冲压工艺与模具设计

第1篇 冲压工艺概述 1

第1章 冲压工艺基础知识 1

1.1 冲压工艺特点及应用 1

1.1.1 冲压的概念 1

1.1.2 冲压的特点及应用 2

1.2 冲压工艺的分类 3

1.3 冲压材料 7

1.3.1 冲压材料的工艺要求 7

1.3.2 常用冲压材料及下料方法 10

1.4 冲压设备 14

1.5 冲模常用标准 20

1.5.1 冲模标准化意义 20

1.5.2 冲模常用标准简介 20

1.6 冲压技术的现状与发展 22

1.6.1 冲压技术的现状 22

1.6.2 冲压技术的发展趋势 25

思考题 27

第2章 冲压工艺基础理论 28

2.1 塑性成形基本概念 28

2.2 塑性成形力学基础 30

2.3 塑性成形基本规律 32

思考题 34

第2篇 冲压工艺与模具设计第3章 冲裁工艺与模具设计 35

3.1 冲裁变形过程分析 37

3.1.1 冲裁过程板料受力情况分析 37

3.1.2 冲裁变形过程 37

3.1.3 冲裁变形区位置 39

3.2 冲裁件质量分析及控制 39

3.2.1 冲裁件断面特征及其影响因素 39

3.2.2 冲裁件尺寸精度及其影响因素 42

3.2.3 冲裁件形状误差及其影响因素 43

3.2.4 冲裁件质量控制 43

3.3 冲裁工艺计算 44

3.3.1 排样设计 44

3.3.2 冲裁工艺力与压力中心的计算 53

3.4 冲裁工艺设计 58

3.4.1 冲裁件工艺性分析 58

3.4.2 冲裁工艺方案的确定 63

3.5 冲裁模总体结构设计 65

3.5.1 冲裁模具的分类 65

3.5.2 冲裁模的典型结构 66

3.5.3 冲裁模的类型选择 78

3.5.4 冲裁模零件结构形式的确定 78

3.6 模具主要零件的设计与标准的选用 78

3.6.1 工作零件的设计与标准的选用 78

3.6.2 定位零件的设计与标准的选用 97

3.6.3 压料、卸料、送料零件的设计与标准的选用 108

3.6.4 导向零件的设计与标准的选用 116

3.6.5 连接与固定零件的设计与标准的选用 119

3.7 冲裁设备的选用与校核 125

3.8 冲裁模设计举例 126

思考题 133

第4章 弯曲工艺与模具设计 135

4.1 弯曲变形过程分析 136

4.1.1 弯曲变形过程 136

4.1.2 弯曲变形特点 137

4.1.3 弯曲变形区的应力应变状态 139

4.2 弯曲件质量分析及控制 139

4.2.1 弯裂 139

4.2.2 回弹 142

4.2.3 偏移 145

4.2.4 板料横截面的畸变和翘曲变形 146

4.2.5 变形区变薄和弯曲长度增加 146

4.3 弯曲工艺计算 147

4.3.1 弯曲件毛坯尺寸的计算 147

4.3.2 弯曲工艺力的计算 150

4.4 弯曲工艺设计 151

4.4.1 弯曲工艺分析 152

4.4.2 弯曲工序的安排 153

4.5 弯曲模设计 155

4.5.1 弯曲模类型及结构 155

4.5.2 弯曲模具零件设计 163

4.6 弯曲模设计举例 167

思考题 171

第5章 拉深工艺与模具设计 173

5.1 拉深变形过程分析 174

5.1.1 拉深变形过程及特点 174

5.1.2 拉深过程中坯料应力应变状态及分布 176

5.2 拉深件质量分析及控制 178

5.2.1 起皱 178

5.2.2 拉裂 180

5.3 拉深工艺计算 181

5.3.1 直壁旋转体零件的拉深工艺计算 181

5.3.2 非直壁旋转体零件拉深工艺计算 196

5.3.3 无凸缘盒形件拉深工艺计算 200

5.3.4 拉深工艺力计算及设备选用 205

5.4 拉深工艺设计 208

