沖壓模具設(shè)計與制造

緒論1

一、沖壓的概念、特點及應(yīng)用1

二、沖壓的基本工序及模具2

三、沖壓技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向4

四、本課程的學(xué)習(xí)要求與學(xué)習(xí)方法7

思考與練習(xí)題8

第一章沖壓模具設(shè)計基礎(chǔ)9

第一節(jié)沖壓成形理論基礎(chǔ)9

一、金屬塑性變形概述9

二、塑性變形時的應(yīng)力與應(yīng)變14

三、金屬塑性變形的基本規(guī)律18

四、沖壓成形中的變形趨向性及其控制22

第二節(jié)沖壓用材料25

一、材料的沖壓成形性能25

二、板料的沖壓成形性能試驗26

三、對沖壓材料的基本要求29

四、沖壓常用材料及選用30

第三節(jié)沖壓設(shè)備的選擇34

一、沖壓設(shè)備類型的選擇34

二、沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇34

第四節(jié)沖壓生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟分析38

一、沖壓生產(chǎn)的盈虧分析38

二、降低沖壓件生產(chǎn)成本的措施39

三、技術(shù)經(jīng)濟分析40

思考與練習(xí)題42

第二章沖壓模具制造基礎(chǔ)44

第一節(jié)沖模制造的要求、過程與特點44

一、沖模制造的基本要求44

二、沖模制造的過程45

三、沖模制造的特點46

第二節(jié)沖模的一般加工方法47

一、常規(guī)機械加工方法47

二、電火花加工方法53

三、電火花線切割加工方法60

四、數(shù)控機床加工方法67

五、其他加工方法69

第三節(jié)沖模的裝配與調(diào)試72

一、沖模的裝配72

二、沖模的調(diào)試76

三、沖模的安裝78

思考與練習(xí)題78

第三章沖裁模設(shè)計與制造80

第一節(jié)沖裁變形過程分析80

一、沖裁變形過程80

二、沖裁變形時的受力與應(yīng)力分析81

三、沖裁件的質(zhì)量及其影響因素82

第二節(jié)沖裁件的工藝性85

一、沖裁件的結(jié)構(gòu)與尺寸85

二、沖裁件的精度與斷面粗糙度86

三、沖裁件的材料87

第三節(jié)沖裁間隙88

一、間隙對沖壓力的影響88

二、間隙對模具壽命的影響88

三、沖裁間隙值的確定89

第四節(jié)凸、凹模刃口尺寸的確定92

一、凸、凹模刃口尺寸計算的原則92

二、凸、凹模刃口尺寸的計算方法93

第五節(jié)排樣99

一、材料的合理利用99

二、排樣方法100

三、搭邊與條料寬度的確定102

四、排樣圖106

第六節(jié)沖壓力與壓力中心的計算106

一、沖壓力的計算106

二、壓力機公稱壓力的確定108

三、降低沖裁力的方法108

四、壓力中心的計算110

第七節(jié)沖裁模的典型結(jié)構(gòu)112

一、沖裁模的分類112

二、沖裁模的結(jié)構(gòu)組成112

三、沖裁模的典型結(jié)構(gòu)114

第八節(jié)沖裁模主要零部件的設(shè)計與選用128

一、工作零件128

二、定位零件137

三、卸料與出件裝置144

四、模架及其零件151

五、其他支承與固定零件154

六、緊固件156

七、沖模的標準組合157

第九節(jié)沖裁模零件的制造157

一、工作零件的加工157

二、卸料板與固定板的加工162

三、模座及導(dǎo)向零件的加工163

第十節(jié)沖裁模的裝配與調(diào)試169

一、沖裁模的裝配169

二、沖裁模的調(diào)試172

第十一節(jié)沖裁模設(shè)計與制造步驟及實例173

一、沖裁模設(shè)計與制造步驟173

二、沖裁模設(shè)計與制造實例177

思考與練習(xí)題185

第四章彎曲模設(shè)計與制造187

