（田光輝，林紅旗著圖書）

《模具設計與制造（第2版）》是2015年出版的圖書。

中文名

模具設計與制造（第2版）

內容簡介：

本書主要介紹了沖壓工藝基礎，沖裁工藝與沖裁模，彎曲工藝與彎曲模，拉深工藝與拉深模，其他沖壓成形工藝與模具設計（脹形、縮口及翻邊），基于eta/DYNAFORM的沖壓模有限元仿真，沖壓工藝設計；塑料成型工藝基礎，注射成型工藝及注射模，其他塑料成型工藝及模具（壓縮模、壓注模、擠出成型、中空吹塑、真空成型、壓縮空氣成型及泡沫塑料成型），模具制造基礎，模具成形表面的加工和模具裝配工藝。 2100433B

書　名　模具設計與制造(第2版)(工業(yè)和信息化高職高專“十二五”規(guī)劃教材立項項目)

叢 書 名　高等職業(yè)院校機電類“十二五”規(guī)劃教材·精品系列

責任編輯　李育民

印　張　20.25

字　數　473 千字

頁　數　311 頁

裝　幀　平裝

版　次　第2版第1次

二版時間　2012年4月

本 印 次　2012年4月

首 印 數　-- 冊

定　價　39.00 元

緒論

0.1　模具及其功能　1

0.2　模具分類及應用　2

0.3　模具制造特點　3

0.4　模具加工方法　4

實訓與練習　8

上篇　塑料模具設計與制造

第1章　塑料成形基礎

1.1　塑料及其組成　10

1.1.1　塑料的特點　10

1.1.2　塑料的組成　11

1.2　塑料的分類　12

1.2.1　按聚合物的熱性能分類　12

1.2.2　按塑料的用途分類　13

1.3　塑料模的功用與分類　14

1.3.1　塑料模的功用　14

1.3.2　塑料模的分類　14

1.4　塑料模具材料及其選用　15

1.4.1　塑料模成形零件材料要求　15

1.4.2　塑料模零件材料的選用　15

1.5　塑料制件設計　17

1.5.1　塑料制件設計的基本原則　17

1.5.2　塑件的形狀和結構設計　18

1.5.3　螺紋塑件設計　24

1.5.4　齒輪塑件設計　26

1.5.5　塑件的尺寸精度　27

1.6　注射機的基本結構與類型　30

1.6.1　注射機的基本組成　31

1.6.2　注射機的工作過程　31

1.6.3　注射機的分類　32

1.6.4　注射機的技術參數　33

1.6.5　注射機的型號規(guī)格表示法　33

1.7　注射模與注射機的關系　34

1.7.1　型腔數量的確定和校核　35

1.7.2　最大注射量校核　35

1.7.3　鎖模力校核　35

1.7.4　開模行程校核　36

1.7.5　推頂裝置校核　36

1.7.6　模具在注射機上的安裝與固定尺寸校核　36

實訓與練習　37

第2章　塑料注射模設計

2.1　注射模的工作原理與結構組成　38

2.1.1　注射模的工作原理　39

2.1.2　注射模的結構組成　40

2.2　注射模的典型結構　41

2.2.1　單分型面注射?！?1

2.2.2　雙分型面注射模　41

2.2.3　帶有側向分型與抽芯機構的注射?！?2

2.3　澆注系統(tǒng)設計　43

2.3.1　澆注系統(tǒng)的作用與組成　43

2.3.2　普通澆注系統(tǒng)設計　44

2.3.3　熱流道澆注系統(tǒng)設計　49

2.4　成形零部件設計　51

2.4.1　分型面的設計　51

2.4.2　注射模的排氣　53

2.4.3　成形零部件的結構設計　54

2.4.4　成形零部件工作尺寸的計算　56

2.4.5　成形零部件的壁厚計算　59

2.5　結構零部件設計　61

2.5.1　導柱合模導向機構設計　61

2.5.2　錐面對合導向機構　63

2.5.3　標準模架　64

2.6　推出機構設計　66

2.6.1　推出機構的驅動方式　66

2.6.2　推出力的計算　66

2.6.3　一次推出機構　67

2.6.4　二次推出機構　70

2.6.5　澆注系統(tǒng)凝料的推出和自動脫落　71

2.6.6　帶螺紋塑件的脫模機構　73

