模具設計與制造

前言

模具作為重要的生產(chǎn)工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)的規(guī)模生產(chǎn)中日益發(fā)揮著重大作用。通過模具進行產(chǎn)品生產(chǎn)具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、節(jié)材、成本低等顯著特點，在汽車、機械、電子、輕工、家電、通信、軍事和航空航天等領(lǐng)域獲得了廣泛應用，作用不可替代，模具被贊為“金鑰匙”、“制造業(yè)之母”等。近年來，模具工業(yè)飛速發(fā)展，模具技術(shù)人才培養(yǎng)的要求和速度也在大幅度的提高，各級各類學校、專業(yè)培訓機構(gòu)都在進行模具人才的教育和培訓，特別是有越來越多的具有一定機械基礎的人員正在或?qū)⒁獜氖履＞吖ぷ?，需要模具的專業(yè)知識，本書就是針對這一需要而編寫的。本書綜合了模具設計與制造專業(yè)中“沖壓工藝與模具設計”、“塑料成型工藝與模具設計”、“模具制造工藝學”和“沖壓與塑壓成形設備”等課程的主要內(nèi)容，是高職高專院校機械類非模具專業(yè)學生學習模具知識的綜合性教材。全書分為上、下兩篇，形成模具知識完整體系的同時，塑料模與沖壓模又自成體系，非常適合老師教學和學生學習。本書的參考學時為64-90學時，其中實踐環(huán)節(jié)為18-22學時，各章的參考學時參見下面的學時分配表?！珪珊幽蠙C電高等專科學校楊占堯教授任主編，江西機電職業(yè)技術(shù)學院副教授鄧曉陽、鄭州航空工業(yè)管理學院王秀紅副教授任副主編，并由楊占堯負責統(tǒng)稿。河南機電高等?？茖W校楊占堯、原紅玲、于智宏、于匯詠，桂林工學院南寧分院廖月瑩，焦作大學李玉中，鄭州航空工業(yè)管理學院王秀紅等參與了編寫工作。本書在編寫過程中得到了王學讓、翟德梅等專家的大力支持和幫助，在此表示誠摯的謝意。

內(nèi)容概要

　　本書是高職高專院校機械類非模具專業(yè)學生學習模具知識的綜合性教材，內(nèi)容通俗實用，緊扣生產(chǎn)實際，與應用型人才培養(yǎng)目標相吻合?！　”緯w了模具設計與制造相關(guān)技術(shù)的主要內(nèi)容，分為上、下兩篇，上篇重點介紹了塑料成型基礎，塑料注射模、壓縮模、壓注模、擠出模設計和塑料注射模制造與裝配方法；下篇重點介紹了沖壓工藝基礎、沖裁工藝與模具設計、彎曲工藝與模具設計、拉深工藝與模具設計、其他沖壓工藝與模具以及沖壓模具制造與裝配?！　”緯勺鳛楦呗毟邔C械類非模具專業(yè)模具課程教學和模具技術(shù)培訓用書，也可供相關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

