺序两个条款的类型的每种原料辊和裁剪为它用。这将打开的可能性引进更多的变量和约束特征的时间点是每卷切断，从而确定最佳切割调度。致谢致谢感谢博士关问题的一些有益的讨论本文研究。笔者也感谢议员产经理马其顿造纸厂萨，为工业提供了个案研究和讨论，对一些有价值的在修剪损耗问题的实际问题。参考文献 1吉尔摩电脑，戈莫里再生能源。一个线性规划的方法来削减库存问题。运筹学 1961; 9:849 59。 2吉尔摩电脑，戈莫里再生能源。一个线性规划的方法来削减库存问题 *第二部分。行动研究 1963; 11:863 88。 3 工智能。裁切损耗和品种问题。一项调查。欧洲运筹学杂志 1980; 5:8 18。 4 线性规划为基础的方法来削减库存的多目标问题。欧洲杂志运筹学 1990; 44:175 84。 5斯威尼体育，哈斯勒刻录。一维与多辊下料质量等级的决定。欧洲运筹学杂志 1990; 44:224 31。 6费雷拉绥，内韦斯硕士，体育丰塞卡卡斯特罗两阶段滚切的问题。欧洲杂志业务研究 1990; 44:185 96。 7 ，号，在服装行业切割辊优化。计算机与运营 1976 年的研究， 10： 53。 8 ，，， j 的顺序为一立体裁剪启发式程序。欧洲运筹学杂志 1999; 114:557 68。 9 韦斯特伦德笔，伊萨克森 J 号，下迪！修剪丢失的问题解决在方一纸转换与独立工党厂。计算机与化学工程 1996 年 20： 6。 10 ，韦斯特伦德笔，色情河迪！解决非凸修剪损问题的的洲运筹学杂志 1998; 105:594 603。 11韦斯特伦德笔，伊萨克森 J 号，求解二维修剪损耗与混合整数线性规划问题。欧洲运筹学杂志 1998; 104:572 81。 12韦斯特伦德笔，，伊萨克森 j 的生产优化问题的求解在一份文件转换轧机与混合整数线性规划。计算机与化学工程 1998; 22:563 70。 13韦斯特伦德笔，伊萨克森 j 的一些电子邮件美元用于修剪损益和调度解决方案，同时古配方问题的文件转换行业。交易的部分化工学会 1998 年的 ; 76:677 84。 14 ，韦斯特伦德笔，色情 001 下数值并在复杂的环境因素工业混合整数非线性规划（的题。计算机与化学工程 1999; 23:1545 61。 15布鲁克甲，肯德里克研发，，拉曼河身。用户的指南。只要发公司， 1998 年。迈克尔乔治艾迪斯，博士是在化工过程工程研究所专职研究员希腊塞萨洛尼基。他获得萨洛尼卡亚里斯多德大学和他的化学工程文凭收到他的硕士和博士学位在过程系统工程帝国学院，伦敦。他的研究兴趣在于为在制造过程工业领域合整数和计算机辅助优化技术，生产调度，规划和动态建模和仿真。他是杂志的作者和超过 15 会议出版物。难解的席林，博士，是一个过程，发展的汽巴精化公司在瑞士的化学工程师。他获得了来自联邦理工学院，苏黎世他的文凭，并获得工程博士学位从过程系统工程中伦敦帝国学院。湖南工学院 2011 届毕业设计（论文）课题任务书系：机械工程系专业：材料成型及控制工程指导教师曽立平学生姓名柳泽宇课题名称接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计内容及任务拟达到的要求或技术指标进起止日期工作内容备注度安排主要参考资料教研室意见年月日系主管领导意见年月日附表三湖南工学院 2011 届毕业设计（论文）指导教师评阅表系：机械工程系专业：材料成型及控制工程学生姓名柳泽宇学号 212070339 班级成型 0703 专业材料成型及控制工程指导教师姓名曽立平课题名称接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计评语：（包括以下方面，学习态度、工作量完成情况、材料的完整性和规范性；检索和利用文献能力、计算机应用能力；学术水平或设计水平、综合运用知识能力和创新能力；）是否同意参加答辩：是否指导教师评定成绩分值：指导教师签字：年月日湖南工学院 2011 届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表系：机械工程系专业：材料成型及控制工程说明：最终评定成绩 a+b+c，三个成绩的百分比由各系自己确定，但应控制在给定标准的 10左学生姓名柳泽宇学号 212070339 班级成型 0703 班答辩日期课题名称接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计指导教师成绩评定分值评定小计课题介绍思路清晰，语言表达准确，概念清楚，论点正确，实验方法科学，分析归纳合理，结论严谨，设计（论文）有应用价值。 