2.7　側向分型與抽芯機構設計　74

2.7.1　斜導柱側向分型與抽芯機構　75

2.7.2　彎銷側向分型與抽芯機構　81

2.7.3　斜導槽側向分型與抽芯機構　81

2.7.4　斜滑塊側向分型與抽芯機構　82

2.7.5　斜頂桿頂出抽芯機構　82

2.7.6　液壓或氣壓抽芯機構　83

2.7.7　手動分型抽芯機構　83

2.7.8　齒輪齒條抽芯機構　84

2.8　溫度調節(jié)系統(tǒng)設計　85

2.8.1　溫度調節(jié)系統(tǒng)的功用　85

2.8.2　冷卻系統(tǒng)設計　86

2.8.3　加熱系統(tǒng)設計　89

2.9　注射模設計實例　90

2.9.1　確定模具結構形式　91

2.9.2　確定型腔數量和排列方式　91

2.9.3　注射機的初步選擇　91

2.9.4　澆注系統(tǒng)設計　92

2.9.5　成形零件設計　93

2.9.6　冷卻系統(tǒng)設計　94

2.9.7　注射機有關參數的校核　95

2.9.8　模具裝配圖的繪制　96

2.9.9　模具零件圖的繪制　98

實訓與練習　100

第3章　其他塑料成形模具設計

3.1　壓縮模設計　102

3.1.1　壓縮成形原理　102

3.1.2　壓縮模的典型結構及組成　103

3.1.3　壓縮模的分類　104

3.1.4　壓縮模的結構選用　106

3.1.5　壓縮模結構設計要點　107

3.2　壓注模設計　110

3.2.1　壓注成形原理　110

3.2.2　壓注模的典型結構與組成　111

3.2.3　壓注模的分類　112

3.2.4　壓注模結構設計要點　114

3.3　擠出模設計　117

3.3.1　擠出成形原理　117

3.3.2　擠出成形的模具結構　118

3.3.3　機頭與擠出機的連接　119

3.3.4　管材擠出成形機頭　120

3.3.5　棒材擠出成形機頭　121

3.3.6　薄膜擠出吹塑成形機頭　122

實訓與練習　124

第4章　塑料注射模具制造與裝配

4.1　塑料注射模具制造特點　126

4.1.1　模具制造過程的基本要求　126

4.1.2　模具制造過程　127

4.2　塑料注射模具制造要點　131

4.2.1　模架制造要點　131

4.2.2　成形零件制造要點　132

4.2.3　模具輔助結構件制造要點　133

4.3　塑料注射模具典型零件加工　133

4.4　塑料注射模具的裝配　135

4.4.1　塑料注射模具技術要求　135

4.4.2　模具裝配的工藝過程　136

4.4.3　模具的裝配方法　137

4.4.4　模具的裝配要點　138

4.4.5　模具的組件裝配　139

4.4.6　模具的總裝　145

4.4.7　模具的試?！?47

實訓與練習　148

下篇　沖壓模具設計與制造

第5章　沖壓加工基礎

5.1　沖壓加工的分類、特點及應用　150

5.1.1　沖壓加工與沖壓模具的概念　150

5.1.2　沖壓加工的特點　151

5.1.3　沖壓加工的基本工序　151

5.2　板料塑性變形及其基本規(guī)律　152

5.2.1　金屬塑性變形的基本概念　153

5.2.2　應力—應變曲線及朔性變形定律　154

5.2.3　塑性條件　155

5.2.4　應力與應變的關系　155

5.3　沖壓常用材料　156

5.3.1　沖壓加工對材料的要求　156

5.3.2　沖壓加工常用材料及其力學性能　156

5.3.3　沖壓加工常用材料在圖紙上的表示　158

5.4　沖壓模具常用材料　158

5.4.1　模具材料在模具工業(yè)中的地位　158

5.4.2　沖模材料的選用原則　159

5.4.3　沖模常用材料及熱處理　159

5.5　沖壓設備與選用　161

5.5.1　曲柄壓力機　162

5.5.2　液壓機　165

實訓與練習　167

第6章　沖裁工藝與模具設計

6.1　沖裁變形過程及斷面特征　169

6.1.1　沖裁板料的變形過程　169

6.1.2　沖裁件的斷面特征　170