緒論 0.1 模具及其功能 0.2 模具分類及應用 0.3 模具制造特點 0.4 模具加工方法 實訓與練習 上篇 塑料模具設計與制造第1章 塑料成型基礎 1.1 塑料及其組成 1.1.1 塑料的特點 1.1.2 塑料的組成 1.2 塑料的分類 1.2.1 按聚合物的熱性能分類 1.2.2 按塑料的用途分類 1.3 塑料模的功用與分類 1.3.1 塑料模的功用 1.3.2 塑料模的分類 1.4 塑料模具材料及其選用 1.4.1 塑料模成型零件材料要求 1.4.2 塑料模零件材料的選用 1.5 塑料制件設計 1.5.1 塑料制件設計的基本原則 1.5.2 塑件的形狀和結(jié)構(gòu)設計 1.5.3 螺紋塑件設計 1.5.4 齒輪塑件設計 1.5.5 塑件的尺寸精度 1.6 注射機的基本結(jié)構(gòu)與類型 1.6.1 注射機的基本組成 1.6.2 注射機的工作過程 1.6.3 注射機的分類 1.6.4 注射機的技術(shù)參數(shù) 1.6.5 注射機的型號規(guī)格表示法 1.7 注射模與注射機的關(guān)系 1.7.1 型腔數(shù)量的確定和校核 1.7.2 最大注射量校核 1.7.3 鎖模力校核 1.7.4 開模行程校核 1.7.5 推頂裝置校核 1.7.6 模具在注射機上的安裝與固定尺寸校核 實訓與練習 第2章 塑料注射模設計 2.1 注射模的工作原理與結(jié)構(gòu)組成 2.1.1 注射模的工作原理 2.1.2 注射模的結(jié)構(gòu)組成 2.2 注射模的典型結(jié)構(gòu) 2.2.1 單分型面注射模 2.2.2 雙分型面注射模 2.2.3 帶有側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)的注射模 2.3 澆注系統(tǒng)設計 2.3.1 澆注系統(tǒng)的作用與組成 2.3.2 普通澆注系統(tǒng)設計 2.3.3 熱流道澆注系統(tǒng)設計 2.4 成型零部件設計 2.4.1 分型面的設計 2.4.2 注射模的排氣 2.4.3 成型零部件的結(jié)構(gòu)設計 2.4.4 成型零部件工作尺寸的計算 2.4.5 成型零部件的壁厚計算 2.5 結(jié)構(gòu)零部件設計 2.5.1 導柱合模導向機構(gòu)設計 2.5.2 錐面對合導向機構(gòu) 2.5.3 標準模架 2.6 推出機構(gòu)設計 2.6.1 推出機構(gòu)的驅(qū)動方式 2.6.2 推出力的計算 2.6.3 一次推出機構(gòu) 2.6.4 二次推出機構(gòu) 2.6.5 澆注系統(tǒng)凝料的推出和自動脫落 2.6.6 帶螺紋塑件的脫模機構(gòu) 2.7 側(cè)向分型與抽芯機構(gòu)設計 2.7.1 斜導柱側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 2.7.2 彎銷側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 2.7.3 斜導槽側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 2.7.4 斜滑塊側(cè)向分型與抽芯機構(gòu) 2.7.5 斜頂桿頂出抽芯機構(gòu) 2.7.6 液壓或氣壓抽芯機構(gòu) 2.7.7 手動分型抽芯機構(gòu) 2.7.8 齒輪齒條抽芯機構(gòu) 2.8 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計 2.8.1 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功用 2.8.2 冷卻系統(tǒng)設計 2.8.3 加熱系統(tǒng)設計 實訓與練習 第3章 其他塑料成型模具設計 3.1 壓縮模設計 3.1.1 壓縮成型原理 3.1.2 壓縮模的典型結(jié)構(gòu)及組成 3.1.3 壓縮模的分類 3.1.4 壓縮模的結(jié)構(gòu)選用 3.1.5 壓縮模結(jié)構(gòu)設計要點 3.2 壓注模設計 3.2.1 壓注成型原理 3.2.2 壓注模的典型結(jié)構(gòu)與組成 3.2.3 壓注模的分類 3.2.4 壓注模結(jié)構(gòu)設計要點 3.3 擠出模設計 3.3.1 擠出成型原理 3.3.2 擠出成型的模具結(jié)構(gòu) 3.3.3 機頭與擠出機的連接 3.3.4 管材擠出成型機頭 3.3.5 棒材擠出成型機頭 3.3.6 薄膜擠出吹塑成型機頭 實訓與練習 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 4.1.1 模具制造過程的基本要求 4.1.2 模具制造過程 