垫圈冲压工艺及正装复合模设计

南昌航空大学飞制专业专业课程设计题目：垫圈冲压工艺及正装复合模设计专业班级08姓名起止日期2010.12.20至2011.01.16指导教师（签名）飞行器制造工程专业专业课程设计课题单班级08学号姓名题目：限位板冲压工艺及冲孔落料连续模设计图纸：设计资料（数据）及要求：1、图纸2、材料3、批量4、公差均见图示备注：板厚为1.2mm.设计要求：绘制钣金零件图；编制钣金工艺规程；绘制模具总装图和非标准零件图；编写设计计算说明书。起止日期2010.12.20至2011.01.16指导教师（签名）目录

1019212325281、设计任务书题目：限位板冲压工艺及冲孔落料连续模设计图纸：设计资料（数据）及要求：1、图纸2、材料3、批量4、公差均见图示备注：板厚为1.2mm.设计要求：绘制钣金零件图；编制钣金工艺规程；绘制模具总装图和非标准零件图；编写设计计算说明书。起止日期2010.12.20至2011.01.16

2、冲压件工艺性分析（一）零件工艺性分析工件为图1所示的落料冲孔件，材料为Q235，料厚t=1.2mm生产批量为大批量。工艺性分析内容如下：材料分析Q235为优质碳素结构钢，具有较好的冲裁成形性能。结构分析零件结构简单对称，无尖角，对冲裁加工较为有利。零件中有一孔，经计算孔距零件外形之间的最小孔边距为7mm，满足冲裁件最小孔边距lmin≥1.5t=2.25mm的要求。所以，该零件的结构满足冲裁的要求。精度分析：零件上未标注尺寸公差,均按IT14精度等级加工。由以上分析可知，该零件可以用连续冲裁的加工方法制得。3.冲裁工艺方案的确定零件为一落料冲孔件，可提出的加工方案如下：方案一：先落料，后冲孔。采用两套单工序模生产。方案二：落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产。分析各工序有：方案一模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要两道工序、两副模具，成本高而生产效率低，零件精度较差，在生产批量较大的情况下不适用。方案二制造精度和生产效率较高，但是定位精度低于方案三。方案三只需要一套模具，提高了生产率，有利于实现生产的自动化，模具轮廓尺寸较大，制造复杂，成本较高，但是模具使用寿命长，有利于大批量生产。通过对上述三种方案的综合比较，选用方案三为该工件的冲压生产方案。分析零件形状，采用直对排的排样方式，如图1所示。0-△0-0.60-0.6画出排样图，如图1所示。图1冲裁零件排样图该冲裁模采用有测压装置的导料板，按公式计算B0=B+Z，查表2-12得Zmin=5,则B0=94+5=99mm4.2模具采用弹性卸料装置和下出料方式，则总冲压力为F=F+F推+F卸F=F落+F冲式中F推——推件力F卸——卸料力F落——落料时的冲裁力F冲——冲孔时的冲裁力冲裁力：由表查出τ=304～373MPa，取τ=345MPa。L落=π×22+2×（53-18-4）+π×4+π×18+2×（22+4）=252.16mmL冲=π×30=94.2mmF落=KL落tτ=1.3×252.16×1.2×345=135.71kNF冲=KL冲tτ=1.3×94.2×1.2×345=50.7kNF=F落+F冲=135.71+50.7=186.41kN推件力：由表2-3得系数K推=0.055，n=h/t=6/1.2=5F推=nK推F=5×0.055×186.41=51.26kN卸料力：由表2-3得K卸=0.04～0.05，取0.04，则F卸=K卸F=0.04×186.41=7.46kN总冲压力：F=F+F推+F卸=186.41+51.26+7.46=245.13kN4.3压力中心的确定及相关计算000mm21.51mm00落料压力中心数据表基本要素长度L/mm各基本要素压力中心的坐标值XYL1=69.08058.01L2=312228.5L3=6.2823.719.4L4=28.2631.730L5=520-9L6=28.26-31.730L7=6.28-23.719.4L8=31-2228.5合计252.16021.51冲孔压力中心数据表L9=94.291.644合计94.291.644模具总压力中心数据表合计346.3624.9127.63Zmin=0.126,Zmax=0.18。查设计手册(表2-8)得磨损系数x=0.5，△为公差落料类：磨损后尺寸表大Dd=(Dmax-x△)+δ冲孔类：磨损后尺寸表小Dd=(Dmin+x△)-δδ=0.25△尺寸、公差及分类代入公式计算凹模尺寸标注凸模尺寸标注落料A类R220-0.52Dd=(22-0.5×0.52)00.25×0.5221.74+0.13凸模尺寸按凹模刃口实际尺寸配制，保证双边间隙0.126～0.18mm180-0.43Dd=(18-0.5×0.43)00.25×0.4317.79+0.11530-0.74Dd=(53-0.5×0.74)00.25×0.7452.63+0.19落料B类R40-0,3Dd=(4+0.5×0.3)0-0.25×0.3凹模尺寸按凸模刃口实际尺寸配制，保证双边间隙0.126～0.18mm4.15-0.075冲孔类￠300+0.52Dd=(30+0.5×0.52)0-0.25×0.5230.26-0.13