6.2　沖裁間隙　171

6.2.1　合理間隙　171

6.2.2　合理間隙的確定　172

6.2.3　合理間隙的選擇原則　173

6.3　凸、凹模刃口尺寸的計算　174

6.3.1　凸、凹模刃口尺寸的計算原則　174

6.3.2　凸、凹模刃口尺寸的計算　175

6.4　沖裁工藝的計算　179

6.4.1　沖裁力的計算　179

6.4.2　降低沖裁力的方法　180

6.4.3　卸料力、推件力和頂件力的計算　180

6.4.4　壓力機公稱壓力的確定　181

6.4.5　沖裁壓力中心的計算　182

6.5　工件的排樣與搭邊　183

6.5.1　排樣原則　183

6.5.2　排樣方法　183

6.5.3　搭邊　185

6.5.4　材料利用率的計算　187

6.5.5　排樣圖　188

6.6　沖裁工藝設計　188

6.6.1　沖裁件的工藝性分析　188

6.6.2　沖裁工藝方案的確定　190

6.6.3　模具結構的設計　191

6.7　沖裁模的典型結構　192

6.7.1　沖裁模的結構組成　192

6.7.2　沖裁模的典型結構　193

6.8　沖裁模零部件設計　197

6.8.1　工作零部件設計　198

6.8.2　定位零件設計　203

6.8.3　卸料裝置設計　206

6.8.4　固定零件設計　208

6.8.5　模具的閉合高度　210

6.9　沖裁模具設計實例　210

6.9.1　沖裁件工藝分析　211

6.9.2　模具總體方案的確定　211

6.9.3　模具設計的工藝計算　213

6.9.4　模具裝配圖的繪制　215

6.9.5　模具零件圖的繪制　216

實訓與練習　219

第7章　彎曲工藝與模具設計

7.1　概述　220

7.2　彎曲變形過程及特點　221

7.2.1　彎曲變形過程　221

7.2.2　彎曲變形特點　222

7.3　彎曲件質量分析　223

7.3.1　彎裂　223

7.3.2　彎曲回彈　224

7.3.3　偏移　228

7.4　彎曲件的工藝計算　230

7.4.1　彎曲中性層位置的確定　230

7.4.2　彎曲件展開長度的計算　230

7.4.3　彎曲力計算　232

7.4.4　頂件力或壓料力　233

7.4.5　壓力機噸位的確定　233

7.5　彎曲模的設計　233

7.5.1　彎曲件的工藝性　233

7.5.2　彎曲模的結構設計　236

7.5.3　彎曲模的工作部分設計　237

7.6　彎曲模的典型結構　240

7.6.1　V形件彎曲?！?40

7.6.2　U形件彎曲模　241

7.6.3　Z形件彎曲?！?42

7.6.4　形件彎曲模　242

7.6.5　圓形件彎曲?！?43

7.6.6　鉸鏈件彎曲模　244

7.6.7　復合彎曲?！?45

實訓與練習　245

第8章　拉深工藝與模具設計

8.1　概述　247

8.2　圓筒形件拉深工藝分析　248

8.2.1　拉深變形過程及特點　248

8.2.2　拉深過程中的應力與應變　250

8.2.3　拉深過程中的起皺與破裂　251

8.2.4　拉深件的工藝性　252

8.3　圓筒形件拉深的工藝計算　253

8.3.1　毛坯尺寸的計算　253

8.3.2　拉深次數的確定　254

8.3.3　工序件尺寸的計算　257

8.3.4　拉深力與壓邊力的確定　257

8.4　拉深模工作部分設計　260

8.4.1　凸、凹模結構設計　260

8.4.2　拉深模具間隙　261

8.4.3　凸、凹模工作部分的尺寸和公差　262

8.4.4　壓邊裝置　264

8.5　拉深模的典型結構　265

8.5.1　首次拉深模　265

8.5.2　以后各次拉深?！?66

8.5.3　落料拉深復合?！?67

8.6　帶凸緣筒形件的拉深簡介　268

8.6.1　窄凸緣筒形件的拉深　268

8.6.2　寬凸緣筒形件的拉深　268

實訓與練習　271

第9章　其他沖壓工藝與模具

9.1　校形　272

9.1.1　校平　273

