机电工程学院
毕业设计说明书设计题目: 石英表垫片支架冲压工艺分析及级进模设
学生姓名:朱苏维
学号: 201028050214
专业班级:机械设计与制造及自动化机制升1002班
指导教师:董毅峰
年月日
目录
绪论 (1
1、冲压件成型工艺性分析 (2
1.1、零件的结构分析 (3
1.2、工件的尺寸精度 (3
2、冲裁方案分析 (3
3、确定模具总体结构方案 (5
3.1、模具类型 (5
3.2、操作与定位方式 (5
3.3、卸料和出件方式 (5
3.4、模架类型及精度 (5
4、工艺与设计计算 (6
4.1、排样与设计计算 (6
4.2、冲压力的计算 (8
4.3、压力中心的计算 (11
4.4、冲裁间隙 (14
4.5、计算凸凹模刃口尺寸及公差 (14
4.5.1、落料凹模刃口尺寸按磨损情况分类计算 (15
4.5.2、冲孔凸模刃口尺寸的确定 (16
4.5.3、侧刃孔尺寸可按公式 (16
5、设计选用模具零、部件 (18
5.1、凹模的设计 (18
5.2、凸模的设计 (19
5.2.1、凸模最小直径的校核(强度校核。 (20
5.2.2、凸模最大自由长度的校核(刚度校核。 (20
5.2.3、凸模的长度。 (20
5.3、侧刃的设计 (23
5.4、导尺的设计 (24
5.5、卸料板的设计 (25
5.6、凸模固定板的设计 (26
5.7、垫板的设计 (27
5.8、弹性形橡胶板的设计 (28
6、模架及其他零部件的设计 (30 7、模具总装图 (32 8、模具的装配 (33
9、制定模具零件加工工艺过程 (35
毕业设计总结 (39
致谢 (41
参考文献 (42
绪论
模具分为冲压模具、热锻模具、塑料模具、铸造模具、橡胶模具和玻璃模具等。其中,冷冲压模具历史悠久、用途广、技术成熟,在各种模具中所占比重最多。汽车、摩托车、家电行业是模具最大的市场,占整个市场的60%以上。冲压是在室温下。利用安装在压力机上的模具对材料施加压力,使其产生分离或塑性变形,从而获得所需零件的一种压力加工方法。也叫冷冲压.
在冲压过程中,将材料加工成零件的一种特殊工艺装配,称为冲压模具。冲模是在实现冲压加工中必不可少的工艺装配,与冲压件是“一模一样”的关系,若没有符合要求的冲模,就不能生产出合格的冲压件:没有先进的模具,先进的冲压成型工艺就无法实现。在冲压零件的生产中,合理的成形工艺、先进的模具、高效的冲压设备是必不可少的三要素。
冲压模具作为制造产品(或半产品的一种工具,其作用是完成某种工艺。模具设计必须满足工艺要求,最终满足产品的形状、尺寸和精度的要求。因此冲压设计师必须掌握冲压工艺,包括冲压工艺的分类、各种工艺计算、工艺制订等基础知识,而后才可以选择模具的类型,进行模具设计,使模具的类型、结构及尺寸等满足工艺及产品的要求。
冷冲压工艺大致分两类:分离工序和成型工序。分离工序的目的是在冲压过程中将冲压件与板料按一定的轮廓线进行分离:分离工序又可分为落料、冲孔和剪切等。成型工序的目的是使冲压毛胚在不破坏其完整性的条件下产生塑性变形,并转化成产品所需要的形状:成形工序又分为弯曲、拉深、翻边、翻孔、胀形、扩孔、缩孔和旋压等。冷冲压模具是冲压生产的主要工艺设备。冲压件的表面质量、尺寸精度、生产率以及经济效益等,与模具结构及设计是否合理关系极大。
1、冲压件成型工艺性分析
零件名称:石英表垫片支架
材料:软黄铜 H62
料厚:1mm
成批生产
零件如下图1.1
图1.1、零件图
材料为H62软黄铜,较软,抗剪强度255Mpa,断后伸长率35%,此材料具有较高的弹性和良好的塑性,其冲裁加工性较好。
1.1、零件的结构分析
此冲裁件结构对称,没有过大的悬臂和窄槽。悬臂宽度15大于1.5t,臂长8.65小于5倍的臂宽。最小冲孔直径10.4大于0.9t,孔至边缘距离7.4大于1.5t,边与边缘的距离
b=4>t=1适合冲裁。圆角半径R=4最小壁厚也满足要求。
1.2、工件的尺寸精度
工件的尺寸公差除直径为10.4的公差为IT12级,其他都用IT14级,尺寸精度不高。普通冲裁完全能满足要求。
2、冲裁方案分析
①方案一:用单工序模冲孔,落料
②方案二:落料同时冲孔的复合模
③方案三:级进模先冲孔再落料
三种方案的比较:
方案一:
优点:较易实现操作化,通用性好,适合中小批量生产,冲模结构简单,重量较轻,尺寸较小,制造周期短,价格低,成本低廉.
缺点:冲压生产效率较低,工人的劳动强度大,冲载件的累计误差大,精度较低,因模具数量多,所需的冲压设备也多,压力机一次行程内只能完成一个工序.模具的寿命低,操作不够安
全.