第一節(jié)彎曲變形過程分析187

一、彎曲變形過程及特點187

二、塑性彎曲時變形區(qū)的應(yīng)力與應(yīng)變

狀態(tài)189

第二節(jié)彎曲件的質(zhì)量問題及控制190

一、彎裂及其控制190

二、回彈及其控制193

三、偏移及其控制198

四、翹曲與剖面畸變199

第三節(jié)彎曲件的工藝性199

一、彎曲件的結(jié)構(gòu)與尺寸200

二、彎曲件的精度202

三、彎曲件的材料202

第四節(jié)彎曲件的展開尺寸計算202

一、彎曲中性層位置的確定202

二、彎曲件展開尺寸計算203

第五節(jié)彎曲力的計算205

一、自由彎曲時的彎曲力205

二、校正彎曲時的彎曲力206

三、頂件力或壓料力207

四、壓力機公稱壓力的確定207

第六節(jié)彎曲件的工序安排207

一、彎曲件工序安排的原則207

二、典型彎曲件的工序安排207

第七節(jié)彎曲模的典型結(jié)構(gòu)208

一、彎曲模的分類與設(shè)計要點208

二、彎曲模的典型結(jié)構(gòu)209

第八節(jié)彎曲模工作零件的設(shè)計與制造217

一、彎曲模工作零件的設(shè)計217

二、彎曲模工作零件的制造220

第九節(jié)彎曲模的裝配與調(diào)試221

一、彎曲模的裝配221

二、彎曲模的調(diào)試221

第十節(jié)彎曲模的設(shè)計與制造實例222

思考與練習(xí)題226

第五章拉深模設(shè)計與制造228

第一節(jié)拉深變形過程分析228

一、拉深變形過程及特點228

二、拉深過程中坯料內(nèi)的應(yīng)力與應(yīng)變

狀態(tài)231

三、拉深件的主要質(zhì)量問題及控制233

第二節(jié)拉深件的工藝性235

一、拉深件的結(jié)構(gòu)與尺寸235

二、拉深件的精度235

三、拉深件的材料236

第三節(jié)旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定236

一、坯料形狀和尺寸確定的原則236

二、簡單旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定237

三、復(fù)雜旋轉(zhuǎn)體拉深件坯料尺寸的確定239

第四節(jié)圓筒形件的拉深工藝計算240

一、拉深系數(shù)及其極限240

二、圓筒形件的拉深次數(shù)242

三、圓筒形件各次拉深工序尺寸的計算243

第五節(jié)拉深力、壓料力與壓料裝置245

一、拉深力的確定245

二、壓料力的確定246

三、壓料裝置247

四、壓力機公稱壓力的確定249

五、拉深功的計算250

第六節(jié)其他形狀零件的拉深250

一、帶凸緣圓筒形件的拉深250

二、階梯圓筒形件的拉深255

三、盒形件的拉深257

第七節(jié)拉深工藝的輔助工序263

一、潤滑263

二、熱處理265

三、酸洗265

第八節(jié)拉深模的典型結(jié)構(gòu)266

一、單動壓力機上使用的拉深模266

二、雙動壓力機上使用的拉深模270

第九節(jié)拉深模工作零件的設(shè)計與制造271

一、拉深模工作零件的設(shè)計271

二、拉深模工作零件的制造274

第十節(jié)拉深模的裝配與調(diào)試275

第十一節(jié)拉深模設(shè)計與制造實例276

思考與練習(xí)題280

第六章成形模設(shè)計與制造282

第一節(jié)脹形282

一、脹形的變形特點282

二、平板坯料的脹形283

三、空心坯料的脹形285

四、脹形模結(jié)構(gòu)與設(shè)計要點287

五、脹形模設(shè)計實例289

第二節(jié)翻孔與翻邊290

一、翻孔290

二、翻邊293

三、翻孔翻邊模結(jié)構(gòu)與設(shè)計要點295

四、翻孔模設(shè)計實例296

第三節(jié)縮口298

