沖壓工藝與沖模設(shè)計

前言

　　模具作為特殊的工藝裝備，在現(xiàn)代制造業(yè)中越來越重要。有了模具，企業(yè)有可能向社會提供品種繁多、質(zhì)優(yōu)價廉的商品，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的多方面的消費需要。有了模具，人們的衣、食、住、行，可直接或間接地變得豐富多彩。人們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的汽車、手表、手機、電話、計算機、空調(diào)器、電視機、冰箱、照相機、玩具等，都離不開用模具成形加工或用模具生產(chǎn)其中某個零件。模具關(guān)系現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展與進步，是現(xiàn)代制造業(yè)的重要工藝裝備，是企業(yè)效益的倍增器?！　_壓模具是模具中應(yīng)用最為廣泛的模具之一。特別是隨著我國汽車、電子信息等工業(yè)的迅速發(fā)展，促使沖壓工藝理論、沖壓生產(chǎn)技術(shù)、沖壓模具設(shè)計與模具制造方法發(fā)生了根本的變革。一些舊的方法、典型結(jié)構(gòu)、設(shè)計數(shù)據(jù)已不能滿足設(shè)計的要求。為了適應(yīng)新技術(shù)、新發(fā)展，面向生產(chǎn)第一線的工程技術(shù)人員和工科院校相關(guān)專業(yè)師生的需要，我們編寫了這本《沖壓工藝與沖模設(shè)計》。本書收集了近年來我國沖壓模具設(shè)計、應(yīng)用的實踐經(jīng)驗和成熟的科研成果，同時吸收國外的先進技術(shù)、資料、標準與方法，力求既適應(yīng)當前我國國情又能與世界接軌，滿足現(xiàn)代沖壓技術(shù)發(fā)展的要求?！　【幷弑局喢鳌⑾冗M、實用、可靠的指導思想進行編寫。在闡明沖壓工藝的基礎(chǔ)上，詳細講述了正確設(shè)計沖壓工藝和沖壓模具結(jié)構(gòu)的基本方法，分析了沖壓工藝、沖壓模具、沖壓設(shè)備、沖壓材料、沖壓件質(zhì)量和沖壓件經(jīng)濟性之間的關(guān)系；講述了沖裁工藝及沖裁模具設(shè)計、彎曲工藝及彎曲模具設(shè)計、拉深工藝和拉深模具設(shè)計等。本書還根據(jù)沖壓技術(shù)的發(fā)展，較詳細地講述了多工位精密級進模的設(shè)計和汽車覆蓋件的成形方法和模具設(shè)計。全書的各章既相互獨立又相互聯(lián)系，語言簡明精練、通俗易懂，既有理論分析又結(jié)合生產(chǎn)實際選編了一些典型設(shè)計案例，增強了實用性，目的是使讀者對沖壓工藝與模具設(shè)計有完整的認識，具有能正確編制沖壓件工藝規(guī)程和設(shè)計中等復雜程度模具的能力?！　∮捎谧髡叩膶W識水平有限，疏漏與錯誤之處在所難免，敬請讀者不吝賜教，并致以衷心的感謝。

內(nèi)容概要

　　沖壓工藝在現(xiàn)代機械、汽車、電子信息產(chǎn)品等制造業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，沖壓模具是進行沖壓工藝生產(chǎn)的重要工藝裝備。《沖壓工藝與沖模設(shè)計》從沖壓變形工藝基礎(chǔ)和沖壓模具設(shè)計實踐兩個方面作了較為詳細的分析介紹?！稕_壓工藝與沖模設(shè)計》突出典型沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計，圖例新穎，標準、數(shù)據(jù)資料新，具有實用性強，便于自學等特點。全書共8章，主要內(nèi)容有：沖壓變形的基本概念，沖裁、彎曲、拉深、局部成形工藝和模具設(shè)計；汽車覆蓋零件成形工藝及模具設(shè)計；多工位精密級進沖壓工藝及模具設(shè)計；沖壓工藝規(guī)程的編制等。　　《沖壓工藝與沖模設(shè)計》可供從事沖壓模具設(shè)計制造的工程技術(shù)人員使用，也可供大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

