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沖壓成型工藝與模具設計

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叢書名：“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材普通高等教育機械類國家級特色專業系列規劃教材

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本書在介紹沖壓成型基本理論的基礎上，重點介紹了沖裁、彎曲、拉深及成型等基本沖壓工藝和模具設計方法，并對應用日益廣泛的級進模具設計和汽車覆蓋件模具設計進行了專門介紹，還對沖壓加工領域研究的熱點和新成果、新工藝進行了簡要闡述。

目錄第1章沖壓成型與模具技術概述 1 1.1 沖壓成型在工業生產中的地位 1 1.2 沖壓成型基本問題 3 1.2.1 沖壓與冷沖模的概念 3 1.2.2 沖壓工序的分類 3 1.2.3 沖模的分類 4 1.3 沖壓設備 4 1.3.1 常用沖壓設備的分類 4 1.3.2 沖壓設備的選用 8 1.4 沖壓行業現狀與發展方向 10 1.4.1 沖壓行業現狀 10 1.4.2 沖壓行業發展趨勢 12 討論與思考 14 第2章沖壓變形理論基礎 15 2.1 塑性變形的基本概念 15 2.1.1 塑性變形的物理概念 15 2.1.2 塑性及塑性指標 16 2.2 塑性力學基礎 17 2.2.1 點的應力和應變狀態 17 2.2.2 屈服條件 18 2.2.3 金屬塑性變形時的應力應變關系 18 2.3 金屬塑性變形的基本特點 19 2.3.1 硬化規律 19 2.3.2 卸載彈性恢復和反載軟化現象 20 2.3.3 沖壓成型的力學特點與分類 21 2.3.4 沖壓變形趨向性及其控制 24 2.4 沖壓成型性能與沖壓材料 26 2.4.1 材料的沖壓成型性能 26 2.4.2 板材沖壓成型性能的試驗方法 27 2.4.3 沖壓材料 29 討論與思考 30 第3章沖裁工藝與沖裁模設計 31 3.1 概述 31 3.2 沖裁變形過程分析 32 3.2.1 沖裁變形時板料變形區受力情況分析 32 3.2.2 沖裁變形過程 33 3.2.3 沖裁件質量及其影響因素 35 3.3 沖裁模間隙 38 3.3.1 沖裁模間隙的重要性 38 3.3.2 沖裁模間隙值的確定 39 3.4 凸模與凹模刃口尺寸的計算 41 3.4.1 凸模和凹模刃口尺寸的計算原則 41 3.4.2 凸、凹模刃口尺寸的計算方法 42 3.5 沖裁排樣與搭邊設計 46 3.5.1 材料的經濟利用 46 3.5.2 排樣方法 48 3.5.3 搭邊 49 3.5.4 條料的寬度和導料板間距離的計算 50 3.5.5 排樣圖 52 3.6 沖裁工藝力和壓力中心的計算 53 3.6.1 沖裁力的計算 53 3.6.2 卸料力、推件力和頂件力的計算 54 3.6.3 壓力機公稱壓力的確定 54 3.6.4 降低沖裁力的方法 54 3.6.5 模具壓力中心的確定 56 3.7 沖裁工藝設計 57 3.7.1 沖裁件的工藝性分析 57 3.7.2 沖裁工藝方案的確定 60 3.8 沖裁模的結構設計 62 3.8.1 單工序沖裁模 62 3.8.2 復合沖裁模 68 3.8.3 級進沖裁模 71 3.9 沖裁模主要零部件設計 71 3.9.1 工作零件 71 3.9.2 定位零件 80 3.9.3 卸料裝置與推件（頂件）裝置 87 3.9.4 模架的選用 92 3.9.5 連接與固定零件 98 討論與思考 101 第4章彎曲工藝與彎曲模設計 102 4.1 彎曲變形過程分析 102 4.1.1 彎曲變形過程 102 4.1.2 彎曲變形特點 103 4.1.3 彎曲時變形區的應力和應變狀態 105 4.2 彎曲變形工藝計算 106 4.2.1 卸載后彎曲件的回彈 106 4.2.2 最小相對彎曲半徑 113 4.2.3 彎曲件坯料展開尺寸的計算 116 4.2.4 彎曲力的計算與壓力機的選用 121 4.3 彎曲成型工藝設計 123 4.3.1 彎曲件的結構工藝性 123 4.3.2 彎曲件的尺寸精度 127 4.3.3 彎曲件的工序安排 127 4.4 彎曲模具設計 128 4.4.1 彎曲模結構設計要點 128 4.4.2 典型彎曲模結構 129 4.4.3 彎曲模工作部分尺寸設計 138 討論與思考 141 第5章拉深工藝與拉深模設計 142 5.1 圓筒形零件拉深 143 5.1.1 無凸緣圓筒形零件拉深 143 5.1.2 有凸緣圓筒形零件的拉深 159 5.1.3 階梯形圓筒零件的拉深 164 5.2 曲面形狀零件的拉深 165 