沖模設(shè)計技法及典型實例解析

內(nèi)容概要

《沖模設(shè)計技法及典型實例解析》針對沖壓模具技術(shù)應(yīng)用的實際狀況，從工程實用角度出發(fā)，通過對沖壓工藝特征分析，結(jié)合沖壓模具設(shè)計典型實例，全面具體地講述了沖壓模具設(shè)計技法的全過程。主要內(nèi)容包括：沖壓工藝與模具設(shè)計、沖壓模具零部件設(shè)計、沖裁模設(shè)計、彎曲模設(shè)計、拉深模設(shè)計、復(fù)合模設(shè)計、多工位級進(jìn)模設(shè)計、其他成形工藝與模具設(shè)計、精密沖裁模設(shè)計、模具工程圖設(shè)計等。內(nèi)容實用，所選實例典型，講解精煉、透徹?！稕_模設(shè)計技法及典型實例解析》可供從事沖壓模具設(shè)計的工程技術(shù)人員使用，也可供大中專院校相關(guān)專業(yè)師生學(xué)習(xí)參考。

書籍目錄

第1章 沖壓工藝與模具設(shè)計 1.1沖壓模具技術(shù) 1.1.1沖壓模具技術(shù)簡介 1.1.2沖壓模具在工業(yè)生產(chǎn)中的地位 1.1.3沖壓模具的發(fā)展趨勢 1.2沖壓工藝設(shè)計要點 1.2.1沖壓工藝設(shè)計的必備資料 1.2.2沖壓工藝設(shè)計的程序和技法 1.2.3排樣的工藝設(shè)計 1.2.4沖壓設(shè)備（壓力機(jī)）的選用技法 1.3沖壓模具設(shè)計要點 1.3.1基本要求 1.3.2沖壓模具設(shè)計的安全要點 1.3.3沖壓模具設(shè)計的依據(jù) 1.3.4沖壓模具設(shè)計步驟 1.3.5沖壓模具的結(jié)構(gòu)概要 1.4板料成形技術(shù) 1.4.1板（材）料知識 1.4.2板料成形技術(shù) 1.4.3板料其他成形技術(shù) 1.4.4板料產(chǎn)品的后期處理方法 1.5沖模CAD∕CAE∕CAM 1.5.1CAD∕CAE∕CAM的基本概念 1.5.2常見的CAD∕CAE∕CAM軟件簡介 1.5.3沖模CAD∕CAE∕CAM的基本內(nèi)容 1.5.4沖模CAD∕CAE∕CAM的發(fā)展方向 1.5.5沖模CAD∕CAE∕CAM的一體化 1.6實例解析 1.6.1實例1——前門鎖環(huán)螺母板盒零件的沖壓工藝設(shè)計 1.6.2實例2——靠背固定板的沖壓工藝設(shè)計 第2章 沖壓模具零部件設(shè)計 2.1沖模和沖模零件術(shù)語 2.2沖壓模具工作零件設(shè)計 2.2.1各類型沖壓模具工作零件設(shè)計 2.2.2各類型沖壓模具工作零件材料及熱處理 2.3沖壓模具定位零件設(shè)計 2.3.1擋料銷、導(dǎo)正銷的設(shè)計和選用技法 2.3.2側(cè)刃的設(shè)計技法 2.3.3定位銷和定位板的設(shè)計技法 2.3.4導(dǎo)料銷、導(dǎo)料板和側(cè)壓裝置的設(shè)計技法 2.4沖壓模具卸料、推件與頂出裝置及壓料零部件設(shè)計 2.4.1卸料板的設(shè)計技法 2.4.2推件與頂出裝置設(shè)計技法 2.4.3壓邊圈的設(shè)計技法 2.4.4廢料切刀設(shè)計技法 2.5沖壓模具導(dǎo)向零件的設(shè)計技法 2.5.1導(dǎo)柱、導(dǎo)套的設(shè)計和選用技法 2.5.2導(dǎo)板的設(shè)計和選用技法 2.6沖壓模具支承與固定零件的設(shè)計技法 2.6.1模架（上、下模座）的選用和設(shè)計技法 2.6.2固定板的設(shè)計與選用技法 2.6.3墊板的設(shè)計技法 2.6.4模柄的設(shè)計與選用技法 2.6.5限位柱（板）的設(shè)計與選用技法 2.7彈性元件、緊固零件的設(shè)計和選用技法 2.7.1彈簧的選用與設(shè)計技法 2.7.2橡膠元件的設(shè)計技法 2.7.3螺釘、銷釘和卸料螺釘?shù)倪x用技法 2.8沖壓模具材料的選用技法 2.8.1沖壓模具常用材料 2.8.2沖壓模具材料的選用技法 2.9實例解析 