方案二:
优点:使用复合模进行落料,然后在冲孔切边,压力机一次行程内可完成多个工序,生产效率较高,冲载件的精度也较高,不受送料误差影响,内外形相对位置一致性好,冲件表面较为平整,适宜冲薄料,也适宜冲脆
性或软质材料,可充分利用短料和边角条料,冲模的面积小.
缺点:复合模难以实现操作机械化和自动化,工人的劳动强度较单工序低,制件和废料排除较复杂,冲件不能自动漏下,存在出件问题,可实现部分机械化,但通用性较差,仅适用于大批量生产,且模具制造较复杂,价格较高.
方案三:
优点:多工位级进模在压力机的一次行程内能完成多个工序(包括冲孔,落料,所以生产效率高,并容易容易实现操作机械化和自动化,尤其适用于单机上实现现代化,可采用高速压力机生产,操作安全,工人的劳动强度低,模具强度较高,寿命较长.
缺点:通用性较差,仅适用于中小型零件的大批量生产,模具制造与价格都较高,要求冲床
的运动精度高,刚度好,振动小,对冲压的运动精度高,板料的要求高,模具结构复杂,制造精度高,调试,维修困难,价格昂贵.
由于该零件属于大批量生产,又尺寸不大,因此采用单工序冲裁效率太低,且不便于操作。若采用复合模冲裁,虽然冲出的零件精度和平直度较好,生产效率也较高,但因零件的孔边距较小,磨具强度不能保证。采用级进模冲裁时,生产效率高,操作方便,通过设计合理的模具结构和排样方案可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题。
根据以上分析,该零件采用级进冲裁方案。
3、确定模具总体结构方案
3.1、模具类型根据零件的冲裁工艺方案,采用级进冲裁模。
3.2、操作与定位方式虽然零件的生产批量较大,但合理安排生产可用手工送料方式能够达到批量要求,且能降低模具成本,因此采用手工送料方式,考虑零件尺寸较小,送料厚度较薄,为了便于操作和保证零件的精度,宜采用导料板导向侧刃定距的定位方式。为减少料头和料尾的材料消耗和提高定距的可靠性,采用双侧刃单侧对头方式布置。
3.3、卸料和出件方式考虑零件厚度较薄,采用弹性卸料方式。为了便于操作、提高生产率,冲件和废料采用由凸模直接从凹模洞口推件的下出件方式。
3.4、模架类型及精度由于零件厚度薄,冲裁间隙很小,又是级进模,因此采用导向平稳的对角导柱模架。考虑零件精度要求不高,但冲裁间隙较小因此采用1级模架精度。
4、工艺与设计计算
4.1、排样与设计计算
排样方式一、
支架的形状具有一头大、一头小的特点,直排时材料的利用率低,应采用直对排,如图4.1所示排样可显著的减少废料。
图4.1、排样图(1
排样的相关计算
查《冲压模具设计与制造》 主编 徐政坤 表3—8~表3—21,取a =3mm a1=3mm △=0.6mm
Z =0.5 b1= 1.3 y =0.1 a ′=0
条料宽度为:0
B -∆=(m a x D +2a+2a ′+nb10-∆
=(52.8+2⨯3+2⨯0+2⨯1.30
-∆
=
(mm 冲裁后废料宽度为:1B =max D +2a+2a ′
=52.8+2⨯3+2⨯0
=58.8(mm
进距为:S =2⨯(18+12.8+3=67.6(mm
导料板间距为:B ′=B+Z =61.4+0.5=61.9(mm
1B ′=58.8+0.1=58.9(mm
经计算冲裁零件的面积为:A=898.3213 (2mm
半个进距内的坯料面积为:B ⨯S/2=61.4⨯67.6/2=2075.32 (2mm
故材料利用率为: 2
100%A BS η=⨯==898.3213⨯2/61.4⨯6.6=43.3%
排样方式二、采用顺头排样的方式如图4.2所示:
图4.2、排样图(2
查《冲压模具设计与制造》 主编 徐政坤 表3—8~表3—21,取a =3mm a1=3mm △=0.6mm Z =0.5 b1= 1.3 y =0.1 a ′=0
B -∆=(m a x D +2a+2a ′+nb10-∆ =(52.8+2⨯3+2X0+2⨯1.30
-∆
=
(mm 冲裁后废料宽度为:1B =max D +2a+2a ′
=52.8+2⨯3+2X0
=58.8(mm
进距为: S =18+18+3=39(mm
导料板间距为: B ′=B+Z =61.4+0.5=61.9(mm
1B ′=58.8+0.1=58.9(mm
经计算冲裁零件的面积为:A=898.3213 (2mm
一个进距内的坯料面积为:B ⨯S=61.4⨯67.6=4150.64 (2mm 故材料利用率为:100%A BS
η=⨯=898.3213/61.4⨯39⨯100%=37.5% 根据以上计算利用第一种排样方式。
4.2、冲压力的计算
该模具采用级进模,拟选择弹性卸料、下出件。其相关计算如下: 经计算零件内外周边之和为1L =310.2482,侧刃冲切长度为2L =67.6
总冲切长度为:L=1L +22L =310.2482+2⨯67.6=445.4482(mm
又255b a MP τ= t=1mm 查《冲压模具设计与制造》 主编朱江峰 表得k=1.3