5.2.1 曲面形狀零件的拉深特點 166 5.2.2 球面零件的拉深方法 167 5.2.3 拋物面零件的拉深方法 168 5.2.4 錐面零件的拉深方法 168 5.3 盒形件的拉深 168 5.4 拉深件的工藝性 172 5.5 拉深模的典型結構 175 5.5.1 首次拉深模 175 5.5.2 以后各次拉深模 177 5.6 拉深模工作零件的設計 180 5.6.1 凹模圓角半徑 180 5.6.2 凸模圓角半徑 181 5.6.3 凸模和凹模的間隙 182 5.6.4 凸模、凹模的尺寸及公差 183 5.6.5 凸、凹模的結構形式 184 討論與思考 186 第6章局部成型工藝與模具設計 187 6.1 概述 187 6.2 脹形 187 6.2.1 脹形成型特點 187 6.2.2 脹形的種類 188 6.3 翻邊 192 6.3.1 圓孔翻邊 193 6.3.2 非圓孔翻邊 199 6.3.3 外緣翻邊 200 6.3.4 變薄翻邊 202 6.3.5 翻邊模結構 202 6.4 縮口 204 6.5 旋壓 206 6.6 校形 208 6.6.1 校形的特點及應用 208 6.6.2 校平 208 6.6.3 整形 209 討論與思考 210 第7章沖壓技術工藝文件 211 7.1 沖壓工藝規程編制的主要內容和步驟 211 7.1.1 制定沖壓工藝規程的原始資料 211 7.1.2 沖壓工件工藝性的分析 212 7.1.3 沖壓工藝方案的制訂 212 7.1.4 有關工藝計算 216 7.1.5 模具的設計計算 218 7.1.6 沖壓設備的選擇 219 7.1.7 沖壓工藝文件的編寫 220 7.2 沖壓過程設計實例 220 7.2.1 零件及其沖壓工藝性分析 220 7.2.2 沖壓工藝方案的確定 220 7.2.3 主要工藝參數計算 222 7.2.4 計算各工序沖壓力和選擇沖壓設備 224 7.2.5 模具結構形式的確定 226 7.2.6 編寫沖壓過程工藝卡片 226 第8章多工位級進沖壓工藝與模具設計 227 8.1 概述 227 8.2 多工位級進模的排樣設計 227 8.2.1 多工位級進模排樣設計的原則 228 8.2.2 多工位級進模排樣設計的內容 228 8.2.3 多工位級進模的工位設計 229 8.2.4 載體設計 230 8.2.5 條料定位精度的確定 233 8.3 多工位級進模的典型結構 235 8.3.1 剪開拉深式級進模 235 8.3.2 剪斷壓回式級進模 237 8.4 多工位級進模主要零部件設計 239 8.4.1 凸模 239 8.4.2 凹模 241 8.4.3 定位裝置 243 8.4.4 托料裝置 245 8.4.5 卸料裝置 246 8.4.6 限位裝置 248 8.4.7 模架 248 8.4.8 自動檢測和保護裝置 249 討論與思考 252 第9章汽車覆蓋件沖壓工藝與模具設計 253 9.1 概述 253 9.1.1 覆蓋件的特點與分類 253 9.1.2 對覆蓋件的要求 254 9.1.3 覆蓋件模具種類 255 9.2 覆蓋件沖壓工藝設計 255 9.2.1 覆蓋件沖壓工藝設計的內容 255 9.2.2 成型的可行性分析 256 9.2.3 覆蓋件沖壓工藝方案的制訂 257 9.3 覆蓋件拉深工藝與拉深模的設計 258 9.3.1 覆蓋件拉深工藝的設計 258 9.3.2 覆蓋件拉深模的設計 260 9.4 覆蓋件修邊工藝與修邊模的設計 269 9.4.1 覆蓋件修邊工藝的設計 269 9.4.2 覆蓋件修邊模的設計 270 9.5 覆蓋件翻邊工藝與翻邊模的設計 276 9.5.1 覆蓋件翻邊工藝的設計 276 9.5.2 覆蓋件翻邊模的典型結構 278 討論與思考 281 第10章沖壓新技術新工藝 282 10.1 概述 282 10.2 幾種典型的沖壓新技術 282 10.2.1 熱沖壓成型技術 282 10.2.2 柔性多點成型技術 284 10.2.3 熱態金屬的氣壓成型技術 288 10.2.4 板材充液成型技術 288 10.2.5 板材單點漸進成型技術 289 10.2.6 沖壓智能化技術 292 10.2.7 成型過程的計算機仿真技術 293 參考文獻 296 附錄1 沖壓常用術語英漢對照 298 附錄2 黑色金屬的力學性能 305 附錄3 幾種壓力機的主要技術參數 306 附錄4 沖壓模具主要工作零件常用材料及熱處理要求 307 附錄5 沖壓模具輔助零件常用材料及熱處理要求 308 附錄6 沖模零件表面粗糙度 309 附錄7 深拉深冷軋薄鋼板的力學性能 310 附錄8 部分常用金屬板料的力學性能 311

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