4.2 塑料注射模具制造要點 4.2.1 模架制造要點 4.2.2 成型零件制造要點 4.2.3 模具輔助結(jié)構(gòu)件制造要點 4.3 塑料注射模具典型零件加工 4.4 塑料注射模具的裝配 4.4.1 塑料注射模具技術(shù)要求 4.4.2 模具裝配的工藝過程 4.4.3 模具的裝配方法 4.4.4 模具的裝配要點 4.4.5 模具的組件裝配 4.4.6 模具的總裝 4.4.7 模具的試模 實訓與練習 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 5.1.1 沖壓加工與沖壓模具的概念 5.1.2 沖壓加工的特點 5.1.3 沖壓加工的基本工序 5.2 板料塑性變形及其基本規(guī)律 5.2.1 金屬塑性變形的基本概念 5.2.2 應力-應變曲線 5.2.3 塑性變形體積不變定律 5.2.4 塑性變形最小阻力定律 5.2.5 塑性條件 5.2.6 應力與應變的關(guān)系 5.3 沖壓常用材料 5.3.1 沖壓加工對材料的要求 5.3.2 沖壓加工常用材料及其力學性能 5.3.3 沖壓加工常用材料在圖紙上的表示 5.4 沖壓模具常用材料 5.4.1 模具材料在模具工業(yè)中的地位 5.4.2 沖模材料的選用原則 5.4.3 沖模常用材料及熱處理 5.5 沖壓設備與選用 5.5.1 曲柄壓力機 5.5.2 液壓機 實訓與練習 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 6.1.1 沖裁板料的變形過程 6.1.2 沖裁件的斷面特征 6.2 沖裁間隙 6.2.1 合理間隙 6.2.2 合理間隙的確定 6.2.3 合理間隙的選擇原則 6.3 凸、凹模刃口尺寸的計算 6.3.1 凸、凹模刃口尺寸的計算原則 6.3.2 凸、凹模刃口尺寸的計算 6.4 沖裁工藝的計算 6.4.1 沖裁力的計算 6.4.2 降低沖裁力的方法 6.4.3 卸料力、推件力和頂件力的計算 6.4.4 壓力機公稱壓力的確定 6.4.5 沖裁壓力中心的計算 6.5 工件的排樣與搭邊 6.5.1 排樣原則 6.5.2 排樣方法 6.5.3 搭邊 6.5.4 材料利用率的計算 6.5.5 排樣圖 6.6 沖裁工藝設計 6.6.1 沖裁件的工藝性分析 6.6.2 沖裁工藝方案的確定 6.6.3 模具結(jié)構(gòu)的設計 6.7 沖裁模的典型結(jié)構(gòu) 6.7.1 沖裁模的結(jié)構(gòu)組成 6.7.2 沖裁模的典型結(jié)構(gòu) 6.8 沖裁模零部件設計 6.8.1 工作零部件設計 6.8.2 定位零件設計 6.8.3 卸料裝置設計 6.8.4 固定零件設計 6.8.5 模具的閉合高度 實訓與練習 第7章 彎曲工藝與模具設計 7.1 概述 7.2 彎曲變形過程及特點 7.2.1 彎曲變形過程 7.2.2 彎曲變形特點 7.3 彎曲件質(zhì)量分析 7.3.1 彎裂 7.3.2 彎曲回彈 7.3.3 偏移 7.4 彎曲件的工藝計算 7.4.1 彎曲中性層位置的確定 7.4.2 彎曲件展開長度的計算 7.4.3 彎曲力計算 7.4.4 頂件力或壓料力 7.4.5 壓力機噸位的確定 7.5 彎曲模的設計 7.5.1 彎曲件的工藝性 7.5.2 彎曲模的結(jié)構(gòu)設計 7.5.3 彎曲模的工作部分設計 7.6 彎曲模的典型結(jié)構(gòu) 7.6.1 V形件彎曲模 7.6.2 U形件彎曲模 7.6.3 Z形件彎曲模 7.6.4  形件彎曲模 7.6.5 圓形件彎曲模 7.6.6 鉸鏈件彎曲模 7.6.7 復合彎曲模 實訓與練習 第8章 拉深工藝與模具設計 8.1 概述 8.2 圓筒形件拉深工藝分析 8.2.1 拉深變形過程及特點 8.2.2 拉深過程中的應力與應變 8.2.3 拉深過程中的起皺與破裂 8.2.4 拉深件的工藝性 8.3 圓筒形件拉深的工藝計算 8.3.1 毛坯尺寸的計算 8.3.2 拉深次數(shù)的確定 8.3.3 工序件尺寸的計算 8.3.4 拉深力與壓邊力的確定 8.4 拉深模工作部分設計 8.4.1 凸、凹模結(jié)構(gòu)設計 8.4.2 拉深模具間隙 8.4.3 凸、凹模工作部分的尺寸和公差 8.4.4 壓邊裝置 8.5 拉深模的典型結(jié)構(gòu) 8.5.1 首次拉深模 8.5.2 以后各次拉深模 8.5.3 落料拉深復合模 8.6 帶凸緣筒形件的拉深簡介 8.6.1 窄凸緣筒形件的拉深 8.6.2 寬凸緣筒形件的拉深 實訓與練習 第9章 其他沖壓工藝與模具 9.1 校形 9.1.1 校平 9.1.2 整形 9.2 翻邊 9.2.1 內(nèi)孔翻邊 9.2.2 外緣翻邊 9.3 脹形 9.3.1 脹形的變形特點 9.3.2 平板坯料的起伏成形 9.3.3 空心坯料的脹形 9.4 縮口 