冲压模具设计与制造

绪论1

一、冲压的概念、特点及应用1

二、冲压的基本工序及模具2

三、冲压技术的现状及发展方向4

四、本课程的学习要求与学习方法7

思考与练习题8

第一章冲压模具设计基础9

第一节冲压成形理论基础9

一、金属塑性变形概述9

二、塑性变形时的应力与应变14

三、金属塑性变形的基本规律18

四、冲压成形中的变形趋向性及其控制22

第二节冲压用材料25

一、材料的冲压成形性能25

二、板料的冲压成形性能试验26

三、对冲压材料的基本要求29

四、冲压常用材料及选用30

第三节冲压设备的选择34

一、冲压设备类型的选择34

二、冲压设备规格的选择34

第四节冲压生产的技术经济分析38

一、冲压生产的盈亏分析38

二、降低冲压件生产成本的措施39

三、技术经济分析40

思考与练习题42

第二章冲压模具制造基础44

第一节冲模制造的要求、过程与特点44

一、冲模制造的基本要求44

二、冲模制造的过程45

三、冲模制造的特点46

第二节冲模的一般加工方法47

一、常规机械加工方法47

二、电火花加工方法53

三、电火花线切割加工方法60

四、数控机床加工方法67

五、其他加工方法69

第三节冲模的装配与调试72

一、冲模的装配72

二、冲模的调试76

三、冲模的安装78

思考与练习题78

第三章冲裁模设计与制造80

第一节冲裁变形过程分析80

一、冲裁变形过程80

二、冲裁变形时的受力与应力分析81

三、冲裁件的质量及其影响因素82

第二节冲裁件的工艺性85

一、冲裁件的结构与尺寸85

二、冲裁件的精度与断面粗糙度86

三、冲裁件的材料87

第三节冲裁间隙88

一、间隙对冲压力的影响88

二、间隙对模具寿命的影响88

三、冲裁间隙值的确定89

第四节凸、凹模刃口尺寸的确定92

一、凸、凹模刃口尺寸计算的原则92

二、凸、凹模刃口尺寸的计算方法93

第五节排样99

一、材料的合理利用99

二、排样方法100

三、搭边与条料宽度的确定102

四、排样图106

第六节冲压力与压力中心的计算106

一、冲压力的计算106

二、压力机公称压力的确定108

三、降低冲裁力的方法108

四、压力中心的计算110

第七节冲裁模的典型结构112

一、冲裁模的分类112

二、冲裁模的结构组成112

三、冲裁模的典型结构114

第八节冲裁模主要零部件的设计与选用128

一、工作零件128

二、定位零件137

三、卸料与出件装置144

四、模架及其零件151

五、其他支承与固定零件154

六、紧固件156

七、冲模的标准组合157

第九节冲裁模零件的制造157

一、工作零件的加工157

二、卸料板与固定板的加工162

三、模座及导向零件的加工163

第十节冲裁模的装配与调试169

一、冲裁模的装配169

二、冲裁模的调试172

第十一节冲裁模设计与制造步骤及实例173

一、冲裁模设计与制造步骤173

二、冲裁模设计与制造实例177

思考与练习题185

第四章弯曲模设计与制造187

第一节弯曲变形过程分析187

一、弯曲变形过程及特点187

二、塑性弯曲时变形区的应力与应变

状态189

第二节弯曲件的质量问题及控制190

一、弯裂及其控制190

二、回弹及其控制193

三、偏移及其控制198

四、翘曲与剖面畸变199

第三节弯曲件的工艺性199

一、弯曲件的结构与尺寸200

二、弯曲件的精度202

三、弯曲件的材料202

第四节弯曲件的展开尺寸计算202

一、弯曲中性层位置的确定202

二、弯曲件展开尺寸计算203

第五节弯曲力的计算205

一、自由弯曲时的弯曲力205

二、校正弯曲时的弯曲力206

三、顶件力或压料力207

四、压力机公称压力的确定207

第六节弯曲件的工序安排207

一、弯曲件工序安排的原则207

二、典型弯曲件的工序安排207

第七节弯曲模的典型结构208

一、弯曲模的分类与设计要点208

二、弯曲模的典型结构209

第八节弯曲模工作零件的设计与制造217

一、弯曲模工作零件的设计217

二、弯曲模工作零件的制造220

第九节弯曲模的装配与调试221

一、弯曲模的装配221

二、弯曲模的调试221

第十节弯曲模的设计与制造实例222

思考与练习题226

第五章拉深模设计与制造228

第一节拉深变形过程分析228

一、拉深变形过程及特点228

二、拉深过程中坯料内的应力与应变

状态231

三、拉深件的主要质量问题及控制233

第二节拉深件的工艺性235

一、拉深件的结构与尺寸235

二、拉深件的精度235

三、拉深件的材料236

第三节旋转体拉深件坯料尺寸的确定236

一、坯料形状和尺寸确定的原则236

二、简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定237

三、复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定239

第四节圆筒形件的拉深工艺计算240