9.1.2　整形　274

9.2　翻邊　275

9.2.1　內孔翻邊　275

9.2.2　外緣翻邊　278

9.3　脹形　280

9.3.1　脹形的變形特點　280

9.3.2　平板坯料的起伏成形　281

9.3.3　空心坯料的脹形　283

9.4　硬質合金?！?85

9.4.1　硬質合金模具的特點　285

9.4.2　硬質合金模具設計要求　285

9.5　多工位級進模　286

實訓與練習　288

第10章　沖壓模具制造與裝配

10.1　概述　289

10.2　沖裁模的制造與裝配　291

10.2.1　凸、凹模技術要求與加工特點　291

10.2.2　凸、凹模加工　291

10.2.3　其他零件加工　295

10.2.4　模具零件的連接方法　298

10.2.5　模具間隙及位置的控制　299

10.2.6　模具的裝配　301

10.2.7　模具裝配舉例　301

10.2.8　試模與調整　303

10.3　彎曲模的制造與裝配　305

10.3.1　凸、凹模技術要求與加工特點　305

10.3.2　凸、凹模加工　306

10.3.3　試模與調整　306

10.4　拉深模的制造與裝配　307

10.4.1　凸、凹模技術要求與加工特點　307

10.4.2　凸、凹模加工　308

10.4.3　試模與調整　309

實訓與練習　311

參考文獻　3122100433B

第1章 緒 論 1

1.1 模具及模具制造技術概念 1

1.2 模具在工業(yè)生產中的作用 2

1.3 模具的種類 2

1.4 模具材料的選擇 3

1.5 工業(yè)生產對模具的基本要求 5

1.6 模具設計與制造的發(fā)展趨勢 6

第2章 沖裁及沖裁模設計 9

2.1 沖裁變形過程分析及其斷面特征 9

2.1.1 沖裁變形過程分析 9

2.1.2 沖裁斷面特征 10

2.2 沖裁件的工藝性 10

2.2.1 對結構的基本要求 11

2.2.2 沖裁件的尺寸精度和粗糙度 12

2.3 沖裁間隙 12

2.3.1 沖裁間隙的概念 12

2.3.2 間隙對沖裁的影響 12

2.3.3 間隙值確定 13

2.4 沖裁模刃口尺寸計算 14

2.4.1 凸、凹模尺寸計算原則 14

2.4.2 凸、凹模分開加工時尺寸與公差的計算 15

2.4.3 凸、凹模配合加工時尺寸與公差的計算 16

2.4.4 配合加工計算實例 17

2.5 沖裁力和壓力中心的確定 18

2.5.1 沖裁力F 18

2.5.2 減小沖裁力的方法 18

2.5.3 卸料力、推件力及頂件力計算 19

2.5.4 壓力機噸位選擇 20

2.5.5 模具壓力中心的確定 20

2.6 排樣 21

2.6.1 排樣方法 21

2.6.2 材料的利用率 22

2.6.3 搭邊和條料、帶料寬度的確定 23

2.7 沖裁模主要零部件設計 25

2.7.1 凹模設計 25

2.7.2 凸模設計 29

2.7.3 模架與導向零件 33

2.7.4 固定板與墊板 36

2.7.5 條料導向裝置 37

2.7.6 定位零件 37

2.7.7 卸料與頂件（推件）裝置 40

2.7.8 模具的閉合高度 42

2.7.9 常用壓力機簡介 44

2.7.10 沖壓設備選擇 45

2.8 沖裁模的典型結構 45

2.8.1 沖裁模分類 45

2.8.2 沖裁模的組成零件 46

2.8.3 沖裁模典型結構分析 46

思考題 52

第3章 彎曲及彎曲模設計 53

3.1 基本概念 53

3.1.1 典型的彎曲件 53

3.1.2 彎曲變形過程 53

3.1.3 彎曲的應力與應變 54

3.2 彎曲件的回彈 57

3.2.1 彎曲件回彈現象 57

3.2.2 影響回彈的因素 58

3.2.3 回彈量的計算 59

3.2.4 減小回彈的措施 62

3.2.5 彎曲件的工藝性 64

3.3 彎曲件毛坯尺寸計算 66

3.3.1 有圓角半徑彎曲件展開長度計算（r>0.5t） 67