5.4.1 拉深工艺分析 208

5.4.2 拉深工序安排 211

5.5 拉深模具设计 212

5.5.1 拉深模具类型及典型结构 212

5.5.2 拉深模具零件设计 216

5.6 拉深模设计举例 221

思考题 225

第6章 成形工艺与模具设计 227

6.1 翻孔 227

6.1.1 翻圆孔 228

6.1.2 翻非圆孔 233

6.2 翻边 234

6.2.1 外缘的内曲翻边 234

6.2.2 外缘的外曲翻边 234

6.2.3 外缘翻边方法 234

6.3 缩口 236

6.3.1 缩口变形 236

6.3.2 缩口工艺设计 237

6.3.3 缩口模结构 238

6.4 胀形 239

6.4.1 胀形变形特点 239

6.4.2 胀形成形极限 240

6.4.3 胀形工艺设计 240

6.4.4 胀形方法及胀形模具结构 241

6.5 压筋、压凸包与压印 243

6.5.1 压筋、压凸包 243

6.5.2 压印 245

思考题 245

第7章 冲压模具设计方法及设计实例 246

7.1 设计前的准备工作 246

7.2 冲压工艺设计的主要内容及步骤 246

7.3 冲压模具设计方法与步骤 250

7.3.1 模具类型及结构形式的确定 250

7.3.2 模具零件的设计及标准的选用 250

7.3.3 模具图样的绘制 251

7.4 冲压模具材料及热处理 253

7.5 冲压工艺与模具设计实例 255

思考题 263

第3篇 先进冲压工艺与模具设计第8章 多工位级进冲压工艺与模具设计 264

8.1 多工位级进冲压排样设计 267

8.1.1 排样设计的内容 268

8.1.2 毛坯排样 269

8.1.3 冲切刃口外形设计 269

8.1.4 工序排样 271

8.2 多工位级进模典型结构 286

8.3 多工位级进模零件设计 294

8.3.1 工作零件设计 294

8.3.2 定位零件设计 299

8.3.3 卸料零件设计 304

8.3.4 固定零件设计 307

8.3.5 导向零件设计 308

8.3.6 冲压方向转换机构设计 308

8.3.7 安全检测机构设计 308

8.4 多工位级进模的图样绘制 310

8.4.1 装配图的绘制要求 310

8.4.2 零件图的绘制要求 311

思考题 313

第9章 汽车覆盖件成形工艺与模具 314

9.1 覆盖件的工艺数学模型 316

9.2 汽车覆盖件拉延工艺与模具 320

9.2.1 覆盖件拉延工艺设计 320

9.2.2 拉延模的典型结构 328

9.3 汽车覆盖件修边工艺与模具 330

9.3.1 修边工艺设计 330

9.3.2 修边模的结构 331

9.3.3 修边模工作部分设计 333

9.4 汽车覆盖件翻边工艺与模具 336

9.4.1 翻边工艺设计 336

9.4.2 翻边模的结构 337

9.4.3 翻边模主要零件设计 338

思考题 339

第10章 精密冲压工艺与模具设计 340

10.1 精冲工艺类型 342

10.2 齿圈压板精冲 345

10.2.1 齿圈压板精冲过程 345

10.2 2 齿圈压板精冲工艺 345

10.2.3 齿圈压板精冲模具 353

10.3 精冲复合工艺 356

10.4 精冲件质量 365

思考题 367

第11章 数控冲压工艺与模具 368

11.1 数控冲压设备及模具 369

11.1.1 数控转塔压力机 369

11.1.2 数控转塔压力机专用模具 372

11.2 数控冲压编程设计 376

11.2.1 数控冲压编程原则 376

11.2.2 数控冲压编程设计与操作 378

思考题 380

参考文献 381