30 答辩表现思维敏捷 ,回答问题有理论根据，基本概念清楚，主要问题回答准确大、深入 , 知识面宽。必答题 40 自由提问 30 合计 100 答辩评分分值：答辩小组长签名：答辩成绩 a： 40 指导教师评分分值：指导教师评定成绩 b： 40 评阅教师评分分值：评阅教师评定成绩 c： 20 最终评定成绩：分数：等级：答辩委员会主任签名：年月日湖南工学院毕业设计 (论文 )开题报告题目接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计学生姓名柳泽宇班级学号 212070339 专业材料成型及控制工程提纲 (开题报告 2000 字以上 )： 1. 对指导教师下达的课题任务的学习与理解 2. 阅读文献资料进行调研的综述 3. 根据任务书的任务及文献调研结果，初步拟定的执行（实施）方案（含具体进度计划）指导教师批阅意见指导教师 (签名 )：年月日湖南工学院毕业设计 (论文 )工作中期检查表题目接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计学生姓名柳泽宇班级学号 212070339 专业材料成型及控制工程指导教师填写学生开题情况学生调研及查阅文献情况毕业设计（论文）原计划有无调整学生是否按计划执行工作进度学生是否能独立完成工作任务学生的英文翻译情况学生每周接受指导的次数及时间毕业设计（论文）过程检查记录情况学生的工作态度在相应选项划“ ” 认真一般较差尚存在的问题及采取的措施：指导教师签字：年月日系部意见：负责人签字：年月日湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表题目接线端子板冲孔、落料、压弯复合设计学生姓名柳泽宇学号 212070339 专业材料成型及控制工程指导教师曽立平内容综述（对毕业设计或论文的研究步骤和方法、主要内容及创新之处进行综述，提出答辩申请）：申请人签名：日期：资格审查项目是否 01 工作量是否达到所规定要求 02 文档资料是否齐全（任务书、开题报告、外文资料翻译、定稿论文及其相关附件资料等） 03 是否完成任务书规定的任务 04 完成的成果是否达到验收要求 05 是否剽窃他人成果或者直接照抄他人设计（论文）指导教师签名：毕业设计（论文）答辩资格审查小组意见：符合答辩资格，同意答辩不符合答辩资格，不同意答辩审查小组成员签名：年月日注：此表中内容综述由学生填写，资格审查项目由指导教师填写。湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表题目接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计学生姓名柳泽宇班级学号 212070339 专业材料成型及控制工程评阅教师姓名职称工作单位评分内容具体要求总分评分开题情况调研论证能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。 10 外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。 10 设计质量论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理。 35 创新工作中有创新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用价值。 10 撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，书写格式规范，符合规定字数要求。 15 综合能力能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题。 20 总评分评阅教师评阅意见评阅成绩总评分 20% 评阅教师签名日期 I 2011 届毕业论文接线端子板冲孔、落料、压弯复合模设计系、部：机械工程系学生姓名：柳泽宇指导教师：张东海职称教授专业：材料成型及控制工程班级： 0703班完成时间： 2011 年 5 月要摘要：阐述了冲孔、落料、压弯复合模的结构设计及工作原理。通过工艺分析，在冲压材料厚度较薄的小型弯曲件时，采用冲孔、落料、弯曲复合模比采用连续或级进模简单。