9.4.1 縮口變形程度和變形特點 9.4.2 縮口工藝計算 9.4.3 縮口模具結(jié)構(gòu) 9.5 硬質(zhì)合金模 9.5.1 硬質(zhì)合金模具的特點 9.5.2 硬質(zhì)合金模具設計要求 9.6 多工位級進模 實訓與練習 第10章 沖壓模具制造與裝配 10.1 概述 10.2 沖裁模的制造與裝配 10.2.1 凸、凹模技術(shù)要求與加工特點 10.2.2 凸、凹模加工 10.2.3 其他零件加工 10.2.4 模具零件的連接方法 10.2.5 模具間隙及位置的控制 10.2.6 模具的裝配 10.2.7 模具裝配舉例 10.2.8 試模與調(diào)整 10.3 彎曲模的制造與裝配 10.3.1 凸、凹模技術(shù)要求與加工特點 10.3.2 凸、凹模加工 10.3.3 試模與調(diào)整 10.4 拉深模的制造與裝配 10.4.1 凸、凹模技術(shù)要求與加工特點 10.4.2 凸、凹模加工 10.4.3 試模與調(diào)整 實訓與練習 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：盡管如此，由于模具生產(chǎn)技術(shù)的現(xiàn)代化，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，模具已廣泛用于電動機與電器產(chǎn)品、電子與計算機產(chǎn)品、儀表、家用電器產(chǎn)品與辦公設備、汽車、軍械、通用機械等產(chǎn)品的生產(chǎn)中。其主要原因是由于模具具有以下一系列特點：（1）模具的適應性強。針對產(chǎn)品零件的生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)形式，可采用不同結(jié)構(gòu)、檔次的模具與之相適應。如為適應產(chǎn)品零件的大批量生產(chǎn)，可采用高效率、高精度、高壽命和自動化程度高的模具；為適應產(chǎn)品試制或多品種、小批量的產(chǎn)品零件生產(chǎn)，可采用通用模具，如組合沖模、快換模具（可用于柔性生產(chǎn)線）以及各種經(jīng)濟模具。根據(jù)不同產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、精度和批量，以及零件材料和材料性質(zhì)、供貨形式，可采用不同類別和種類的模具與之相適應。如鍛件需采用鍛模，沖件需采用沖模，塑件需采用塑料成型模具，薄殼塑件需采用吸塑或吹塑模具等。（2）制件的互換性好。即在模具一定使用壽命范圍內(nèi)，合格制件（沖件、塑件、鍛件等）的相似性好，可完全互換。（3）生產(chǎn)效率高。采用模具成形加工，產(chǎn)品零件的生產(chǎn)效率高。高速沖壓可達1800次／min，由于模具壽命和產(chǎn)品產(chǎn)量等因素限制，常用沖模也在200-600次／min范圍內(nèi)。塑件注射循環(huán)時間可縮短在1-2min內(nèi)成形，若采用熱流道模具進行連續(xù)注射成形，生產(chǎn)效率則更高，可滿足塑件大批量生產(chǎn)的要求。采用模具進行成形加工與機械加工相比，不僅生產(chǎn)效率高，而且生產(chǎn)消耗低，可大幅度節(jié)約原材料和人力資源，是進行產(chǎn)品生產(chǎn)的一種優(yōu)質(zhì)、高效、低耗的生產(chǎn)技術(shù)。（4）社會效益高。模具是具有高技術(shù)含量的社會產(chǎn)品，其價值和價格主要取決于模具材料、加工、外購件的勞動與消耗三項直接發(fā)生的費用和模具設計與試模（驗）等技術(shù)費用。后者是模具價值和市場價格的主要組成部分，其中一部分技術(shù)價值計人了市場價格，而更大一部分價值，則由模具用戶和產(chǎn)品用戶受惠變?yōu)樯鐣б?。如電視機用模具，其模具費用僅為電視機產(chǎn)品價格的l／3000-1／5000，盡管模具的一次投資較大，但在大批量生產(chǎn)的每臺電視機的成本中僅占極小部分，甚至可以忽略不計，而實際上，很大一部分的模具價值為社會所擁有，變成了社會財富。模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、適應性很強的生產(chǎn)技術(shù)，或稱成型工具、成型工裝產(chǎn)品。模具是技術(shù)含量高、附加值高、使用廣泛的新技術(shù)產(chǎn)品，是價值很高的社會財富。

編輯推薦

《模具設計與制造》特點：綜合模具專業(yè)課程相關(guān)知識，沖壓模與塑料模自成體系，緊扣生產(chǎn)實際，注重技能培養(yǎng)。

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