【正文】 的三大要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。生產(chǎn)過程逐步實現(xiàn)機(jī)械化、自動化、并且正在向智能化、集成化的方向發(fā)展。與機(jī)械加工及塑性加工的其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點。（1）沖壓加工的生產(chǎn)效率較高，操作方便，易于實現(xiàn)機(jī)械化與自動化。（3）沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。由于沖壓加工的零件種類繁多，各類零件的形狀、尺寸和精度要求又各不同，因而生產(chǎn)中采用的沖壓工藝方法也是多種多樣的。上述兩類工序，按基本變形方式不同又可分為沖裁、彎曲、拉深和成形四種基本工序，每種基本工序還包含有多種單一工序。這時在工藝上多采用集中的方案，即把兩種或兩種以上的單一工序集中在一副模具內(nèi)完成，根據(jù)組合的方法不同，又可將其分為復(fù)合，級進(jìn)，復(fù)合級進(jìn)三種組合方式。級進(jìn)沖壓——在壓力機(jī)上的一次工作行程中，按照一定的順序在同一模具的不同工位上完成兩種或兩種以上不同單一工序的一種組合方式。沖模的結(jié)構(gòu)類型也很多。但不論何種類型的沖模，都可看成是由上模和下模兩部分組成，上模被固定在壓力機(jī)工作臺或墊板上，是沖模的固定部分。上模回升時，模具的卸料與出件裝置將沖件或廢料從凸、凹模上卸下或推、頂出來，以便進(jìn)行下一次沖壓循環(huán)。本設(shè)計題目為軸端蓋罩的冷沖壓及模具設(shè)計，冷沖壓模具設(shè)計是為模具設(shè)計與制造專業(yè)學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)理論課，技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課后所設(shè)置的一個重要的實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。對做畢業(yè)設(shè)計的畢業(yè)生有一定的設(shè)計設(shè)計目的及意義?！袄錄_壓模具設(shè)計”等課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握冷沖壓模具設(shè)計的方法和步驟。本課題的意義是：通過對該零件模具的設(shè)計，進(jìn)一步加強(qiáng)了設(shè)計者冷沖模設(shè)計的基礎(chǔ)，為設(shè)計更復(fù)雜的冷沖模具做好了鋪墊和吸取了更深刻的經(jīng)驗。，一次進(jìn)行綜合知識的訓(xùn)練。，價值工程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)的綜合知識同時，冷沖壓模具的整體過程是從分析總體方案開始直到完成全部技術(shù)設(shè)計，這些期間需要通過計算，繪圖和修改等步驟。㈡采用標(biāo)準(zhǔn)零部件應(yīng)盡量選用國家標(biāo)準(zhǔn)件及工廠沖模標(biāo)準(zhǔn)件。㈢其它1 對導(dǎo)柱、導(dǎo)套的要求：模具完全對稱時兩導(dǎo)柱的導(dǎo)向直徑不易設(shè)計得相等，避免合模時誤裝方向而損壞模具刃口。2 取放制件方便：設(shè)計拉深模時，所選設(shè)備的行程應(yīng)是拉深深度（即拉深件高度）的 2~ 倍。進(jìn)口模具 億美元，出口模具 億美元，分別比 2022 年增長 18%、%和 %。在 2 萬多家生產(chǎn)廠點中，有一半以上是自產(chǎn)自用的。近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長壽命中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品，專業(yè)模具廠數(shù)量增加，能力提高較快，“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速，國企股份制改造步伐加快等。近年來卸模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā)生了巨大的變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速的發(fā)展。