则冲裁力F=b kLt τ=1.3445.44821255147666.1(
N ⨯⨯⨯≈ 卸料力:查《冲压模具设计与制造》主编徐政坤 表3—22取0.06X K = 则X X F K F =⨯=0.06⨯147666.1=8859.966(N
推件力:取凹模刃口直壁高度h=8mm 故n=h t =81=8
查《冲压模具设计与制造》主编徐政坤 表3—22取0.06T K = 则T F =T nK F =8⨯0.06⨯147666.1=70879.78(N
总冲压力:X T F F F F ∑=++=147666.1+8859.966+70879.78=227.41(KN 列表如下表4.1:
表4.1、冲压力的计算
查《冲压模具设计与制造》 主编朱江峰 表1—5应选取压力机公称压力为a P ≥(1.1~1.3F ∑=(1.1~1.3⨯227.41 ≈250.151~295.633(KN 因此选压力机型号为:JH23—40 此压力机的参数如下表4.2:
表4.2、压力机的参数
4.3、压力中心的计算
单个落料凹模压力中心的计算:
其型口图如下图4.3、,在图中将xoy 坐标系建立在图示的左下角,将冲裁轮廓线分解成112~L L 共12组基本线段,用解析法求得该模具的压力中心
C
点的坐标(18,22.112有关计算见下表:
图4.3、落料凹模型口
多线段345789L L L L L L 、、、、、的压力中心为(18,23.52看成一个线段
13L =35.2323,圆弧6L =60.0573压力中心为(43.28,18。
其余列表如下:
表4.3、落料凹模各线段压力中心 计算总压力中心:将表中数据代入查《冲压模具设计与制造》 主编 朱江峰 式(3—31和式(3—32得:
01606360.0573186331636361835.252818
16+6+60.0573+6+16+36+35.2528
x ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=
=18
0168+616+60.057343.28+61616836035.252835.52y =
16+6+60.0573+6+16+36+35.2528
⨯⨯⨯⨯+⨯+⨯+⨯
22.112≈
计算整个模具的压力中心
整个凹模型口如下图4.4、,将xoy 坐标原点建立在左边第二个落料凹模压力中心上,将冲裁轮廓线分解成110~L L 共10组基本线段,用解析法求得该模具的压力中心C 点的坐标(46.775,-4.31有关计算见下表,将左边第一个落料凸模看成一个线段7L ,7L =175.3101,其压力中心为(-33.8,-8.576,将左边第二个落料凸模看成一个线段1L ,
1L =175.3101,其压力中心为(0,0即坐标原点。
图4.4、凹模型口
其各线段的长度及压力中心的坐标如下表4.4:
表4.4、凹模板各线段压力中心
计算总压力中心:
将表中数据代入查《冲压模具设计与制造》 主编 朱江峰 式(3—31和式(3—32得:
0175.3101045.1267.657.12135.232.656135.267.6114.367.6114.3
175.310145.1257.1232.65667.6175.3101
175.310133.845.1233.832.656101.457.12101.4
67.6175.310167.645.1232.65657.12
x ⨯+⨯+⨯++⨯+⨯=
+++++-⨯+⨯+⨯+⨯+++++≈46.775
0175.3101045.12 1.28857.1214.112-32.65617.888+67.628.112
175.3101+45.12+57.12+32.656+67.6+67.6
67.636.888175.31018.57645.127.288+32.6569.31257.1222.688
175.3101+45.12+32.656+57.12
4.31y ⨯-⨯+⨯⨯⨯=
-⨯-⨯-⨯⨯-⨯≈-
4.4、冲裁间隙
冲裁间隙的选取对工件质量、冲裁力的大小、模具的寿命都有显著的影响。冲裁间隙大时。会出现废料穿过板料而随凸模上升的现象,也会使脆性材料从凹模孔中高速穿出,以致危机操作者的安全。由《冲模设计应用实例》 实用技术编委会 编 表2—10选择间隙,厚1mm 的软铜片选0.045mm 。
4.5、计算凸凹模刃口尺寸及公差
由于材料薄模具间隙小,故凸凹模采用配做加工为宜。又根据排样图可知凹模的加工较凸模困难,且级进模所有凹模型孔均在同一凹模板上,因此,选用凹模为制造基准件。故不论冲孔落料,只计算凹模刃口
尺寸及公差,并将计算值标注在凹模图样上。各凸模仅按凹模各对应尺寸标注其基本尺寸,并注明按凹模实际刃口尺寸配双面间隙0.045mm ,(查《冲压模具设计与制造》 主编 徐政坤 表3—11、表3—12,按第二类间隙。侧刃按侧刃孔配单面间隙0.022mm 。零件按IT14级制造,经查表其公差标注如下图4.5:
图4.5、零件各线段尺寸公差 4.5.1、落料凹模刃口尺寸按磨损情况分类计算
凹模磨损后增大的尺寸,按公式d A =(max A -x ∆/4
0+∆计算
00.6236- 1d A =(max A -x ∆/40
+∆=(36-0.5⨯0.620.62/40+=35.60.155
09+ 100.436- 2d A =(max A -x ∆/40
+∆=(16-0.5⨯0.40.43/40+=15.780.107505+ 25.00.626- 3d A =(max A -x ∆/40
+∆=(25.6-0.5⨯0.620.62/40+=25.20.15509+
b 、凹模磨损后不变的尺寸 按公式d C =(min 0.5/8C +∆±∆计算 320.62± 1d C =(min 0.5/8C +∆±∆=(31.38+0.5⨯1.240.62/8± =32±0.0775
15.4±0.43 2d C =(min 0.5/8C +∆±∆=(14.97+0.5⨯0.86±0.43/8 =15.4±0.05375 4.5.2、冲孔凸模刃口尺寸的确定
按公式d d =(min d +x ∆+
m in
z /40+∆
0.3608+ 1d d =(min d +x ∆+min z /40+∆=(8+0.5⨯0.36+0.0450.36/4
0+
=8.220.0905+
0.43016+ 2d d =(min d +x ∆+min z /40+∆=(16+0.5⨯0.43+0.0450.43/40
=16.20.107506+
10.4300+ 3d d =(min d +x ∆+min z /40+∆=(10+0.5⨯0.43+0.0450.43/40
=10.20.107506+
10.0.01504+ 4d d =(min d +x ∆+min /40+∆=(10.4+0.5⨯0.015+0.0450.015140+
=10.0.0037504+
4.5.3、侧刃孔尺寸可按公式
d A =(A+0.5min Z 0d
δ+计算 取d δ=0.012 (查《冲压模具设计师手册》
王鹏驹 成虹 主编 表6—10
则 d A =(A+0.5min Z 0d δ+=(67.6+0.5⨯0.0450.0120+=67.6220.012
05+
z
所计算尺寸列表如下:
表4.5各型口尺寸公差
5、设计选用模具零、部件
5.1、凹模的设计
凹模采用矩形板状结构和直接通过螺钉、销钉与下模座固定的固定方式。因冲件的批量较大,考虑凹模的磨损和保证冲件的质量,凹模刃口采用直刃壁结构,刃壁高度取8mm,漏料部分延刃口轮廓适当扩大(为便于加工,落料凹模漏料孔可设计成近似刃口轮廓的简化形状。凹模轮廓尺寸计算如下。
延送料方向的凹模型孔壁间最大距离为:
l=18+67.6+33.8+67.6=187(mm
垂直于送料方向的凹模型孔壁间的最大距离为:
b=52.8+2⨯3+2⨯6=70.8(mm(取侧刃厚度为6mm
延送料方向的凹模长度为:
L=l+2C=187+2⨯30=147(mm(查《冲压模具设计与制造》主编徐政坤表3—20,取C=30mm
垂直于送料方向的凹模宽度为:
B=b+2C=70.8+2⨯30=130.8(mm
凹模厚度为:
H=kb (k查《冲压模具设计与制造》主编朱江峰表2—15 得k=0.4
则:H=kb=0.4⨯70.8=28.32mm 取H=40mm
根据算得的凹模轮廓尺寸选取与计算值想接近的标准凹模板轮廓尺寸为:L⨯B⨯H=250⨯160⨯40
凹模材料选用MnCrWv,工作部分热处理淬硬60~64HRC(材料及热处理
选用参考表8—3。
凹模的形状如下图5.1:
图5.1、凹模
5.2、凸模的设计
落料凸模刃口部分为非圆型,为便于凸模和固定板的加工,可设计
成阶梯形结构,通过铆接方式与固定板固定。凸模的尺寸根据刃口尺寸、卸料装置和安装固定要求确定。凸模的材料也选用CrWMn 工作部分热处理淬硬58~62HRC 。
冲孔凸模的设计与落料凸模基本相同,因刃口部分为圆形或长圆形,其
结构更简单。考虑冲孔凸模直径很小,故需对最小凸模(0.43010.4φ+冲孔凸
模进行强度和刚度校核。
5.2.1、凸模最小直径的校核(强度校核。
因孔径虽小,但远大于材料厚度,估计凸模的强度和刚度是够的。为使弹压卸料板加工方便,取凸模与卸料板的双面间隙为0.4(不起导向作用。根据《冲压模具设计与制造》 主编 徐政坤 表3—26,凸模的最小直径应满足:d ≥5.2t b τ/σ⎡⎡⎡⎡压=5.2⨯1⨯255/1200=1.105(mm(取σ⎡⎡⎡⎡压=1200a MP
而4dp =4d d min Z -=10.4-0.045=10.355mm 因4dp ﹥1.105mm 所以凸模强度足
够。
5.2.2、凸模最大自由长度的校核(刚度校核。
根据《冲压模具设计与制造》 主编 徐政坤 表3-26,凸模最大自由长度L 应满足