附录资料：不需要的可以自行删除制定生产计划的常用方法一、图表法[例13-1]已知H公司1999年上半年（为简化，只考虑上半年）满足需求量的生产安排，见表13-5。为实现此进度安排，拟采用三种不同的综合生产计划方案。表13-5H公司1999年上半年生产进度安排单位：台序号项目名称1月2月3月4月5月6月12345678期初库存量预测需求量累计需求量保险储备量生产需要量(2)+(4)-(1）累计生产量有效工作日（天）累计工作日（天）400180018004501850185025254501500330037514253275224737511004400275100042752471275900530022585051252495225110064002751150627525120275170081004251850812523143*保险储备量=1/4预测需求量有关成本数据补充如下：生产成本=100元/件；存储费用=每月生产成本的1.5%（即每月每件1.5元）；标准工资率=每小时4元；加班费=标准工资的150%或每小时6元；缺货损失=5元/件；外协比自制昂贵而增加的费用=每件产品2元；招聘和培训费=每人200元；提前解聘损失费=每人250元；每件产品所需工时=5小时。方案1的策略：在正常工作班次下，通过增减生产工人来生产出确切的需要量。方案2的策略：固定生产工人数，工人数按6个月的平均产量来确定（（8125件×5小时/件）/（143天×8小时/天）=36人）；允许库存发生短缺，通过下月的生产来补足。方案3的策略：按生产需要量（计划量）最低的4月份来确定所需工人数，并稳定在4月份这个水平上（（850件×6月×5小时/件）/（143天×8小时/天）=22人；产量低于需求量部分通过外协来解决。计划方案见表13-6方案1：11600元方案2：7460元方案3：6182元

表13-6三种方案的计算序号月份（1）计划产量（2）所需工时(1)×5（3）每人每月工时数(天数×8)（4）所需工人数(2)/(3)（5）增加工人数（6）增加工人的支出（7）减少工人数（8）解聘损失费方案11234561850142510008501150185092507125500042505750925020017619219220018446402622295000007210000140042000614400015003500100000合计56006000月份（1）累计计划产量（2）有效生产工时（3）能力产量（4）累计能力产量（5）不足的产量（6）缺货损失（7）过剩产量（8）库存费用方案212345618503275427551256275812572006336691269127200662414401267138213821440132514402707408954716911823641056818620502840930346636111519954167合计58201640月份（1）计划产量（2）有效生产工时（3）能力产量（4）外协数量（5）外协费用方案3123456185014251000850115018504400387242244224440040488807748458458808109706511555270104019401302310105402080合计81256182表13-7三种方案的比较费用变化方案1方案2方案3变动工人数，生产确切的需要量固定工人数，变动库存量，允许缺货保持最低限度人数，不足量外协增加工人数的支出解聘损失费超储费用缺货损失外协费560060000000016405820000006182总成本1160074606182二、运输表法运输表法的基本假设是：1.每一单位计划期内正常生产能力、加班生产能力以及外协量均有一定限制；2.每一单位计划期的预测需求量是已知的；3.全部成本都与产量呈线性关系。表13-8用图表法求解的综合生产计划单位：万台计划方案计划期1计划期2计划期3计划期4未用生产能力总生产能力单位计划期期初库存0h2h3hI01正常生产rr+hr+2hr+3hR1加班生产cc+hc+2hc+3hOT1外协ss+hs+2hs+3hS12正常生产×rr+hr+2hR2加班生产×cc+hc+2hOT2外协×ss+hs+2hS23正常生产××rr+hR3加班生产××cc+hOT3外协××ss+hS34正常生产×××rR4加班生产×××cOT4外协×××sS4需求D1D2D3D4h──单位计划期内单位产品的库存成本I0──第1期期初库存r──单位产品的正常生产成本Rt──t期的正常生产能力c──单位产品的加班成本OTt──t期的加班生产能力S──单位产品的外协成本St──t期的外协生产能力Dt──t期的预测需求量

[例13-2]M公司生产某种产品，该产品的需求具有波动性，其需求预测和有关成本数据如表13-9所示。该公司现在打算根据表13-9和表13-11所列的生产能力计划来制定综合生产计划,公司现有库存为250万台。按照公司的经营方针，希望期末库存为300万台，且不允许任务积压和库存缺货。表13-9各期的需求预测值单位:万台季度1季度2季度3季度4季度合计需求30085015003002950表13-10各项成本数据项目成本单位产品的库存成本单位产品的正常生产成本单位产品的加班生产成本单位产品的外协成本0.3元/季度1.00元1.50元1.90元表13-11生产能力计划单位:万台项目1季度2季度3季度4季度正常生产450450750450加班生产909015090外协200200200200利用图表方法来解决这一问题，表13-12为该问题的解。

表13-12用图表法求解的综合生产计划单位：万台计划方案计划期1计划期2计划期3计划期4未用生产能力总生产能力单位计划期期初库存00250300.600.9002501正常生产005030400601.900450加班生产1.501.8010902.40090外协1.902.2050202.801802002正常生产×004501.301.600450加班生产×1.5080902.10090外协×1.90202002.5002003正常生产××007501.300750加班生产××501501.800150外协××902002.2002004正常生产×××004500450加班生产×××5090090外协×××9060140200需求3008501500300+3003203570用图表法做出最优计划后,应该将计划进行汇总，本例的最优计划结果见表13-13。表13-13公司的综合生产计划单位：万台季度正常生产加班生产外协调节库存145090205102450902004003750150200044509060300

二、线性规划法假设要为某一产品族制定一个综合生产计划，基本原则是不积压生产任务。每一工人每月可生产a件产品，外协和加班均可选择，但每月加班量不得超过正常工作量的15%。设：Dt：t月的需求量Wt：t月初现有的工人人数Ht：t月初聘用的工人人数Lt：t月初解聘的工人人数It：t月初的库存量St：t月的外协量Ot：t月的加班生产量这样，