沖壓工藝分析與模具設計方法任務驅動式教程

前言

本書是根據(jù)教育部“關于加強高職高專教育教材建設的若干意見”及《沖壓工藝分析與模具設計課程標準》進行編寫的，適合高職高專模具設計與制造專業(yè)學生使用，其他相近專業(yè)的學生也可參考，同時也可作為高職高專學生畢業(yè)設計參考用書。本書按任務進行編寫，指導學生編寫沖壓工藝及設計模具。通過項目導向進行任務驅動，教給學生分析問題的方法，逐步提高解決問題的能力，最終完成沖壓工藝文件的編寫和模具的設計，解決生產(chǎn)實際問題。本書由江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院周忠旺副教授、連云港職業(yè)技術學院楊太德副教授任主編，南京交通職業(yè)技術學院朱正才副教授任主審。全書共分11個任務，任務一至任務五和附錄由周忠旺編寫，任務六、任務七由江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院符學龍編寫，任務八至任務十由楊太德編寫，任務十一由江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院嵇正波編寫，全書由周忠旺統(tǒng)稿，朱正才副教授審閱全書并提出許多寶貴意見和建議；同時，在編寫過程中，得到江蘇清江拖拉機集團公司潘祖軍高級工程師和江蘇財經(jīng)職業(yè)技術學院機電系模具教研室全體老師的支持，在此深表感謝。在本書編寫過程中，得到了國防工業(yè)出版社大力支持，在此一并表示感謝！教材中有些任務是以學生畢業(yè)設計課題為基礎進行修改整理，對這些學生的支持表示感謝！由于編者水平有限，項目化教學正在進行，本教程編寫難免存在不足之處，懇請各位讀者批評指正。

內容概要

本書是將沖壓傳統(tǒng)課程內容進行分解、組合，通過典型實例，采用項目導向、任務驅動的方法來解決工程中的每一個知識模塊。本書融傳統(tǒng)教材、課程設計和沖壓模具國家標準于一體，重分析沖壓加工工藝、分析模具方案、分析模具典型結構，提供設計方法、步驟，為學生將來從事沖壓工藝與模具設計打下基礎。    本書有較強的針對性，注重了實踐性和實用性，介紹了高職高專層次應力求掌握的基本理論、設計要領，注重理論聯(lián)系實際，尤其在擴大知識面上列舉了各類模具典型結構與用途，實用性強。在內容編排上，采用項目教學法，進行任務驅動，對基本知識、設計理論、查閱資料，從淺顯的理論上加以闡述，再從設計與構思上進行舉證，最終完成項目任務。    本書共11個任務，分別敘述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、其他成形工藝及模具設計方法等內容。    本書適合作為高職高專院校模具設計與制造專業(yè)以及機械類相關專業(yè)的教材，也可作為工程技術人員的參考書。