L ≤902d /=90⨯10.3525/由此可知,小冲孔凸模工作长度不能超过93.33mm 。取小
冲孔凸模长度为59.4mm ,大冲孔凸模和落料凸模均为59.4mm 。
5.2.3、凸模的长度。
凸模的长度一般是根据结构上的需要确定的。其使用固定卸料板时的凸模长度的确定,可用下式计算:L=123H H H Y +++
式中1H —凸模固定板的厚度;
2H ——卸料板的厚度;
3H ——导料板的厚度;
Y ——附加的长度,包括凸模刃口的修磨料、凸模进入凹模的深度(0.5~1mm 、凸模固定板与卸料板的安全距离A 等,其中A 取15~20mm 。 L=123H H H Y ++++A=30+20+10+28+1.4=89.4(mm
如下图:
图5.2、落料凸模
图5.3、冲孔凸模(1
图5.4、冲孔凸模(2
图5.5、冲孔凸模(3
5.3、侧刃的设计
在级进模中,常采用侧刃控制送料步距,从而达到准确定位的目的。侧刃的实质是裁切边料凸模,通过侧刃的两侧刃口切去条料边缘部分材料,形成一台阶。条料切去部分边料后,宽度才能够继续送入凹模,送进的距离为切去的长度(送料步距,当材料送到切料后形成的台阶时,侧刃挡块阻止了材料继续送进。只有通过模具下一次的工作,新的送料步距有形成。本模具采用矩形侧刃,结构简单制造方便。
侧刃送料方向的断面尺寸,一般应与步距相等。侧刃在送料方向的断面尺寸公差,一般按基轴制h6制造,在精密级进模中,按h4制造;本模具按h6制造;侧刃孔按实际尺寸加单面间隙配置,材料选用与凸模相同。
在模具设计中,可根据材料的要求和价值,条料送进的定距、定位精度,可选用单侧刃或双侧刃。本模具采用双侧刃。单侧刃一般用于步数少、材料较硬或厚度较大的级进模中;双侧刃用于步数多、材料较薄的级进模中。用双侧刃定距较单侧刃定距定位精度高,但材料利用率略用下降。本模具的侧刃如下图:
保费收入认可率65%,只是会计重分类,对公司利润和价值均不影
响。保监会对风险保费采用先拆分后测试的方法,即投连、万能产品一律不被认可为保费收入。中国平安由于寿险业务中约46%均为投连、万能产品,总规模保费认可率仅为65%,大幅低于人寿和太保。不过,我们认为保费拆分只是对非保险产品的会计入账方式做了调节,对于公司财务报表上的利润科目以及公司的内含价值而言没有任何变化。
内含价值属于监管体系,不受新准则影响。我们在会计准则出台之前
就反复强烈新会计准则只是针对财务体系下的更变。国际上内含价值的定义是可分配盈余 (distributable earning的折现,该利润来源于监管准则。因此,在监管准则不改变的前提下,公司内含价值计算基础不会发生改变。另外,需要特别提示两点:
1税收时点不同可能会产生内含价值微小差异。由于新会计准则下税收缴纳口径尚未确定,如果税收基础按照新会计准则下的利润缴纳,公司税收缴纳时间会发生变化,税收折现
值会发生改变。 2监管准则可能会于12年发生变化导致内含价值体系变化。国际上,欧洲与北美正在积极商讨国家会计准则2号(IFRS2的相关问题。
图表3:平安万能、投连不被认可为保费收入
60,000
80,000
100,000 120,000 140,000 160,000 180,000 规模保费
投连、万能未通过测试利润表保费
平安保费测试
单位:百万元
来源:国金证券研究所
图表4:新准则保费分类对公司利润与公司价值均没有影响
万能保单新旧准则报表示意
旧准则新准则
收入
保费收入
100 - 其他业务收入- 5 支出
准备金提转差95
- 利润
5 5 注:假设保单首年缴费5%作为初始费用,剩余部分进入保户个人账户
来源:国金证券研究所
一旦IFRS2实施,对全球保险业的评估体系都将是一次较大幅度的改
变,可能会对监管准则也产生影响。目前,IFRS2项目组的实施时间表暂定为2012年。
图表5:内含价值不受新准则影响
法定监管要求
财务报告要求
偿付能力内含价值新业务价值
财务报表之资产负债表财务报表之利润表
税务要求
缴税基础之利润
此次新准则推出针对对象
监管要求不改变
税务基础未最终
确定
来源:国金证券研究所
图表6:新会计准则对中国平安影响汇总
项目
影响分析
保费收入
09年规模保费1733亿,认可保费1122亿,保费认可率65%对公司利润和内含价值没有
影响
净资产09年新准则下净资产下降96
亿(约10%
由于高利率保单利差损提前
确认造成的净资产一次性下
降
利润09年新准则下利润上升50亿
(约53%
新准则下保单首年费用可以
隐性递延,公司利润系统性
上升
税收未定
一般情况下税收口径基于监
管口径的可能性较大
偿付能力/内含价值不变
新会计准则不影响监管准则
(如果税收口径基于财务口径
则会导致内含价值计算中所
得税现值略有差异
来源:国金证券研究所
1.2新准则下中国平安利润详细分析
⎡
新准则下我们认为公司利润主要由三部分构成,分别为剩余边际摊销、实
际/假设偏差(Variance与假设变更:
剩余边际摊销即保单承保利润平稳释放。剩余边际,即可理解为保单的承保利润,新准则下通过对剩余边际的平稳释放来影响准备金提转差达到保单承保利润在各年间平稳释放的目的。