通过冲裁力、顶件力、卸料力等计算，确定模具类型。该模具采用后侧导柱模架结构形式。废料从凸凹模和下底座中所开的槽中排出。本模具性能可靠，运行平稳，能够适应大批量生产要求，提高了产品质量和生产效率，降低劳动强度和生产成本。关键字：冲压；冲孔、落料、弯曲；复合模 of by of ie as of to to to of of 录第一章绪论 . 1 冲压与模具设计简介 . 1 国冲压模具水平状况 . 1 压模具的发展重点与展望 . 4 次设计的意义 . 6 第二章冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定 . 7 裁件的结构工艺性 . 7 裁件尺寸精度和表面粗糙度要求 . 9 裁件的尺寸基准 . 9 裁件经济性分析 . 10 裁方案的确定 . 10 第三章排样图的设计及材料利用率的计算 . 12 样的设计 . 12 边的选取 . 14 料利用率的计算 . 15 第四章冲裁工艺力的计算 . 17 裁力的计算 . 17 压力的行程曲线 . 17 裁力的计算公式 . 18 低冲裁力的方法 . 18 料力、推件力、和弯曲力等其他力的计算 . 19 4 3 冲压压力中心 . 21 第五章冲压设备的选择 . 24 压设备类型的选择 . 24 定设备的规格 . 24 第六章冲裁模工作部分设计计算 . 27 裁间隙 . 27 冲裁件质量的影响 . 27 对模具寿命的影响 . 28 冲裁力、卸料力的影响 . 29 理间隙的选用 . 30 具刃口尺寸的计算 . 32 第七章模具总体设计 . 39 具类型的选择 . 39 定送料方式 . 39 位方式的选择 . 39 料、出件方式的选择 . 39 向方式的选择 . 39 第八章主要零部件设计 . 41 具材料的选择 . 41 具材料与热处理 . 41 62 软黄铜的性能 . 41 料凹模设计 . 42 料凹模刃口形式 . 42 料凹模外形和尺寸的确定 . 42 、凹模设计 . 43 具的结构形式和固定方法 . 43 凹模长度的确定 . 44 凹模结构设计 . 44 孔凸模 . 45 孔凸模的固定形式 . 45 孔凸模长度的确定 . 45 模强度校核 . 45 孔凸模的结构 . 47 料弹簧的选择 . 47 杆的选择 . 48 动弯曲凹模的设计 . 49 第九章标准件的选择 . 50 架及模柄的选择 . 50 模固定板及垫板的选择 . 50 尺的选择 . 51 具闭合高度的校核 . 51 杆的选择 . 52 钉及销钉的选择 . 52 第十章总装图的设计及绘制 . 54 结论 . 55 参考文献 . 56 致谢 . 57 附录 . 58 1第一章绪论冷冲压与模具设计简介我国冲压模具无论在数量上，还是在质量、技术和能力等方面都已有了很大发展，但与国民经济需求和世界先进水平相比，差距仍很大，一些大型、精密、复杂、长寿命的高档模具每年仍大量进口，特别是中高档轿车的覆盖件模具，目前仍主要依靠进口。一些低档次的简单冲模，已趋供过于求，市场竞争激烈。据中国模具工业协会发布的统计材料， 2004年我国冲压模具总产出约为 220亿元，其中出口合根据我国海关统计资料， 2004年我国共进口冲压模具合上述数字可以得出 2004年我国冲压模具市场总规模约为元。其中国内市场总需求为元，总供应约为元，市场满足率为 82%。在上述供求总体情况中，有几个具体情况必须说明：一是进口模具大部分是技术含量高的大型精密模具，而出口模具大部分是技术含量较低的中低档模具，因此技术含量高的中高档模具市场满足率低于冲压模具总体满足率，这些模具的发展已滞后于冲压件生产，而技术含量低的中低档模具市场满足率要高于冲压模具市场总体满足率；二是由于我国的模具价格要比国际市场低格低许多，具有一定的竞争力，因此其在国际市场的前景看好， 2005年冲压模具出口达到 2004 年增长可说明这一点；三是近年来港资、台资、外资企业在我国发展迅速，这些企业中大量的自产自用的冲压模具无确切的统计资料，因此未能计入上述数字之中。国冲压模具水平状况近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达 50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到 1 2m ，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到尺寸（ 300精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。 