3.3.2 無圓角半徑或圓角半徑很小的彎曲件展開長度計算（r<0.5t） 67

3.3.3 鉸鏈彎曲件展開長度計算 68

3.3.4 棒料彎曲件展開長度計算 69

3.4 彎曲模典型結構 69

3.4.1 V形件彎曲模 69

3.4.2 U形件彎曲模 70

3.4.3 形件彎曲模 71

3.4.4 圓形件彎曲模 71

3.4.5 Z形件彎曲模 72

3.4.6 有斜楔裝置的彎曲模 72

3.5 彎曲模設計的幾個問題 73

3.5.1 彎曲模工作部分尺寸計算 73

3.5.2 模具設計中的定位問題 76

3.6 彎曲力的計算 77

3.6.1 自由彎曲階段彎曲力 78

3.6.2 校正彎曲的彎曲力 79

3.6.3 頂件力和壓料力 80

3.6.4 壓力機噸位的確定 80

思考題 80

第4章 拉深及拉深模設計 81

4.1 拉深的基本原理 81

4.1.1 拉深的工藝特點 81

4.1.2 圓筒件拉深的應力應變狀態(tài) 82

4.2 拉深件的工藝性 83

4.2.1 拉深件的形狀要求 83

4.2.2 拉深件的尺寸要求 84

4.2.3 拉深件的尺寸標注 85

4.2.4 拉深件的尺寸精度要求 85

4.2.5 拉深件的材料 86

4.2.6 拉深工藝的輔助工序 86

4.3 圓筒形件的工藝計算 87

4.3.1 切邊余量的確定 87

4.3.2 毛坯尺寸的計算 87

4.3.3 拉深系數和拉深次數的計算 90

4.3.4 壓邊力、拉深力和拉深功的計算 98

4.4 其他形狀零件拉深 101

4.4.1 階梯圓筒形件的拉深 101

4.4.2 球形、拋物線形及錐形件的拉深 102

4.4.3 矩形件的拉深 104

4.5 拉深模主要工作零件設計 108

4.5.1 拉深凸模和凹模的結構 108

4.5.2 拉深凸模與凹模的圓角半徑 110

4.5.3 拉深模間隙 112

4.5.4 拉深凸、凹模工作部分尺寸及公差 112

4.5.5 拉深凸模的出氣孔尺寸 113

4.5.6 拉深模的壓邊圈 114

4.6 拉深模結構示例 116

4.6.1 首次拉深模 116

4.6.2 以后各次拉深模 118

4.6.3 反拉深模 118

4.6.4 拉深復合模 119

思考題 119

第5章 局部成形工藝及模具設計 120

5.1 脹形 120

5.1.1 起伏成形 120

5.1.2 凸肚 122

5.2 縮口 123

5.2.1 縮口變形程度的計算 124

5.2.2 縮口后材料厚度的變化及縮口的毛坯計算 124

5.3 翻邊 125

5.3.1 圓孔翻邊 125

5.3.2 外緣翻邊 127

5.3.3 毛坯形狀的修正 128

5.3.4 翻邊模 129

5.4 整形與校平 130

5.4.1 校平 130

5.4.2 整形 131

5.5 旋壓 131

5.5.1 普通旋壓 132

5.5.2 強力旋壓（旋?。?133

思考題 135

第6章 塑料成型基礎知識 136

6.1 塑料及塑料工業(yè)的發(fā)展 136

6.2 塑料模具及其發(fā)展 137

6.3 塑料的組成 137

6.4 塑料成型過程中的物理和化學行為 139

6.4.1 塑料的熱力學性能 139

6.4.2 高聚物的取向與影響因素 140

6.4.3 高聚物的降解與交聯(lián) 141

6.5 塑料的成型工藝性能 142

6.5.1 熱塑性塑料的成型工藝性能 142

6.5.2 熱固性塑料的成型工藝性能 145

6.6 塑料成型工藝 146

6.6.1 注射成型 146

6.6.2 壓縮成型 153

6.6.3 壓注（傳遞）成型 154

6.6.4 擠出成型 154

6.7 塑料的分類 155

6.8 常用塑料 155

6.8.1 熱塑性塑料 155

6.8.2 熱固性塑料 159

6.9 塑料制件設計 160

6.9.1 塑件的結構設計 160