目前，我國沖壓技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還相當(dāng)落后，主要原因是我國在沖壓基礎(chǔ)理論及成形工藝、模具標(biāo)準(zhǔn)化、模具設(shè)計、模具制造工藝及設(shè)備等方面與工業(yè)發(fā)達(dá)國家尚有相當(dāng)大的差距，導(dǎo)致我國模具在壽命、效率、加工精度、生產(chǎn)周期等方面與發(fā)達(dá)國家的模具相比差距相當(dāng)大。我國尚存在以下幾方面的不足：第一體制不順，基礎(chǔ)薄弱。但總體來看，體制和機(jī)制尚不適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)，再加上國內(nèi)模具工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，因此，行業(yè)發(fā)展還不盡如人意，特別是總體水平和高新技術(shù)方面。我國每個模具職工平均年創(chuàng)造產(chǎn)值約合 1 萬美元，國外模具工業(yè)發(fā)達(dá)國家大多是 1520 萬美元，有的高達(dá) 25～30 萬美元。第三，工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低，雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進(jìn)的加工設(shè)備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設(shè)備數(shù)控化率和 CAD/CAM 應(yīng)用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多。裝備水平低等帶來中國模具企業(yè)鉗工比例過高等問題。目前國內(nèi)每年生產(chǎn)的模具，商品模具只占 45%左右，其余為自產(chǎn)自用。模具標(biāo)準(zhǔn)化水平低，標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低也對模具質(zhì)量、成本有較大影響卸 對模具制造周期影響尤甚。塑料、板材、設(shè)備等性能差等也直接影響模具水平的提高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓加工作為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)重要的生產(chǎn)手段之一，更加體現(xiàn)出其特有的優(yōu)越性。隨著計算機(jī)技術(shù)和制造技術(shù)的迅速發(fā)展卸 沖壓模具設(shè)計與制造技術(shù)正由手工設(shè)計，依靠人工經(jīng)驗和常規(guī)機(jī)械加工技術(shù)向以計算機(jī)輔助設(shè)計CAD，數(shù)控切削加工、數(shù)控電加工為核心的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造CAD/CAM技術(shù)轉(zhuǎn)變。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維CAD，并陸續(xù)開始使用UG、Pro/E、IDEAS 等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)了Moldflow、CFlow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE軟件，并且成功應(yīng)用于沖壓模的設(shè)計中。首先要更加關(guān)注其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密度高的高檔模具得到更快的發(fā)展。沒有產(chǎn)品的需求、產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就沒有模具行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，也就沒有模具產(chǎn)品的上規(guī)模、上檔次。在電子產(chǎn)品中，沖壓件約占80%~85%，在汽車農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品中，沖壓件約占75%~80% 。