2 术状况我国模具术的发展已有 20 多年历史。由原华中工学院和武汉 733厂于 1984年共同完成的精冲模华中工学院和北京模具厂等于 1986年共同完成的冷冲模统是我国自行开发的第一个冲裁模统。上海交通大学开发的冷冲模统也于同年完成。 20世纪 90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用家科委 863计划将东风汽车公司作为华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具成系统于 1996 年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。 1997 年一汽引进了板料成型过程计算机模拟 21世纪开始在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了中部分骨干重点企业还具备各模具术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在 “ 八五 ” 、 “ 九五 ” 期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量的美国 G，美国司的国国本色列公司的引进了软件及法国司用于汽车及覆盖件模具的内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。在冲压成型了引进的软件外，华中科技大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生产实践中得到成功应用，产生了良好的效益。快速原型 (传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样件制作难等问题，实现了以三维且保证了制件的精度， 3为汽车行业新车型的开发、车身快速试制提供了覆盖件制作的保证，它标志着围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完善，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。以进行倾角加工和超精加工。这些都提高了模具型面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊接技术也得到了应用。 4 我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为 30%，我国冲压模具自产自配比例为 60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本地。压模具的发展重点与展望发展重点的选取应根据市场需求、发展趋势和目前状况来确定。可按产品重点、技术重点和其他重点分别叙述。 1、冲压模具产品发展重点。冲压模具共有 7小类，并有一些按其服务对象来称呼的一些种类。目前急需发展的是汽车覆盖件模具，多功能、多工位级进模和精冲模。这些模具现在产需矛盾大，发展前景好。汽车覆盖件模具中发展重点是技术要求高的中高档轿车大中型覆盖件模具，尤其是外覆盖件模具。高强度板和不等厚板的冲压模具及大型多工位级进模、连续模今后将会有较快的发展。多功能、多工位级进模中发展重点是高精度、高效率和大型、高寿命的级进模。精冲模中发展重点是厚板精冲模大型精冲模，并不断提高其精度。 2、冲压模具技术发展重点。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具为了提高立完整的模具资料库及开发专家系统和提高软件的实用性十分重要。从加工技术来说，发展重点在于高速加工和高精度加工。高速加工目前主要是发展高速铣削、高速研抛和高速电加工及快速制模技术。高 5精度加工目前主要是发展模具零件精度 1m 以下和表面粗糙度各种精密加工。提高模具标准化程度，搞好模具标准件生产供应也是冲压模具技术发展重点之一。为了提高冲压模具的寿命，模具表面的各种强化超硬处理等技术也是发展重点。对于模具数字化制造、系统集成、逆向工程、快速原型 /模具制造及计算机辅助应用技术等方面形成全方位解决方案，提供模具开发与工程服务，全面提高企业水平和模具质量，这更是冲压模具技术发展的重点。 