6.9.2 塑件的尺寸精度和表面質量 165

思考題 166

第7章 注射成型模具設計 168

7.1 注射模的分類及典型結構 168

7.1.1 注射模的結構組成 168

7.1.2 注射模的分類及典型結構 169

7.1.3 型腔總體布局 172

7.1.4 模具分型面的選擇 173

7.2 注射模與注射機的關系 175

7.2.1 注射機的基本技術參數 175

7.2.2 注射機基本參數的校核 177

7.3 澆注系統(tǒng)設計 180

7.3.1 澆注系統(tǒng)的組成及設計原則 180

7.3.2 主流道設計 181

7.3.3 分流道設計 183

7.3.4 澆口設計 184

7.3.5 冷料穴 186

7.3.6 排氣槽 187

7.3.7 熱流道注射模簡介 187

7.4 成型零件設計 188

7.5 模具的標準化 193

7.6 導向機構設計 194

7.6.1 導柱與導套 194

7.6.2 導向機構的設計原則 196

7.7 推出機構設計 196

7.7.1 推出機構及其組成 196

7.7.2 推出機構的設計原則 197

7.7.3 簡單推出機構 197

7.7.4 帶螺紋塑件推出機構設計 200

7.7.5 推出機構的復位 202

7.8 側向分型與抽芯機構 203

7.8.1 斜導柱側向分型與抽芯機構 204

7.8.2 其他形式的側向分型與抽芯機構 208

7.9 注射模溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 209

7.9.1 加熱裝置設計 209

7.9.2 冷卻裝置設計 210

7.10 注射模設計程序及實例 211

7.10.1 注射模設計程序 211

7.10.2 注射模設計實例 212

思考題 218

第8章 其他塑料成型模具設計 219

8.1 熱固性塑料成型模具設計 219

8.1.1 壓縮模的組成 219

8.1.2 壓縮模的分類 220

8.1.3 壓縮模的設計 221

8.1.4 壓注模的設計 224

8.2 擠出模設計 225

8.2.1 擠出模概述 225

8.2.2 管材擠出模設計 227

8.3 中空吹塑模設計 230

思考題 232

第9章 典型模具零件的制造工藝 233

9.1 模架的制造工藝 233

9.1.1 冷沖模模架 233

9.1.2 注射模模架 238

9.2 凸模類零件的制造工藝 242

9.2.1 加工特點 242

9.2.2 圓形凸模的加工工藝 242

9.2.3 非圓形凸模的加工工藝 243

9.3 凹模型孔的制造工藝 248

9.3.1 加工特點 248

9.3.2 圓形型孔凹模的加工 248

9.3.3 非圓形型孔凹模的加工 251

9.4 型腔的制造工藝 260

9.4.1 回轉曲面型腔的車削 261

9.4.2 非回轉曲面型腔的銑削 263

9.4.3 電加工 268

思考題 271

第10章 模具裝配與調試 272

10.1 概述 272

10.1.1 裝配精度 272

10.1.2 裝配方法 273

10.1.3 裝配工藝過程 274

10.2 模具的裝配 275

10.2.1 沖裁模裝配的主要技術要求 275

10.2.2 凸、凹模間隙的控制方法 275

10.2.3 模具零件的固定方法 277

10.3 沖壓模具的調試 279

10.4 沖壓模具的裝配實例 279

10.4.1 無導向單工序模裝配 279

10.4.2 筒形拉深模裝配 281

附錄A 常用熱塑性塑料注射成型的工藝參數 285

附錄B 斜導柱傾角、脫模力與最大彎曲力的關系 286

附錄C 斜導柱傾角、高度Hw、最大彎曲力和斜導柱直徑的關系 287

附錄D 塑件尺寸公差 289

附錄E 常用塑料模塑件尺寸公差等級的選用 291

附錄F 塑料件表面粗糙度標準（GB/T 14234—1993） 292

參考文獻 293 2100433B