实际/假设偏差反应公司评估假设的合理程度。公司每年实际经验与公司评估假设之间的差异即为公司实际/假设偏差,此部分偏差可进一步分为死差、利差与费差三部分。
假设变更。由于两年间评估假设变化造成准备金存量变化导致当期利润增加或减少。相对而言,评估利率由于要求采用750天移动平均国债收益率,该假设各年间变化可能性更大。其他假设由于要求采用长期假设,除非持续出现经验-假设重大偏差的情况,对假设做出大幅度调整可能性很小。
⎡
评估假设:平安评估利率最高,但对新业务不影响
中国平安采用的评估利率高于人寿、太保。根据年报披露,对于传统业务平安、人寿、太保采用的评估利率分别为 2.83%~5.48%、2.69%~5.32%和 2.89%~5.55%。但是,这里需要特别注意的是人寿、太保采用的是远期收益率而中国平安采用的是即期收益率。如果统一转换为即期收益率,三家公司分别在保监会公布的基准收益率的基础上增加了
100bp 、30bp 和50bp 。中国平安采用的评估利率高于另外两家。
图表7:新准则下中国平安利润构成
19,919
9,108
842
9,969
--
5,000
10,000
15,000 20,000
25,000 假设变动
剩余边际摊销实际/经验偏差税前利润
中国平安利润分拆
单位:百万元
来源:国金证券研究所
注:分拆基于年报披露数据进行的合理推测,与实际数据可能存在差异
对于高利率保单,如果采用市场平均评估利率,净资产会进一步缩水
约166亿。根据年报披露的敏感性分析结果显示,如果中国平安将其评估利率调整到与人寿、太保一致的水平,其高利率保单的利差损提前将进一步导致其净资产缩水约166亿。公司现在采用了更高的评估利率其实质是将此部分高利率保单的利差损影响在未来年度逐步释放。
对于新业务,根据理论推论,中国平安并不会通过更高的评估利率假
设而在净资产增速和当期利润中得利。新准则下的准备金与当期利润与评估假设没有直接关系。我们判断的主要原因有以下两点: 1新准则下新业务准备金等于首年保费。由于保监会规定不能有首日利得,因此对趸交保单而言首年准备金(包括首日费用必须等于保费。因此,评估假设的不同只会改变准备金中未来责任与剩余边际的占比不同,却不会改变准备金总数的不同。
2新准则下新业务利润等于剩余边际摊销+每年实际/假设差异。评估假设的不同一方
面会造成剩余边际摊销的差异,公司假设越激进,剩余边际就越大,摊销额也就越大;另一方面,不同评估假设会造成每年实际/假设差异的不同,评估假设越激进,实际/假设差异就越小。因此,两部分相加会对评估假设的影响有抵消作用,公司不能通过评估假设的变化收益。
图表8:中国平安评估利率高于人寿、太保
1.00%
1.50%
2.00%2.50%
3.00%3.50%
4.00%4.50%
5.00%5.50%
6.00%0123456789101112131415161718192021222324252627282930
各公司评估利率—即期收益率
基准利率
中国人寿
中国太保
中国平安
来源:国金证券研究所
图表9:敏感性测试结果显示平安净资产将进一步缩水166亿
单位:人民币 百万
评估利率描述09年12月31日净资产与基准情景差异
基准利率+100bp 公司采用假设
84,970 - 基准利率+90bp 年报披露敏感性水平81,639
-3,332 基准利率+50bp 推算至行业平均水平68,313
-16,658 来源:国金证券研究所
图表10:新准则下评估利率不同不影响
公司A公司B 评估利率%5%4%
保费收入(元100100
期初准备金(元100100
BEL+风险边际(元6080剩余边际(元4020保单期限(年1010每年剩余边际摊销额(元42实际投资收益率%6%6%利差益%1%2%实际/假设偏差(元24当期利润(元66A公司评估假设更激进,认为保单承保利润高
公司期初准备金等于保费收入以保证没有首日利得
剩余边际按保单期限平均分摊
评估假设不同会造成实际/偏差不同,抵消剩余边际摊销影响
来源:国金证券研究所
图5.8、凸模固定板
5.7、垫板的设计
垫板的外部尺寸与凸模固定板外部尺寸相同,其主要作用是阻挡凸模在凸模固定板中的移动,厚度为20mm,其上设置4个螺钉都为M12的。
的。凸模固定板采用45 6个卸料螺钉孔以及4个销钉孔,销钉直径为8
钢制造,淬火硬度为40~45HRC。垫板形状如下图 5.9:
图5.9、垫板
5.8、弹性形橡胶板的设计
本模具中橡胶板的工作行程有以下几部分组成:凸模修磨量5mm;凸模凹进卸料板2mm;工件厚度1mm;凸模冲裁后进入凹模3mm。以上4项长度之和就是橡胶板工作行程:
S
工作=
12
h+t+h+h
修
=2+1+3+5=11mm
S
工作
——橡胶板的工作行程;
1
h——为凸模凹进卸料板高; t——条料厚度;
2
h——凸模冲裁后进入凹模深度;
h
修
——为凸模修磨量;
取压缩量为自由高度的0.25,则橡胶板的自由高度为:
H
自由=
s
0.25
工作=
11
0.25
=44(mm
由《冲模设计应用实例》模具实用技术丛书编委会编式(2—11计算卸料板的卸料力,即:
F 卸=
K F
卸
=0.04⨯147666.1=5906.668(N
F——冲裁力;
K
卸
——卸载系数:
与压缩量取15%H
自由
,由《冲模设计应用实例》模具实用技术丛书
编委会编图1—17可查出p=0.5M
a
p,此时卸料板应具有足够的卸料力,其卸料力的大小用式《冲模设计应用实例》模具实用技术丛书编委会编(1—2计算橡胶板所需面积,则:
A=F
p
=
5906.668
0.5
=11813.136(2
mm≈118.13(2
cm
橡胶的预压缩量:H
预=15%H
自由
=15%⨯44=6.6(mm
橡胶的安装高度:H
安=H
自由
-H
预
=44-6.6=37.4(mm
6、模架及其他零部件的设计
该模架采用斜对角导柱模架,顾名思义该模架的导柱在斜对角,冲压时可防止模架的偏心力矩而引起的模具的歪斜,下面以凹模周界尺寸为依据,选择模架规格。
导柱d ⨯L 分别为φ32⨯270、φ35⨯270;
导套d ⨯L ⨯D 分别为φ32⨯115⨯φ45、φ35⨯115⨯50;上模板厚度H 取50mm ,下模板厚度H 取60mm ,上模垫板厚度H 取20mm ,固定板厚度H 取30mm 那么该模具的闭合高度为:
H 闭=H 上模+2+L+H+H -h H 垫下模
=(50+20+89.4+40+60-3mm
=256.4mm
式中 H 闭——闭模高度;
H 上模——上模板厚度;
H 垫——垫板厚度;
L ——凸模长度;
H ——凹模厚度;
H 下模——下模座厚度;
2h ——凸模冲裁后进入凹模深度,2h =3mm ;
可见该模具闭合高度小于所选压力J23—40的最大装模高度330mm ,故可以使用。
所选导柱导套如下图 6.1:
图6.1、导柱
图6.2、导套
7、模具总装图
通过以上的设计可得到如下图所示的模具总装图,模具上模部分主要由上模板、垫板、凸模(8个、凸模固定板、卸料橡胶、卸料板等组成,卸料方式采用弹性卸料,以橡胶为弹性元件。下模部分由下模座、凹模板、导料板等组成,冲孔废料和成品件均由漏料空露出。
图7.1、装配图
条料送进时采用侧刃定距,用导尺作为导向装置,冲第一个零件时条料送进导尺,条料一端挡块冲出两个圆孔、两个长圆孔,再送进一个步距,冲出两个长圆孔,第三次送进落料。
8、模具的装配
根据复合模装配要点,本副模具的装配选凸、凹模为基准件,先装上模,再装下模,装配后,应保证间隙均匀,并调整间隙、试冲、返修。具体装配过程见下表:
表8.1、模具装配过程
9、制定模具零件加工工艺过程凹模、落料凸模和凸模固定板的加工工艺过程见下表:
表9—1凹模加工工艺过程
表9—2落料凸模加工工艺过程
表9—3凸模固定板加工工艺过程
毕业设计（论文） 毕业设计总结 毕 业 设 计 是 学 生 即 将 完 成 学 业 的 最 后 一 个 重 要 环 节 ，它 既 是 对 学 校 所学知识的全面总结和综合应用，又为今后走向社会的实际操作应用铸 就了一个良好的开端。毕业设计是作者对所学知识理论的检验与总结， 能够培养和提高设计者独立分析问题和解决问题的能力，使学生学习并 掌握科学研究、工程设计和撰写技术报告的基本方法。毕业设计主要涉 及科研、技术设备的革新、改造等方面，强调设计的独创性和实用性。 要求具备清晰的设计思路，具体的设计方案和步骤，准确的设计参数和 计算分析，同时毕业设计也要求逻辑性强，条理清楚，语言精练。优秀 的毕业设计可以使作者的设计思路和创新理念得到很好的展现，充分体 现设计者对知识掌握和运用的熟练程度，也使设计方案能够推广应用。 经过近三个月的努力，终于把毕业设计做完了，虽然这几个月比以 往上课清闲的多，但自己感觉要比以往任何的几个月 都收获的多。经过 这次的毕业设计，把以往所学的专业知识复习巩固了一
下，并且是经过 自己的努力运用到了实践中去。虽然有些细节与具体实际不符和，更或 许在工厂里根本加工不出来，但是对于毫无经验的我来说已经称得上是 完美了，相信工作之后随着经验的日积月累，一定会完美的解决这些细 节问题。 刚开始做毕业设计时候确实有些茫然，不知道是否要选择模具，同 学们好多都选择了机械制造类的题目，我也想报机械制造类的，可谁知 人数太多老师让再从报，我就报了模具制造。因为以前在专科时毕业设 计就做的模具，并且是自己煞费心血做出来的，也算对模具有了较深刻 的了解，总不至于像做其他课题一样的丈二和尚摸不着头脑，搞得无从 下手。就这样毕业设计就开始了。老师让做的第一项任务就是各自找一 个零件，以后用自己做的模具把它给做出来。由于在专科我做的就是冲 压模具，对冲压模具的结构和设计比较熟悉，故我就找了个冲压零件 ， 形状比较简单。过几天董老师让我们把各自的零件都拿出来让他看，结 果董老师认为我的零件过于简单，所做出来的模具可想而知也会过于简 39