一、縮口變形特點及變形程度298

二、縮口工藝計算300

三、縮口模結(jié)構(gòu)與設(shè)計要點301

四、縮口模設(shè)計實例302

第四節(jié)校平與整形303

一、校平303

二、整形305

第五節(jié)成形模制造特點307

思考與練習(xí)題307

第七章多工位級進模設(shè)計與制造309

第一節(jié)多工位級進模的特點與分類309

一、多工位級進模的特點309

二、多工位級進模的分類309

第二節(jié)多工位級進模的排樣設(shè)計310

一、排樣設(shè)計的原則及考慮的因素311

二、載體設(shè)計312

三、沖切刃口設(shè)計313

四、定距設(shè)計315

第三節(jié)多工位級進模的典型結(jié)構(gòu)318

一、沖孔、落料多工位級進模319

二、沖裁、彎曲、脹形多工位級進模322

三、沖裁、拉深、翻孔多工位級進模325

第四節(jié)多工位級進模的設(shè)計與制造要點327

一、多工位級進模的結(jié)構(gòu)設(shè)計327

二、多工位級進模的制造337

第五節(jié)多工位級進模設(shè)計實例343

思考與練習(xí)題347

第八章沖壓模具的壽命、材料及安全

措施349

第一節(jié)沖壓模具壽命349

一、沖模的工作條件及失效形式349

二、影響沖模壽命的因素及提高沖模壽

命的措施352

第二節(jié)沖壓模具材料355

一、對沖模材料的要求355

二、沖模材料的種類與特性355

三、沖模材料的選用及熱處理要求358

第三節(jié)沖模安全技術(shù)359

一、沖壓生產(chǎn)發(fā)生事故的原因及易出現(xiàn)的

安全問題359

二、沖模的安全措施360

思考與練習(xí)題362

第九章沖壓工藝過程的制定363

第一節(jié)沖壓工藝過程制定的步驟及方法363

一、制定沖壓工藝過程的原始資料363

二、制定沖壓工藝過程的步驟及方法364

第二節(jié)沖壓工藝過程制定實例369

一、托架的沖壓工藝過程制定369

二、汽車玻璃升降器外殼的沖壓工藝過

程制定373

思考與練習(xí)題382

參考文獻383 2100433B

《沖壓模具設(shè)計與制造（第2版）》系統(tǒng)地介紹了沖壓模具設(shè)計與制造的基本原理、基本方法和相關(guān)知識。內(nèi)容包括沖壓模具設(shè)計基礎(chǔ)，沖壓模具制造基礎(chǔ)，沖裁模、彎曲模、拉深模、成形模、多工位級進模設(shè)計與制造，沖模壽命、材料與安全措施，沖壓工藝規(guī)程的編制等。

《沖壓模具設(shè)計與制造(第2版)》以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力為主線，將沖壓成形原理、沖壓工藝與模具設(shè)計、模具制造工藝學(xué)等三門關(guān)聯(lián)課程的內(nèi)容進行了有機的融合，并選編了較多的應(yīng)用實例和習(xí)題，突出了應(yīng)用性、實用性、綜合性和先進性，體系新穎，內(nèi)容翔實。

《沖壓模具設(shè)計與制造（理實一體化）》以模具設(shè)計與制造專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容為主線，以工作任務(wù)為引領(lǐng)，內(nèi)容由淺入深，突出核心技能與實操能力，使理論與實踐融為一體，將知識和技能融入工作任務(wù)中。全書共有6個教學(xué)單元，內(nèi)容包括：沖壓加工過程，沖裁模設(shè)計，彎曲模設(shè)計，拉深模設(shè)計，其他常見沖壓模具，以及滑雪塊壓板復(fù)合模具制造實訓(xùn)。

《沖壓模具設(shè)計與制造（理實一體化）》可作為模具設(shè)計與制造專業(yè)教材，供各類技工院校、職業(yè)技術(shù)院校模具設(shè)計與制造專業(yè)師生使用，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