一、拉深系数及其极限240

二、圆筒形件的拉深次数242

三、圆筒形件各次拉深工序尺寸的计算243

第五节拉深力、压料力与压料装置245

一、拉深力的确定245

二、压料力的确定246

三、压料装置247

四、压力机公称压力的确定249

五、拉深功的计算250

第六节其他形状零件的拉深250

一、带凸缘圆筒形件的拉深250

二、阶梯圆筒形件的拉深255

三、盒形件的拉深257

第七节拉深工艺的辅助工序263

一、润滑263

二、热处理265

三、酸洗265

第八节拉深模的典型结构266

一、单动压力机上使用的拉深模266

二、双动压力机上使用的拉深模270

第九节拉深模工作零件的设计与制造271

一、拉深模工作零件的设计271

二、拉深模工作零件的制造274

第十节拉深模的装配与调试275

第十一节拉深模设计与制造实例276

思考与练习题280

第六章成形模设计与制造282

第一节胀形282

一、胀形的变形特点282

二、平板坯料的胀形283

三、空心坯料的胀形285

四、胀形模结构与设计要点287

五、胀形模设计实例289

第二节翻孔与翻边290

一、翻孔290

二、翻边293

三、翻孔翻边模结构与设计要点295

四、翻孔模设计实例296

第三节缩口298

一、缩口变形特点及变形程度298

二、缩口工艺计算300

三、缩口模结构与设计要点301

四、缩口模设计实例302

第四节校平与整形303

一、校平303

二、整形305

第五节成形模制造特点307

思考与练习题307

第七章多工位级进模设计与制造309

第一节多工位级进模的特点与分类309

一、多工位级进模的特点309

二、多工位级进模的分类309

第二节多工位级进模的排样设计310

一、排样设计的原则及考虑的因素311

二、载体设计312

三、冲切刃口设计313

四、定距设计315

第三节多工位级进模的典型结构318

一、冲孔、落料多工位级进模319

二、冲裁、弯曲、胀形多工位级进模322

三、冲裁、拉深、翻孔多工位级进模325

第四节多工位级进模的设计与制造要点327

一、多工位级进模的结构设计327

二、多工位级进模的制造337

第五节多工位级进模设计实例343

思考与练习题347

第八章冲压模具的寿命、材料及安全

措施349

第一节冲压模具寿命349

一、冲模的工作条件及失效形式349

二、影响冲模寿命的因素及提高冲模寿

命的措施352

第二节冲压模具材料355

一、对冲模材料的要求355

二、冲模材料的种类与特性355

三、冲模材料的选用及热处理要求358

第三节冲模安全技术359

一、冲压生产发生事故的原因及易出现的

安全问题359

二、冲模的安全措施360

思考与练习题362

第九章冲压工艺过程的制定363

第一节冲压工艺过程制定的步骤及方法363

一、制定冲压工艺过程的原始资料363

二、制定冲压工艺过程的步骤及方法364

第二节冲压工艺过程制定实例369

一、托架的冲压工艺过程制定369

二、汽车玻璃升降器外壳的冲压工艺过

程制定373

思考与练习题382

参考文献383 2100433B

《冲压模具设计与制造（第2版）》系统地介绍了冲压模具设计与制造的基本原理、基本方法和相关知识。内容包括冲压模具设计基础，冲压模具制造基础，冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模、多工位级进模设计与制造，冲模寿命、材料与安全措施，冲压工艺规程的编制等。

《冲压模具设计与制造(第2版)》以培养技术应用能力为主线，将冲压成形原理、冲压工艺与模具设计、模具制造工艺学等三门关联课程的内容进行了有机的融合，并选编了较多的应用实例和习题，突出了应用性、实用性、综合性和先进性，体系新颖，内容翔实。

《冲压模具设计与制造（理实一体化）》以模具设计与制造专业的教学内容为主线，以工作任务为引领，内容由浅入深，突出核心技能与实操能力，使理论与实践融为一体，将知识和技能融入工作任务中。全书共有6个教学单元，内容包括：冲压加工过程，冲裁模设计，弯曲模设计，拉深模设计，其他常见冲压模具，以及滑雪块压板复合模具制造实训。

《冲压模具设计与制造（理实一体化）》可作为模具设计与制造专业教材，供各类技工院校、职业技术院校模具设计与制造专业师生使用，也可供相关工程技术人员参考。

本书以强化应用为重点，突出工程实践能力的培养，是编者们结合多年从事冲压工艺与模具制造教学和科研经验的基础上，参考相关文献编写而成的。本书以就业为导向，以培养高技能人才为目标，体现了教学内容的先进性和前瞻性。本书分别介绍了冲压工艺分析、冲压模具设计与制造工艺、冲压模具典型组合以及冲压模具零件标准选编等；以典型实例对冲压模具设计与制造进行指导，列举了各种典型模具零件的加工工艺；并将生产实际中典型零件作为设计课题，提供了典型零件及模具结构的三维立体图形，直观形象。本书最后以附录的形式，摘录了相关的设计资料和必要的技术数据。本书可作为高职高专院校模具设计与制造专业的实训指导和设计用书，也可供有关工程技术人员参考和培训使用。