書籍目錄

任務一 加工方法選擇與沖壓工序劃分   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 沖壓基本工序的描述     學習情境2 沖壓材料的選用   四、任務實施   五、評價與思考 任務二 沖裁工藝設計與工藝文件編制   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 沖壓件工藝性設計     學習情境2 排樣方法的選擇     學習情境3 沖壓力的計算     學習情境4 沖壓設備選擇與模具安裝     學習情境5 沖壓工藝文件的制定   四、任務實施   五、知識鏈接——沖裁件質量分析   六、評價與思考 任務三 單工序沖裁模設計   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 簡易模(無導向裝置的沖裁模)設計方法與要求     學習情境2 導板模的結構與特點     學習情境3 帶導柱、導套沖裁模設計方法和結構特點   四、任務實施   五、評價與思考 任務四 復合沖裁模設計   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境 倒裝復合模設計方法與要求   四、任務實施   五、評價與思考 任務五 級進沖裁模設計   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 用導正銷定位的級進模設計方法與要求     學習情境2 側刃定位的級進模設計方法與要求   四、任務實施   五、評價與思考 任務六 彎曲工藝設計   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 彎曲方法描述     學習情境2 彎曲件質量分析     學習情境3 彎曲件展開長度計算     學習情境4 彎曲力計算     學習情境5 彎曲件的工藝安排   四、任務實施   五、評價與思考 任務七 彎曲模具設計   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 了解常見彎曲模結構     學習情境2 彎曲模主要零件工作尺寸計算與設計   四、任務實施   五、評價與思考 任務八 筒形件拉深工藝設計   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 拉深工藝分析     學習情境2 拉深件質量分析     學習情境3 拉深件毛坯尺寸計算     學習情境4 拉深工序尺寸的計算     學習情境5 拉深力的計算     學習情境6 拉深件工藝性分析   四、任務實施   五、評價與思考 任務九 圓筒拉深模設計   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 拉深模典型結構分析     學習情境2 壓邊裝置     學習情境3 拉深模主要零件設計   四、任務實施   五、評價與思考 任務十 盒形件拉深工藝設計   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 拉深工藝分析     學習情境2 拉深件毛坯尺寸計算     學習情境3 拉深件工序尺寸計算   四、任務實施   五、評價與思考 任務十一 其他沖壓成形方法描述   一、任務引入   二、任務分析與分解   三、相關知識     學習情境1 平板的校平與脹形     學習情境2 空心件脹形工藝與模具     學習情境3 彎曲件、拉深件的整形     學習情境4 翻邊工藝與模具   四、任務實施   五、評價與思考 附錄A 壓力機技術參數(shù) 附錄B 模具材料選用 附錄C 圓柱螺旋壓縮彈簧 參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：沖壓加工的三要素是決定沖壓質量、精度和生產(chǎn)效率的關鍵因素，是不可分割的。沖模在沖壓中至關重要，如果沒有符合要求的模具，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。同時，先進的模具只有配備先進的壓力機和優(yōu)質的材料，才能充分發(fā)揮作用，做出一流產(chǎn)品，取得良好的經(jīng)濟效益。3.沖壓加工的特點沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術方面還是經(jīng)濟方面都具有許多優(yōu)點：（1）沖壓加工的生產(chǎn)效率高，廣泛使用在批量生產(chǎn)中。（2）沖壓件的質量穩(wěn)定，尺寸精度高，制件互換性好。沖壓加工是依靠模具成形，而模具本身制造精度高，因而保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，尺寸精度一般可達到IT10級～IT14級，最高可達到IT6級，甚至有些制件不需再進行機械加工，即可滿足使用要求。（3）操作方便，易于實現(xiàn)機械化與自動化。（4）能沖壓出其他加工方法難以加工或無法加工的形狀復雜零件。例如，從儀器儀表小型零件到汽車覆蓋件、縱梁等大型零件，均可以由沖壓加工完成。（5）沖壓件具有重量輕、強度高、剛性好和表面粗糙度低等特點。（6）沖壓加工能實現(xiàn)少廢料甚至無廢料生產(chǎn)，在某些情況下，邊角余料也可充分利用，其材料利用率高，一般為60％～75％。但是，沖壓加工所使用的模具一般是針對具體產(chǎn)品設計制造的，有時一個零件需要多套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，生產(chǎn)周期較長，制造成本較高，不適于單件小批量生產(chǎn)。另外，操作工人大多進行手工操作，勞動強度較大，易發(fā)生事故，故必須重視安全生產(chǎn)、安全管理以及采取必要的安全技術措施。從以上分析可知：沖壓加工的優(yōu)點很多，本任務所述零件適宜沖壓加工。1.1.2.沖壓工序描述在沖壓行業(yè)中，沖壓工序基本按其變形性質進行分類，大體可以分為材料的分離工序與成形工序兩大類。（1）分離工序：沖壓成形時，變形材料內部的應力超過材料強度極限％，使材料發(fā)生斷裂而沿一定輪廓產(chǎn)生分離從而形成零件。分離工序主要有剪裁和沖裁等，而沖裁又包含沖孔和落料兩種工序，簡單工作原理和工序性質見表1-1。

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