3、其他发展重点及展望。其他发展重点及展望的内涵十分丰富，这里只就管理、专业化与标准化及行业调整三个方面作一些分析。企业管理是一个系统工程，是一门学问，是科学技术。与工业发达国家模具企业相比，在某种意义上说，我们的管理落后更甚于技术落后。因此改进管理十分重要，且任务繁重，目前模具企业的管理有许多形式，各有其适应对象，但搞好信息化建设，逐步实现信息化管理已成为发展方向，行业也对此有共识。由于历史和体制上的原因，我国模具专业化和标准化水平一直很低，其中冲压模具的专业化比塑料模和压铸模更低。这在一定程度上妨碍了冲压模具的发展，根据国内外模具专业化情况来看，专业化可以有多层意思： 1）模具生产独立于其他产品生产，专业生产模具外供； 2）按模具种类划分，专门从事某一类模具（如冲压模具）生产； 3）在某一类模具中，按其服务对象或模具工艺及尺寸大小，选取该类模具中的某种模具（例如汽车覆盖件模具、多工位级进模具、精冲模具等等）进行专业化生产； 4）专业生产模具中的某一些零件（如模架、冲头、弹性元件等）供给模具生产企业； 5）按工序开展专业化协作。例如目前社会上专门从事模具设计的公司、专门进行型腔加工或电加工协作的企业、专门接受测量或热处理委托业务的企业及专业从事抛光业务的企业等等，这种多层次的专业化促进了模具行业的发展。但专业化的路途仍旧遥远，必须加快进程才能适应形势。因此，这也是发展重点。行业调整是一个十分繁重的任务，模具行业更是如此。模具行业面临的调整任务主要有：（ 1）模具企业组织结构的调整。使模具分厂（车间）独立出来，成为面向社会、自负盈亏的独立法人是调整的方向。模具企业按小而精、小而专、小而特的方向发展，并且在条件成熟情况下企业之间进行联合，以及发展产、学、研和科、工、贸相结合的联合体，也是调整的方向。规模效应也引起大家的重视。 6 （ 2）模具产品结构的调整。随着汽车工业、电子信息工业和家电工业的发展，冲压模具市场结构正在发生很大变化。与此相适应，冲压模具产品结构必须进行相应的调整。例如汽车覆盖件模具、汽车零件精冲模具、高精度高难度的引线框架冲模、接插件多工位级进模、各种电机定转子级进冲模等，其产品种类和产量必将有很大发展，有关企业必须根据市场需求来调整其产品结构。总体来看，应不断提高技术含量的大型、精密、复杂、长寿命模具的比例。（ 3）模具技术结构的调整。 21世纪已进入信息时代，信息时代的发展日新月异，模具行业和企业要发展必须把握时代脉搏，自觉主动地调整自已的技术结构。传统的模具设计制造技术必须用先进适用的高新技术进行改造，模具的技术含量必将逐步而快速地提高，现代化工业企业管理技术也必将逐步替代作坊式的管理模式。模具行业和模具企业，只有不断进行技术结构的调整，才能在瞬息万变的市场经济中立于不败之地。（ 4）模具进出口结构的调整。 2005年，我国冲压模具进口美元，进出口相抵后净进口出口之比。我国的冲压模具出口量只占生产量的 5%。这样的结构明显不合理。模具工业发达国家，模具产出中一般都有 30%左右的出口，出口模具大大多于进口模具。我们虽然不可能在短时间内达到模具工业发达国家一样的进出口结构，但努力扩大出口，逐步改善结构，经过若干年努力，尽量做到进出口基本平衡，则应该是我们调整的目标。在信息化带动工业化发展的今天，在经济全球化趋向日渐加速的情况下，我国冲压模具必须尽快提高水平。通过改革与发展，采取各种有效措施，在冲压模具行业全体职工的共同努力奋斗之下，我国冲压模具也一定会不断提高水平，逐渐缩小与世界先进水平的差距。 “ 十一五 ” 期间，在科学发展观指导下，不断提高自主开发能力、重视创新、坚持改革开放、走新型工业化道路，将速度效益型的增长模式逐步转变到质量和水平效益型轨道上来，我国的冲压模具的水平也必然会更上一层楼。次设计的意义这次毕业设计，是对我四年大学学习效果的有效检验方式。通过这次设计，能把课本上的知识和现实生产工作有机结合在一起，对即将走上社会工作的我们是一个很好的锻炼。在设计过程中，要查阅大量的资料，和老师、同学做良好的沟通，这也能培养我细心的习惯和团队合作精神，这对我以后的工作、生活是有很大帮助的。 7第二章冲压件工艺性分析及冲裁方案的确定冲裁件的工艺性，是指冲裁件对冲裁工艺的适应性 ,即冲裁件的形状结构、尺寸大小、尺寸偏差、形位公差与尺寸基准等是否符合冲裁工艺的要求。冲裁件的工艺性对冲裁工件的质量、材料利用率、生产率、模具制造难易、模具寿命、操作方式及冲压设备的选用等都有很大的影响。