此外，5 / 69在航空及航天工業(yè)生產(chǎn)中，沖壓件也占有很大的比例。而模具技術(shù)水平的高低在很大程度上決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。其次要積極推進(jìn)中西部地區(qū)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，努力縮小發(fā)達(dá)地區(qū)和不發(fā)達(dá)地區(qū)的差距。如陜西、四川、河北等模具生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，將在未來寫下新的篇章。材料為 08F 鋼，板材厚度 ，生產(chǎn)批量 50 萬件，帶凸緣的拉深件。??查表 21 平?jīng)_壓件尺寸公差（即查參考文獻(xiàn)[1]，P1 ～P2，表 1 平?jīng)_壓件尺寸公差） ，得 φ9 的公差等級為：ST7。查相應(yīng)《國標(biāo)》確定其公差和偏差。第一類，未注公差沖裁件線性尺寸，尺寸有：φ35；第二類，未注公差成形件線性尺寸，尺寸有：φ30；第三類，未注公差成形圓角半徑線性尺寸，尺寸有：2個 R1。第一類，未注公差沖裁件線性尺寸，查表 23 未注公差沖裁件線性尺寸的極限偏差（即參考文獻(xiàn)[2] ，P3，表 1 未注公差沖裁件線性尺寸的極限偏差），公差等級取 m 級，可得尺寸 φ35 的公差和偏差177。表 23 未注公差沖裁件線性尺寸的極限偏差 [2]基本尺寸 材料厚度 公差等級大于 至 大于 至 f m c v— 1 177。 177。 31 3 177。 177。— 1 177。 177。1 4 177。 177。 64 — 177。 177?！?1 177。 177。1 4 177。 177。 304 — 177。 177?！?1 177。 177。1 4 177。 177。 1204 — 177。 177。第二類，未注公差成形件線性尺寸，查表 24 未注公差成形件線性尺寸的極限偏差（即參考文獻(xiàn)[2] ，P3～P4，表 2 未注公差成形件線性尺寸的極限偏差），公差等級取 m級，可得尺寸 φ30 的公差和偏差，最終這 2 個尺寸為：φ20177。9 / 69表 24 未注公差成形件線性尺寸的極限偏差 [2]基本尺寸 材料厚度 公差等級大于 至 大于 至 f m c v— 1 177。 177。 31 4 177。 177。— 1 177。 177。1 4 177。 177。 64 — 177。 177?！?1 177。 177。1 4 177。 177。 304 — 177。 177。第三類，未注公差成形圓角半徑線性尺寸，查表 25 未注公差成形圓角半徑線性尺寸的極限偏差（即查參考文獻(xiàn)[2]，P5，表 2 未注公差成形圓角半徑線性尺寸的極限偏差），可得這 2 個 R1 尺寸的公差和偏差，最終尺寸為： 。圖 帶公差的產(chǎn)品圖 沖壓件的工藝性分析工藝分析包括技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面內(nèi)容。因此工藝分析，主要是討論在不影響零件使用的前提下，能否以最簡單、最經(jīng)濟(jì)的方法沖壓出來。2．沖壓件無細(xì)長的旋臂與窄槽，模具結(jié)構(gòu)簡單，適合沖裁。4．沖壓件尺寸屬于裝配要求精確尺寸，此尺寸可定為加工尺寸。一般來說，大批量生產(chǎn)時，可選用連續(xù)和高效沖壓設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率；中小批量生產(chǎn)時，常采用簡單?；驈?fù)合模，以降低模具制造費(fèi)用。表面粗糙度要求不大，拉深變形量很大，容量引起破裂，需作多次拉深。綜上所述，此工件適宜沖裁和拉深。2．尺寸分析　尺寸公差要求不高。08F 鋼強(qiáng)度、硬度很低，而塑性、韌性極高，具有良好的冷變形性和焊接性，正火后切削加工性尚可，退火后導(dǎo)磁率較高，剩磁較少，但淬透性、淬硬性極低。08F 鋼的塑性很好，主要用來制造冷沖壓件。其化學(xué)成分：C： ～%Mn：～%Si：% 以下S：%以下P：%以下。11 / 69用途：鋼板用作深沖壓和深拉延的容器，如搪瓷制品、儀表板、汽車駕駛室蓋板等。熱處理工藝：推薦熱處理/℃ ：正火 930 正火推薦保溫保溫時間≤30min，空冷；淬火推薦保溫時間≤30min， 和 85 鋼油冷，其余鋼水冷；回火推薦保溫時間≤1h。