本書以強化應(yīng)用為重點，突出工程實踐能力的培養(yǎng)，是編者們結(jié)合多年從事沖壓工藝與模具制造教學(xué)和科研經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，參考相關(guān)文獻編寫而成的。本書以就業(yè)為導(dǎo)向，以培養(yǎng)高技能人才為目標，體現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的先進性和前瞻性。本書分別介紹了沖壓工藝分析、沖壓模具設(shè)計與制造工藝、沖壓模具典型組合以及沖壓模具零件標準選編等；以典型實例對沖壓模具設(shè)計與制造進行指導(dǎo)，列舉了各種典型模具零件的加工工藝；并將生產(chǎn)實際中典型零件作為設(shè)計課題，提供了典型零件及模具結(jié)構(gòu)的三維立體圖形，直觀形象。本書最后以附錄的形式，摘錄了相關(guān)的設(shè)計資料和必要的技術(shù)數(shù)據(jù)。本書可作為高職高專院校模具設(shè)計與制造專業(yè)的實訓(xùn)指導(dǎo)和設(shè)計用書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考和培訓(xùn)使用。

本書從實用的角度出發(fā)，以培養(yǎng)學(xué)生從事沖壓模具設(shè)計與制造的能力為核心，系統(tǒng)地介紹了沖壓工藝和模具設(shè)計與制造的基本知識，及沖壓模具的設(shè)計方法。全書共分10章，主要內(nèi)容包括沖壓工藝的分析，沖裁、彎曲、拉深、成形等基本工藝及其模具設(shè)計與制造技術(shù)，選編了沖壓模具常用典型組合及標準零件，并結(jié)合實例，對沖壓件模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計和模具零件加工工藝規(guī)程的編制進行指導(dǎo)。附錄收集了有關(guān)的設(shè)計資料和技術(shù)數(shù)據(jù)。

本書可作為高職高專院校模具設(shè)計與制造專業(yè)的實訓(xùn)指導(dǎo)和設(shè)計用書，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考和培訓(xùn)使用。

序

前言

單元1沖壓加工過程

任務(wù)1認識沖壓模具

任務(wù)2觀察沖壓模具工作過程

任務(wù)3了解沖壓加工基本工序

任務(wù)4認識各種沖壓材料

任務(wù)5認識沖壓設(shè)備

任務(wù)6了解沖壓加工安全操作規(guī)程

單元2沖裁模設(shè)計

任務(wù)1認識沖裁模

子任務(wù)1了解沖裁變形過程

子任務(wù)2了解沖裁模間隙的確定方法

子任務(wù)3了解凸、凹模刃口尺寸的計算方法

子任務(wù)4設(shè)計沖裁件排樣圖

子任務(wù)5了解沖裁力的計算方法

子任務(wù)6了解沖裁模結(jié)構(gòu)及分類方法

任務(wù)2制訂沖裁產(chǎn)品工藝方案

子任務(wù)1分析沖裁產(chǎn)品工藝

子任務(wù)2制訂工藝方案

任務(wù)3認識沖裁模常用零件及裝置

子任務(wù)1認識沖裁模成形零件

子任務(wù)2認識沖裁模定位零件

子任務(wù)3認識沖裁模卸料與推出裝置

子任務(wù)4認識模架、模座及標準件

子任務(wù)5了解沖裁模零件公差配合、幾何公差、表面粗糙度的選擇方法

任務(wù)4設(shè)計閥片落料、沖孔復(fù)合模

單元3彎曲模具設(shè)計

任務(wù)1認識彎曲模

子任務(wù)1觀察彎曲變形過程，了解彎曲變形特點

子任務(wù)2認識回彈現(xiàn)象，了解減小回彈值的方法

任務(wù)2了解彎曲產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝性

任務(wù)3計算彎曲產(chǎn)品毛坯尺寸

子任務(wù)1了解彎曲產(chǎn)品的中性層

子任務(wù)2了解彎曲產(chǎn)品毛坯尺寸的計算方法

任務(wù)4了解彎曲力的計算方法

任務(wù)5認識彎曲模的典型結(jié)構(gòu)