一般情况下，对冲裁件工艺性影响最大是几何形状、尺寸、精度要求。良好的冲裁件工艺性能满足材料省、工序少、产品质量稳定、模具较易加工、操作方便且寿命较高等要求，从而显著降低冲裁件的制造成本。裁件的结构工艺性冲裁材料为板厚： = 1 特性及适用范围为：有极为良好的塑性 (是黄铜中最佳者 )和较高的强度 ,可切削加工性能好，易焊接，对一般腐蚀非常安定 ,但易产生腐蚀开裂。为普通黄铜中应用最为广泛的一个品种；力学性能为：抗剪强度 t=235拉强度 b=294服强度 s=98长率 10(%)=40 8 热处理规范：热加工温度 750 830 ;退火温度 520 650 ;消除内应力的低温退火温度 260 270 。冲裁件的结构形状应尽可能简单、对称、避免复杂形状的曲线，在许可的情况下，把冲裁件设计成少、无废料排样的形状，以减少废料，矩形孔两端宜用圆弧连接，以利于模具加工。该工件结构简单，也无复杂形状的曲线。冲裁件各直线或曲线的连接处，尽量避免锐角，严禁尖角如图 2。除在少、无废料排样或采用镶拼模结构时，都应有适当的圆角相连，以利于模具制造和提高模具寿命。该工件直线连接处是直角，并非圆角。故在此拟采用镶拼模结构，以利于模具制造和提高寿命。冲裁件的孔径因受冲孔凸模和刚度的限制，不宜太小，否则容易折断和压弯，冲孔的最小尺寸取决于冲压材料的力学性能，凸模强度和模具结构。该冲裁件的孔径 d=文献：姜奎华主编冲压工艺与模具设计无保护套凸模冲孔。冲孔件上孔与孔、孔与边缘间的距离不能过小，以避免工件变形、模壁过薄或材料易被拉入凹模而影响模具寿命。一般孔边距取：对圆孔为（ 1 t。对矩形孔为（ 2） t，如图 3。该工件所需冲的 4个孔中上面 2孔的孔边距为于（ 1t=面两孔的空边距为样大于面一对孔的孔间距为大于文献冲压工艺与模具设计供的最小孔间距面一对孔的孔间距为 31满足条件。图 3 最小孔边距离的确定 9表 1 最小孔间距孔形圆孔方孔厚料 t（小孔距（ t t 在弯曲件或拉深件上冲孔时，为避免凸模受水平推力而折断，孔壁与工件直壁之间应保持一定距离，如图 2使 L R+ a) 弯曲件 b) 拉深件图 4 弯曲件或拉深件冲孔位置裁件尺寸精度和表面粗糙度要求冲裁件的精度要求，应在经济精度的范围内，对于普通冲裁件，其经济精度不高于孔件比落料件高一级。冲裁外形与内孔尺寸工差有一定的要求。查文献姜奎华主编冲压工艺与模具设计 2孔公差为工件并无外形和内孔公差，故普通冲裁应该能满足要求。另外，冲裁件的断面的表面粗糙度和容许的毛刺高度都没有具体要求。图 5 冲裁件的尺寸标注裁件的尺寸基准冲裁件的尺寸基准应尽可能和制模具时的定位基准重合，以避免产生基准不重合误差。孔位尺寸基准应尽量选择在冲裁过程中始终不参加变形的面上，切不要与参加变形的部位联系起来。如图 2a)图孔心距尺寸标注不合理，图 b)的标注，两孔的孔心距 10 才不会受磨损的影响，比较合理。本次设计的工件图标注符合这点要求，所以尺寸基准合理。裁件经济性分析所谓经济性，就是以尽可能少的生产消费获得尽可能大的经济效益，在进行冲压工艺设计时，应该运用经济分析的方法找到降低成本，取得优异经济效果的工艺途径。冲裁件的制造成本材工模式中料费；工费 (工人工资、设备折旧费、管理费等 )；具费。它经费只要在一定时间内，基本上也是不变的，因此，叫做固定费用。而材料费、外购件费等，将随生产量大小而变化，属可变费用 . 本设计所用的工件材料是属于常见材料 ,价格便宜。由此，可变费用将得到有效降低。结论：材料经济性比较好。裁方案的确定工艺方案的内容是确定冲裁件的工艺路线，主要包括确定工序数、工序的组合和工序的顺序安排等，应在工艺分析的基础上制定几种可能的方案，再根据工件的批量、形状、尺寸等多方面的因素，全面考虑、综合分析，选取一个较为合理的方案。冲裁工序按工序的组合程度可分为单工序冲裁、复合冲裁和级进冲裁。复合冲裁是在压力机的一次行程中，在模具的同一位置同时完成两个或两个以上的工序；级进冲裁是把一个冲裁件的几个工序，排列成一定顺序，组成级进模，在压力机的一次行程中，模具的不同位置同时完成两个或两个以上的工序，除最初几次冲程外，每次冲程都可完成一个冲裁件。该工件包括冲孔、落料、弯曲三个基本工序，可以有以下三种工艺方案：方案一：先冲孔，再落料，最后弯曲。采用单工序模生产。方案二：冲孔弯曲复合冲压。采用复合模生产。方案三：冲孔弯曲级进冲压。采用级进模生产。