5．沖壓工序　初步分析確定為：落料、拉深、沖孔、切邊。表 26 沖裁模刃口初始值間隙 [3]材料名稱45；T7，T8(退火 )；磷青銅(硬) ；鈹青銅(硬)10，15，20 冷軋鋼帶；30 鋼板；H62，H68( 硬)；2A12，硅鋼片Q215，Q235；08，10，15；H62，H68(半硬)；磷青銅(軟) ；鈹青銅(軟)H62，H68( 軟)；純銅(軟)；3A12，5A02，1060，1050A，1035，1200，8A06，2A12力學(xué)性能HBW≥190Rm≥600MPaHBW=140～190Rm≥400～600MPaHBW=70～140Rm≥300～400MPaHBW70Rm≤300MPa初 始 間 隙厚度 Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax Zmin Zmax 沖壓工藝方案的確定經(jīng)過對沖壓件的工藝分析后，結(jié)合產(chǎn)品進(jìn)行必要的工藝計算，并在分析沖壓工藝、沖壓次數(shù)，工藝順序組合方式的基礎(chǔ)上，提出各種可能的沖壓分析方案。適當(dāng)整合各沖壓工序，需要多副模具，此類模具經(jīng)濟(jì)成本低，制造方便。整個產(chǎn)品采用一副復(fù)合模具，此模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計難度大，技術(shù)難點較多，但制造方便，成本低，試模調(diào)整難度大。本零件較大，模具相對較大，模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，模具調(diào)試難度大，制造工藝難度大、成本高，同時量不大，相對成本很高。 沖壓工藝計算 工件的毛坯尺寸計算由于工件主要成型的工序是拉伸，工件的變形主要在拉深處，此工件是帶凸緣的零件。為此，在計算毛坯時，應(yīng)預(yù)先加上修邊余量。由于條件有限不能通過試驗進(jìn)行修正，根據(jù)前人的經(jīng)驗，在拉深時材料會變薄，毛坯可小一些，考慮拉深回彈，需多拉一些，綜合考慮，毛坯直徑選為 D=61mm，總體積 V=。表 28 采用或不采用壓邊圈的條件 [3]第一次拉深 以后各次拉深拉深方法(t/D)100% m1 (t/D)100% mn用壓邊圈 可用壓邊圈 ～ ～ 不用壓邊圈 工序分析按照產(chǎn)品件的沖壓工序看，主要是拉深，通過運(yùn)用 CAD/CAM 三維軟件仿真，初步得出沖壓工序過程，落料→拉深→沖孔→切邊。 拉深尺寸計算下面采用查表法。表 28 帶凸緣圓筒形件第一次拉深時的拉深系數(shù)極限值 [4]材料的相對厚度 t/d100凸緣相對直徑dF／d l ～ ～ ～ ～ ～ 查表 29 帶凸緣圓筒形件第一次拉深時的相對高度極限值 h/d（即查參考文獻(xiàn)[4]，P73 頁，表 222）得，拉深相對高度極限大于 ，故取 ，本工序相對高度為，故不能一次拉出來。 1 次拉深計算為保證拉深能順利進(jìn)行，第 1 次拉深計算時，不僅要考慮第 1 次拉深系數(shù)，還要考慮第 1 次拉深的高度極限，以后各次拉深按照拉深系數(shù)逐漸增大的原則設(shè)計。已知：D=61mm ，d=20 ，t=，所以 ，)261()( ??????tdrd 41?dr2）第 1 次拉深凸模圓角半徑的確定查參考文獻(xiàn)[3]，P131，首次拉深凸模圓角半徑公式 419： （24）11).7(dpr　r得： 4820.???所以取 ，轉(zhuǎn)化為外形尺寸為 R4。查表 29 得，拉深相對高度極限約為 ，所以：h1=20=因此第一次按直徑 φ25 拉深 的高度，是不可能實現(xiàn)的，因此必須重新計算，即采用優(yōu)先保證拉深相對高度極限的原則計算。從上面分析可知，主要是拉深高度太高才出問題，而拉深系數(shù)沒有問題，故下面僅考慮拉深高度極限。拉深系數(shù)驗證：37/61=，故按這樣的尺寸第 1 次拉深必能成功，如果拉深直徑大于 37 將更容易實現(xiàn)，對應(yīng)拉深高度會更短，也就更好地實現(xiàn)拉深。圖 第 1 次拉深件外形尺寸①拉深次數(shù)和各次拉深系數(shù)確定按上述分析第 1 次拉深系數(shù)為：m 1=37/61≈已知 t/d=%，查表 210 帶凸緣圓筒形件第二次以后各道拉深系數(shù)的極限值（即查參考文獻(xiàn)[4]， P74 頁，表 223 帶凸緣圓筒形件第二次以后各道拉深系數(shù)的極限值） ，近似得：m 2=，m 3=，m 4=，m