書籍目錄

前言第1章 沖壓加工的基礎(chǔ)1.1 沖壓加工的特點及其應(yīng)用1.2 沖壓工藝的分類1.3 金屬沖壓變形的基本概念1.3.1 金屬塑性變形的物理概念1.3.2 塑性變形的基本方式1.3.3 金屬的塑性與變形抗力1.3.4 影響金屬塑性和變形抗力的主要因素1.3.5 金屬沖壓時變形毛坯內(nèi)點的應(yīng)力與應(yīng)變1.3.6 金屬塑性變形的屈服條件1.3.7 塑性變形時應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系1.3.8 硬化與硬化曲線1.4 金屬沖壓成形時變形毛坯的力學特點與分類1.4.1 變形毛坯的分區(qū)1.4.2 變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變特點1.4.3 沖壓成形中的變形趨向性及其控制1.5 板料沖壓成形性能及沖壓材料1.5.1 板料的沖壓成形性能1.5.2 板材沖壓成形試驗的試驗方法1.5.3 金屬板料的力學性能與沖壓成形性能的關(guān)系1.5.4 常用的沖壓材料及其性能1.6 沖壓設(shè)備的選用及模具安裝1.6.1 沖壓設(shè)備的選用1.6.2 模具的安裝習題與思考題第2章 沖裁工藝及沖裁模設(shè)計2.1 沖裁變形分析2.1.1 沖裁變形時板料變形區(qū)受力分析2.1.2 沖裁時板料的變形過程2.1.3 沖裁件斷面質(zhì)量及其影響因素2.2 沖裁模具的間隙2.2.1 間隙對沖裁件尺寸精度的影響2.2.2 間隙對模具壽命的影響2.2.3 間隙對沖裁工藝力的影響2.2.4 間隙值的確定2.3 凸模與凹模刃口尺寸的計算2.3.1 沖裁模刃口尺寸計算的基本原則2.3.2 刃口尺寸的計算方法2.4 沖裁力和壓力中心的計算2.4.1 沖裁力的計算2.4.2 壓力機公稱壓力的選取2.4.3 降低沖裁力的措施2.4.4 沖壓模具壓力中心的確定2.5 排樣設(shè)計2.5.1 材料的經(jīng)濟利用2.5.2 排樣方法2.5.3 搭邊和條料寬度的確定2.6 沖裁工藝設(shè)計2.6.1 沖裁件的工藝性分析2.6.2 沖壓加工的經(jīng)濟性分析2.6.3 沖裁工藝方案的確定2.7 沖裁模的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.7.1 單工序沖裁模2.7.2 復合沖裁模2.7.3 級進沖裁模2.8 沖裁模主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與標準選用2.8.1 模具零件的分類和標準化2.8.2 凸模與凸模組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.8.3 凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計2.8.4 定位零件的設(shè)計2.8.5 卸料與推件零件的設(shè)計2.8.6 標準模架和導向零件2.8.7 彈性元件的選擇2.9 精密沖裁工藝與精沖模具簡介2.9.1 精密沖裁概述2.9.2 其他精密沖裁的工藝方法2.9.3 精沖件的工藝性2.9.4 精密沖裁模的設(shè)計要點2.9.5 精沖模具結(jié)構(gòu)及其特點2.9.6 精沖模主要零件齒圈的設(shè)計2.10 硬質(zhì)合金沖裁模2.10.1 硬質(zhì)合金材料性能及其模具壽命2.10.2 硬質(zhì)合金沖模的設(shè)計特點2.10.3 硬質(zhì)合金塊的固定2.10.4 硬質(zhì)合金模具的典型結(jié)構(gòu)習題與思考題第3章 彎曲工藝與彎曲模具設(shè)計3.1 彎曲變形過程分析3.1.1 彎曲變形過程3.1.2 板料彎曲變形的特點3.1.3 彎曲時變形區(qū)的應(yīng)力和應(yīng)變3.2 