本书从实用的角度出发，以培养学生从事冲压模具设计与制造的能力为核心，系统地介绍了冲压工艺和模具设计与制造的基本知识，及冲压模具的设计方法。全书共分10章，主要内容包括冲压工艺的分析，冲裁、弯曲、拉深、成形等基本工艺及其模具设计与制造技术，选编了冲压模具常用典型组合及标准零件，并结合实例，对冲压件模具结构的设计和模具零件加工工艺规程的编制进行指导。附录收集了有关的设计资料和技术数据。

本书可作为高职高专院校模具设计与制造专业的实训指导和设计用书，也可供有关工程技术人员参考和培训使用。

序

前言

单元1冲压加工过程

任务1认识冲压模具

任务2观察冲压模具工作过程

任务3了解冲压加工基本工序

任务4认识各种冲压材料

任务5认识冲压设备

任务6了解冲压加工安全操作规程

单元2冲裁模设计

任务1认识冲裁模

子任务1了解冲裁变形过程

子任务2了解冲裁模间隙的确定方法

子任务3了解凸、凹模刃口尺寸的计算方法

子任务4设计冲裁件排样图

子任务5了解冲裁力的计算方法

子任务6了解冲裁模结构及分类方法

任务2制订冲裁产品工艺方案

子任务1分析冲裁产品工艺

子任务2制订工艺方案

任务3认识冲裁模常用零件及装置

子任务1认识冲裁模成形零件

子任务2认识冲裁模定位零件

子任务3认识冲裁模卸料与推出装置

子任务4认识模架、模座及标准件

子任务5了解冲裁模零件公差配合、几何公差、表面粗糙度的选择方法

任务4设计阀片落料、冲孔复合模

单元3弯曲模具设计

任务1认识弯曲模

子任务1观察弯曲变形过程，了解弯曲变形特点

子任务2认识回弹现象，了解减小回弹值的方法

任务2了解弯曲产品结构的工艺性

任务3计算弯曲产品毛坯尺寸

子任务1了解弯曲产品的中性层

子任务2了解弯曲产品毛坯尺寸的计算方法

任务4了解弯曲力的计算方法

任务5认识弯曲模的典型结构

子任务1了解V形件弯曲模的结构特点

子任务2了解U形件弯曲模的结构特点

子任务3了解圆形件弯曲模的结构特点

子任务4了解连续弯曲模的结构特点

任务6了解弯曲模工作部分结构参数的确定方法

子任务1了解弯曲凸、凹模结构参数的确定方法

子任务2了解弯曲凸、凹模间隙的确定方法

任务7设计L形连接片弯曲模

单元4拉深模设计

任务1认识拉深变形

子任务1观察拉深变形过程，了解拉深变形特点

子任务2分析拉深变形受力情况

子任务3了解拉深件质量分析方法

任务2计算拉深产品毛坯尺寸

子任务1了解拉深件修边余量的确定方法

子任务2了解拉深件毛坯尺寸的计算方法

任务3计算筒形件拉深工艺尺寸

子任务1了解筒形件多次拉深的特点及方法

子任务2认识拉深系数，分析筒形件拉深次数

子任务3了解筒形件各次拉深件半成品尺寸的计算方法

子任务4了解拉深力、压边力的计算方法及压力机的选用方法

子任务5了解带凸缘筒形件的拉深方法

任务4了解其他形状零件的拉深特点

任务5掌握拉深模结构设计要点

子任务1了解拉深模工作部分尺寸的确定方法

子任务2了解拉深模结构的选择技巧

任务6设计护套拉深模

单元5其他常见冲压模具

任务1认识胀形模和起伏成形模

子任务1认识胀形件及胀形模

子任务2认识起伏成形模

任务2认识翻孔模和翻边模

子任务1认识翻孔件及翻孔模

子任务2认识翻边模

任务3认识缩口模和扩口模

单元6滑雪块压板复合模的制造实训

任务1设计模具工艺方案

子任务1审核产品图

子任务2设计排样图

子任务3设计冲压工艺方案

任务2分析模具结构工艺

子任务1设计总体结构

子任务2选择模具材料及热处理方法

子任务3计算冲裁力和凹模、凸凹模尺寸

子任务4编制凹模、凸凹模制造工艺

任务3制造模具零部件

子任务1制造凹模

子任务2制造凸凹模

子任务3制造卸料板

子任务4制造凸凹模固定板

子任务5制造冲孔凸模固定板

子任务6制造冲孔凸模

子任务7制造推件块

子任务8制造上、下模垫板

子任务9制造下模座

任务4模具总装

子任务1安装下模

子任务2安装上模

子任务3调整模具总装间隙

任务5模具试模

子任务1模具试冲

子任务2加工定位销孔

子任务3再试冲和检验模具及冲件

子任务4模具的保养与维护

附录

附录A凸模和凹模材料及其热处理要求

附录B影响冲模质量的原因及对策

参考文献