子任務(wù)1了解V形件彎曲模的結(jié)構(gòu)特點

子任務(wù)2了解U形件彎曲模的結(jié)構(gòu)特點

子任務(wù)3了解圓形件彎曲模的結(jié)構(gòu)特點

子任務(wù)4了解連續(xù)彎曲模的結(jié)構(gòu)特點

任務(wù)6了解彎曲模工作部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法

子任務(wù)1了解彎曲凸、凹模結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法

子任務(wù)2了解彎曲凸、凹模間隙的確定方法

任務(wù)7設(shè)計L形連接片彎曲模

單元4拉深模設(shè)計

任務(wù)1認識拉深變形

子任務(wù)1觀察拉深變形過程，了解拉深變形特點

子任務(wù)2分析拉深變形受力情況

子任務(wù)3了解拉深件質(zhì)量分析方法

任務(wù)2計算拉深產(chǎn)品毛坯尺寸

子任務(wù)1了解拉深件修邊余量的確定方法

子任務(wù)2了解拉深件毛坯尺寸的計算方法

任務(wù)3計算筒形件拉深工藝尺寸

子任務(wù)1了解筒形件多次拉深的特點及方法

子任務(wù)2認識拉深系數(shù)，分析筒形件拉深次數(shù)

子任務(wù)3了解筒形件各次拉深件半成品尺寸的計算方法

子任務(wù)4了解拉深力、壓邊力的計算方法及壓力機的選用方法

子任務(wù)5了解帶凸緣筒形件的拉深方法

任務(wù)4了解其他形狀零件的拉深特點

任務(wù)5掌握拉深模結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

子任務(wù)1了解拉深模工作部分尺寸的確定方法

子任務(wù)2了解拉深模結(jié)構(gòu)的選擇技巧

任務(wù)6設(shè)計護套拉深模

單元5其他常見沖壓模具

任務(wù)1認識脹形模和起伏成形模

子任務(wù)1認識脹形件及脹形模

子任務(wù)2認識起伏成形模

任務(wù)2認識翻孔模和翻邊模

子任務(wù)1認識翻孔件及翻孔模

子任務(wù)2認識翻邊模

任務(wù)3認識縮口模和擴口模

單元6滑雪塊壓板復(fù)合模的制造實訓(xùn)

任務(wù)1設(shè)計模具工藝方案

子任務(wù)1審核產(chǎn)品圖

子任務(wù)2設(shè)計排樣圖

子任務(wù)3設(shè)計沖壓工藝方案

任務(wù)2分析模具結(jié)構(gòu)工藝

子任務(wù)1設(shè)計總體結(jié)構(gòu)

子任務(wù)2選擇模具材料及熱處理方法

子任務(wù)3計算沖裁力和凹模、凸凹模尺寸

子任務(wù)4編制凹模、凸凹模制造工藝

任務(wù)3制造模具零部件

子任務(wù)1制造凹模

子任務(wù)2制造凸凹模

子任務(wù)3制造卸料板

子任務(wù)4制造凸凹模固定板

子任務(wù)5制造沖孔凸模固定板

子任務(wù)6制造沖孔凸模

子任務(wù)7制造推件塊

子任務(wù)8制造上、下模墊板

子任務(wù)9制造下模座

任務(wù)4模具總裝

子任務(wù)1安裝下模

子任務(wù)2安裝上模

子任務(wù)3調(diào)整模具總裝間隙

任務(wù)5模具試模

子任務(wù)1模具試沖

子任務(wù)2加工定位銷孔

子任務(wù)3再試沖和檢驗?zāi)＞呒皼_件

子任務(wù)4模具的保養(yǎng)與維護

附錄

附錄A凸模和凹模材料及其熱處理要求

附錄B影響沖模質(zhì)量的原因及對策

參考文獻