彎曲卸載后彎曲件的回彈3.2.1 回彈現(xiàn)象3.2.2 影響回彈的主要因素3.2.3 回彈值的確定3.2.4 減小回彈的措施3.3 彎曲成形工藝設(shè)計3.3.1 最小相對彎曲半徑3.3.2 彎曲件的結(jié)構(gòu)工藝性3.3.3 彎曲工藝力的計算3.3.4 彎曲件毛坯展開尺寸的計算3.3.5 彎曲件彎曲工序的安排3.4 彎曲模的典型結(jié)構(gòu)設(shè)計3.4.1 典型的彎曲模結(jié)構(gòu)3.4.2 彎曲模主要工作零件結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定習題與思考題第4章 拉深工藝與拉深模具設(shè)計4.1 拉深變形過程分析4.1.1 板料拉深變形過程及其特點4.1.2 拉深過程中變形毛坯各部分的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)4.1.3 拉深變形過程的力學分析4.1.4 拉深成形的障礙及防止措施4.2 直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深工藝設(shè)計4.2.1 圓筒形拉深件毛坯尺寸計算4.2.2 無凸緣圓筒形件的拉深工藝計算4.2.3 無凸緣圓筒形拉深件的拉深次數(shù)和工序件尺寸的計算4.2.4 帶有凸緣圓筒形件的拉深4.2.5 階梯形零件的拉深4.3 非直壁旋轉(zhuǎn)體零件拉深成形特點4.3.1 曲面形狀零件的拉深特點4.3.2 球面零件的拉深方法4.3.3 拋物面零件的拉深方法4.3.4 錐形零件的拉深方法4.4 盒形件拉深4.4.1 盒形件拉深變形特點4.4.2 盒形零件拉深毛坯的形狀與尺寸確定4.4.3 盒形件多次拉深的工藝計算4.5 拉深工藝設(shè)計4.5.1 拉深件的結(jié)構(gòu)工藝性分析4.5.2 拉深工藝力的計算4.5.3 拉深成形過程中的輔助工序4.6 拉深成形模具設(shè)計4.6.1 拉深模的典型結(jié)構(gòu)4.6.2 拉深模工作零件的結(jié)構(gòu)和尺寸4.7 其他拉深法4.7.1 軟模拉深4.7.2 變薄拉深習題與思考題第5章 其他成形工藝及模具設(shè)計5.1 脹形5.1.1 脹形變形特點與脹形極限變形程度5.1.2 平板毛坯的起伏成形5.1.3 空心毛坯的脹形5.1.4 脹形模設(shè)計舉例5.2 翻邊5.2.1 內(nèi)孔翻邊5.2.2 xF面外緣翻邊5.2.3 變薄翻邊5.2.4 翻邊模結(jié)構(gòu)設(shè)計及舉例5.3 縮口5.3.1 縮口成形特點與變形程度5.3.2 縮口工藝計算5.3.3 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及舉例習題與思考題第6章 汽車覆蓋件成形工藝及模具設(shè)計6.1 覆蓋件的結(jié)構(gòu)特征與成形特點6.1.1 覆蓋件的結(jié)構(gòu)特征6.1.2 覆蓋件的成形特點6.1.3 覆蓋件的成形分類6.1.4 覆蓋件的主要成形障礙及其防措施6.2 覆蓋件沖壓成形工藝設(shè)計6.2.1 確定沖壓方向6.2.2 拉深工序的工藝處理6.2.3 拉深、修邊和翻邊工序間的關(guān)系6.3 覆蓋件成形模具的典型結(jié)構(gòu)和主要零件的設(shè)計6.3.1 覆蓋件拉深模6.3.2 覆蓋件修邊模6.3.3 覆蓋件翻邊模習題與思考題第7章 多工位精密級進模的設(shè)計7.1 概述7.2 多工位精密級進模的排樣設(shè)計7.2.1 多工位級進模條料排樣的設(shè)計原則7.2.2 工序的確定與排序7.2.3 帶料排樣的載體設(shè)計7.2.4 分段沖切的設(shè)計7.2.5 空位工位及步距設(shè)計7.2.6 定位形式的選擇與設(shè)計7.2.7 排樣設(shè)計后的檢查7.3 