方案一结构简单，但需三道工序、三副模具才能完成，生产效率也低，如此则浪费了人力、物力、财力，从经济性的角度来考虑不妥当，难以满足大批量的生产要求。方案三是一种多工位、效率高的加工方法，但级进模轮廓尺寸较大，制造复杂，成 11 本较高，一般适用于大批量、小型冲压件。而且工作周期长，模具结构复杂，生产成本过高。方案二采用复合模具生产，只需一副模具即可成型，模具结构紧凑，冲出的制件的精度及生产效率都比较高，适合大批量生产。制件质量由于压料冲裁同时得到校平，制件平正不弯曲，且有较好的剪切断面。冲裁件内孔和外缘的相对位置精度容易保证，而且板料的定位精度要求比级进模低。冲裁薄材小型弯曲件，模具制造工作量和成本比级进模低。通过上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案二为佳。 12 第三章排样图的设计及材料利用率的计算样的设计冲裁件在板、条等材料上的布置方法称为排样。排样的合理与否，影响到材料的经济利用率，还会影响到模具结构、生产率、制件质量、生产操作方便与安全等，因此，排样是冲裁工艺与模具设计中一项很重要的工作。冲压件大批量生产成本中，毛坯材料费用占 60%以上，排样的目的就在于合理利用原材料。衡量排样经济性、合理性的指标是材料利用率。要提高材料利用率，就必须减少废料面积，冲裁过程中所产生的废料，可分为两种情况。（如图 6所示） 1 结构废料由于工件结构形状的需要，如工件内孔的存在而产生的废料称为结构废料，它取决于工件的形状，一般不能够改变。 2 工艺废料工件之间和工件与条料边缘之间存在的搭边，定位需要切去的料边与定位孔，不可避免的料头和料尾废料称为工艺废料，它决定冲压方式和排样方式。因此，提高材料利用率要从减少工艺废料着手，同一个工件，可以有几种不同的排样方法。根据材料的利用情况，排样的方法可以有三种： 13 （一）有废料排样沿工件的全部外形冲裁，工件与工件之间，工件与条料侧边之间都有工艺余料（搭边）存在，冲裁后搭边成为废料，如图 7 a 所示。（二）少废料排样沿工件的部分外形轮廓切断或冲裁，只在工件之间或是工件与条料侧边之间有搭边存在，如图 7 （三）无废料排样工件与工件之间。工件与条料侧边之间均无搭边存在，条料沿直线或曲线切断而得工件。如图 7 图 7 排样方法 a) 有废料排样 b) 少废料排样 c)无废料排样有废料的排样法材料利用率较低，但制件的质量和冲模寿命较高，常用于工件形状复杂、尺寸精度要求较高的排样。少、无废料排样法的材料利用率较高，在无废料排样时只有料头、料尾损失，材料利用率可达 85% 95%，少废料排样法也可达 70% 90%。少、无废料排样法有利于一次冲裁多个工件，可以提高生产率。由于这种排样法冲切周边减少，所以还可以简化模具结构，降低冲裁力。但是，少、无废料排样的应用范围有一定的局限性，受到工件形状结构的限制，且由于条料本身的宽度公差，条料导向与定位所产生的误差，会直接影响工件尺寸而使工件的精度降低。在几个工件的汇合点容易产生毛刺。由于采用单边剪切，也会加快模具磨损而降低冲模寿命，并直接影响工件的断面质量，所以少、无废料排样常用于精度要求不高的工件排样。有废料、少废料或无废料排样。按工件的外形特征、排样的形式又可分为直排、斜排、对排、混合排、多排和裁搭边等。对于简单形状的工件，可以用就算方法选择合理的排样方式，而对于形状复杂的工件要作出正确判断则比较困难，通常用放样的方法，即用厚纸片剪 3 5 个样件，摆出各种可能的排样方案，从中选择一个比较合理的方案。合理的排样方法，应是将工艺废料减到最少。考虑到该工件的外形特征和材料的利 14 用情况，此采用有废料直排的排样方式，如图 8所示：图 8 冲裁件的排样边的选取排样中相邻两工件之间的余料或工件与条料边缘间的余料称为搭边。其作用是补偿定位误差，防止由于条料的宽度误差、送料步距误差、送料歪误差等原因而冲裁出残缺的废品。此外，还应保持条料有一定的强度和刚度，保证送料顺利进行，从而提高制件质量，使凸、凹模刃口沿整个封闭轮廓线冲裁，使受力平衡，提高模具寿命和工件的断面质量。搭边值的选取关系到送料的顺利进行、制件的质量、材料的利用率、模具寿命。搭边值要合理确定。搭边值过大，材料利用率低。搭边值小，材料利用率虽高，但过小就不能发挥搭边的作用，在冲裁过程中会被拉断，造成送料困难，使工件产生毛刺，有时还会被拉入凸模和凹模间隙，损坏模具刃口，降低模具寿命。搭边

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