毕业设计（论文） 单。董老师灵机一动在我的零件上多加了一个长圆孔，真似画龙点睛， 简单的图一下变复杂了。本来两步就可以完成的，结果添了一个长圆之 后就没法两步完成了。因为若两步完成的话，那就是冲孔一步，落料一 步，但是冲孔一下就得三个孔，凸模靠的太近，孔与孔之间距离太近不 能保证所冲出来的孔的质量，恐怕冲出来之后就是废品。因此董老师让 我用三步来完成冲孔落料工序，也就是做一个三级级进模，也就解决了 以前的几种问题。接下来的任务就是画草图，我本来是有一个模板的， 但我的零件经过老师的修改用了级进模，我的那个模板却是复合模，故 而只能放弃之。所有的任务自能靠自己了，从此心里便有了一种莫名奇 妙的压力，自己也知道这种压力只能靠自己的努力坚持去解除，直至今 天这种压力才稍有反解。接着去图书馆借了几本书，都是一些与冲压模 具相关的并且还有级进模例子的书，经过几天的研读 ，终于把自己的草 图给绘制好了。让董老师检查了一下基本上没什么大的问题，我也很是 为 自 己
的 努 力 没 有 白 费 而 得 意 。 在 接 下 来 就 是 查 数 据 在 CAD 上 画 图 了 ， 我是先把需要计算的数据都算过来了，主要是条料的宽度、冲裁间隙、 凸模刃口的尺寸公差、压力中心、材料的利用率等的计算。 又把基本上 所有的板类零件的形状及尺寸都计算出来了，标准零件部分也查出来 了 。 于 是 就 开 始 画 图 了 ， CAD 装 配 图 画 好 之 后 ， 就 让 老 师 检 查 了 一 遍 ， 结果问题就出来了，这是我非常气愤的问题， 在计算的过程中我就发现 了这个问题，当时想改一下这个问题但是仔细想了一下，但是改过来是 非常的麻烦结果就一错下来，这次董老师坚持让改，我就下决心改了过 来。结果发现改过来也并不是那么麻烦。从那以后我就很是谨慎，也就 基本上没犯什么问题。 经过这次的毕业设计，让我学会了很多知识，不仅课本上一成不变 的而且还有更多做事的道理。通过这次模具的设计我的专业知识经过了 一 次 大 的 融 合 ，也 使 我 的 专 业 修 养 更 上 一 城 楼 ，还 有 遇 到 困 难 不 要 躲 避 ， 只要挺起腰杆坚强的面对，没有什么难题是不能解决的。马上就要工作 了，相信这次的毕业设计所吸取的教训和得到的经验对以后的工作甚至 职业生涯都会有一定的影响的。 40
毕业设计（论文） 致谢 做完这次的毕业设计，深深的感觉自己的能力远远不足，自己的知 识缺乏甚多，要想真正的提高自己的能力还要更多的知识来充实自己， 同时更缺少不了同学的帮助和老师的指导。在做毕业设计的过程中，遇 到了很多凭自己的经验和知识无法解决的问题，一些问题通过自己寻找 资料，翻阅书籍得到了解决。但有些问题在书上甚至互联网上也很难找 到，但在同学的帮助下竟然轻而易举的解决了。但是对自己帮助甚大的 还是董毅峰董老师，他不辞辛苦坚持每周周二一定检查一遍，检查一下 我们的错误和务必要改的问题，同时还悉心的教导我们，指出我们所犯 的错误及怎样改正错误。 在此我向曾经帮助过我的同学表示深深的谢意，向我的指导老师 — —董毅峰表示衷心的致谢，更祝董老师身体健康、万事如意！！ ！ 41
毕业设计（论文） 参考文献 [1]王 鹏 驹 、 成 虹 冲 压 模 具 设 计 师 手 册 机 械 工 业 出 版 社 2008.10 [2]朱 江 峰 冲 压 模 具 设 计 与 制 造 北 京 理 工 大 学 出 版 社 2009.8 [3]杨 占 尧 冲 压 模 具 典 型 结 构 图 例 化 学 工 业 出 版 社 2008.1 [5]徐 政 坤 冲 压 模 具 设 计 与 制 造 化 学 工 业 出 版 社 2009.5 [6] 模 具 实 用 技 术 丛 书 编 委 会 编 冲 模 设 计 应 用 实 例 机 械 工 业 出 版 社 1999.6 [7]王 新 华 复 合 模 连 续 模 典 型 结 构 图 册 机 械 工 业 出 版 社 2011.5 [8]张 芳 冲 压 工 艺 与 模 具 设 计 北 京 大 学 出 版 社 2011.3 [9]高 锦 张 塑 性 成 型 工 艺 与 模 具 设 计 机 械 工 业 出 版 社 2007.7 [10]陈 锡 栋 周 小 玉 主 编 。使 用 模 具 技 术 手 册 。机 械 工 业 出 版 社 ， 2002 [11]许 发 樾 主 编 。 实 用 模 具 设 计 与 制 造 手 册 。 机 械 工 业 出 版 社 ， 2002 [12]王 树 勋 主 编 。模 具 实 用 技 术 综 合 手 册 。华 南 理 工 大 学 出 版 社 ，1995 [13]模 具 制 造 杂 志 ， 总 第 45 期 ， 2005.4 [14]冯 炳 尧 朝 泰 荣 蒋 文 森 编 丁 战 生 审 。 模 具 设 计 与 制 造 简 明 手 册 ， （ 第 二 上 海 科 学 技 术 出 版 社 ， 1998） 42
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