多工位精密級進模主要零部件的設(shè)計7.3.1 凸模7.3.2 凹模7.3.3 帶料的導正定位7.3.4 帶料的導向和托料裝置7.3.5 卸料裝置的設(shè)計7.3.6 限位裝置7.3.7 側(cè)向沖壓和反向沖壓7.3.8 成形凸模工作高度的微量調(diào)節(jié)機構(gòu)7.3.9 間歇切斷裝置7.3.10 級進模模架7.4 多工位精密級進模的安全保護7.4.1 防止制件或廢料的回升和堵塞7.4.2 模面制件或廢料的清理7.4.3 模具的安全檢測裝置7.5 多工位精密級進模自動送料裝置7.5.1 鉤式送料裝置7.5.2 輥式送料裝置7.5.3 夾持式送料裝置7.6 多工位精密級進模的典型結(jié)構(gòu)7.6.1 沖裁、彎曲、成形多工位級進模7.6.2 膜片級進模7.6.3 引線框架精密級進模習題與思考題第8章 沖壓工藝規(guī)程的編制8.1 沖壓工藝規(guī)程編制的主要內(nèi)容和步驟8.1.1 分析沖壓件的工藝性8.1.2 確定沖壓件的成形工藝方案8.1.3 確定沖壓模具的結(jié)構(gòu)形式8.1.4 選擇沖壓設(shè)備8.1.5 沖壓工藝文件的編寫8.2 典型沖壓件沖壓工藝設(shè)計實例8.2.1 沖壓件的工藝分析8.2.2 沖壓件沖壓工藝過程的確定8.2.3 沖壓工藝過程卡的編寫習題與思考題附錄附錄A幾種常用的沖壓設(shè)備規(guī)格附錄B沖壓模具零件的常用公差配合及表面粗糙度附錄C中外主要模具用材料對照表附錄D沖壓工藝與沖模設(shè)計課程學習指南參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1-1沖壓加工的特點及其應(yīng)用　　沖壓生產(chǎn)靠模具和壓力機完成制件的生產(chǎn)過程，與其他機械加工方法相比，在技術(shù)和經(jīng)濟方面有如下特點：　　1）沖壓件的尺寸精度由模具來保證，具有一模一樣的特征，所以質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好。　　2）由于利用模具加工，所以可獲得其他加工方法所不能或難以制造的，壁薄、重量輕、剛性好、表面質(zhì)量高、形狀復雜的零件。　　3）沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣，大量切削金屬，所以它不但節(jié)能，而且節(jié)約金屬?！　?）對于普通壓力機每分鐘可生產(chǎn)幾十件，而高速壓力機每分鐘可生產(chǎn)幾百上千件。所以它是一種高效率的加工方法?！　∮捎跊_壓工藝具有上述突出的特點，因此在國民經(jīng)濟各個領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。例如，航空航天、機械、電子信息、交通、兵器、日用電器及輕工等產(chǎn)業(yè)都有沖壓加工。不但產(chǎn)業(yè)界廣泛用到它，而且每一個人每天都直接與沖壓產(chǎn)品發(fā)生聯(lián)系。沖壓可制造鐘表及儀器中的小型精密零件，也可制造汽車、拖拉機的大型覆蓋件。沖壓材料可以是黑色金屬、有色金屬以及某些非金屬材料。　　沖壓也存在一些缺點，主要表現(xiàn)在沖壓加工時的噪聲、振動兩種公害。這些問題并不完全是沖壓工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備落后所造成的。隨著科學技術(shù)的進步，這兩種公害一定會得到解決?！　?.2沖壓工藝的分類　　生產(chǎn)中為滿足沖壓零件形狀、尺寸、精度、批量大小、原材料性能的要求，沖壓加工的方法是多種多樣的。但是，概括起來可以分為分離工序與成形工序兩大類。分離工序又可分為落料、沖孔和剪切等。

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