2.9.1實例1——防轉(zhuǎn)墊落料模卸料橡膠設(shè)計 2.9.2實例2——防轉(zhuǎn)墊落料模卸料板設(shè)計 第3章 沖裁模設(shè)計 3.1沖裁模具技術(shù) 3.1.1沖裁模具簡介 3.1.2沖裁模具的分類 3.1.3沖裁模的工作過程 3.1.4沖裁模具的結(jié)構(gòu)概要 3.1.5板料沖裁變形過程 3.1.6合理沖裁間隙的確定 3.1.7沖裁件的質(zhì)量分析 3.2沖裁件的工藝性 3.2.1沖裁件的結(jié)構(gòu)工藝性 3.2.2沖裁件的精度和斷面粗糙度 3.3沖壓力的計算 3.3.1沖裁力的計算 3.3.2降低沖裁力的方法 3.3.3卸料力的計算 3.3.4推料力的計算 3.3.5頂料力的計算 3.3.6選擇壓力機(jī)噸位時沖壓力的計算方法 3.4模具壓力中心的確定 3.4.1簡單形狀工件的壓力中心 3.4.2復(fù)雜形狀工件或多凸模沖裁的壓力中心 3.5沖裁凸模與凹模刃口尺寸的計算技法 3.5.1凸模與凹模刃口尺寸的確定原則 3.5.2凸模與凹模刃口尺寸的計算方法 3.6沖裁模凸模的設(shè)計技法 3.6.1圓凸模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法 3.6.2快換凸模結(jié)構(gòu)形式和固定方法 3.6.3非圓形凸模的結(jié)構(gòu)形式和固定方法 3.6.4凸模的尺寸設(shè)計技法 3.6.5凸模設(shè)計的注意事項 3.7沖裁模凹模設(shè)計技法 3.7.1凹模的刃口形式 3.7.2凹模結(jié)構(gòu)尺寸的確定 3.7.3凹模刃口輪廓線與凹模邊緣尺寸的確定 3.7.4凹模的固定形式 3.7.5凹模設(shè)計的注意事項 3.8凸模、凹模的鑲拼結(jié)構(gòu) 3.8.1鑲拼結(jié)構(gòu)的特點 3.8.2鑲拼結(jié)構(gòu)的形式 3.8.3鑲拼原則及實例 3.9沖裁模具的設(shè)計流程 3.10實例解析 3.10.1實例1——防轉(zhuǎn)墊制件落料模具設(shè)計 3.10.2實例2——防轉(zhuǎn)墊制件沖孔模具設(shè)計 第4章 彎曲模設(shè)計 4.1彎曲模具技術(shù) 4.1.1板料彎曲變形過程 4.1.2板料彎曲變形特點 4.1.3彎曲件的質(zhì)量分析 4.2彎曲件的工藝性 4.2.1彎曲件的精度 4.2.2彎曲件的彎曲半徑 4.2.3彎曲件的結(jié)構(gòu)對彎曲的影響 4.2.4其他情況對彎曲件工藝性的影響 4.3彎曲件坯料展開尺寸 4.3.1彎曲中性層位置的確定 4.3.2彎曲件毛坯展開長度的計算 4.4彎曲件彎曲工序的安排技法 4.5彎曲力的計算 4.5.1自由彎曲時的彎曲力 4.5.2校正彎曲時的彎曲力 4.5.3頂件力（或壓料力） 4.5.4彎曲時壓力機(jī)公稱壓力的確定 4.6彎曲模具 4.6.1單工序彎曲模 4.6.2級進(jìn)模 4.6.3復(fù)合模 4.7彎曲模工作部分尺寸的設(shè)計技法 4.7.1凸模和凹模的圓角半徑 4.7.2凹模深度 4.8彎曲模凸、凹模間隙的確定 4.9U形件彎曲凸、凹模橫向尺寸及公差 4.9.1確定原則 4.9.2尺寸標(biāo)注在彎曲件外形上的凸、凹模尺寸 4.9.3尺寸標(biāo)注在彎曲件內(nèi)形上的凸、凹模尺寸 4.10彎曲模具設(shè)計技法 4.11實例解析 4.11.1實例1——底板卷圓模設(shè)計 4.11.2實例2——縱梁中蓋板支座彎曲模設(shè)計 第5章 拉深模設(shè)計 5.1拉深過程中毛坯變形分析 5.1.1應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài) 5.1.2拉深件的質(zhì)量缺陷及防止措施 5.1.3無凸緣圓筒形件拉深系數(shù)和拉深次數(shù) 5.2拉深件的工藝性 5.3回轉(zhuǎn)體拉深件毛坯尺寸的確定 5.3.1拉深件毛坯尺寸計算的原則 5.3.2切邊余量的確定 5.3.3簡單形狀的回轉(zhuǎn)體拉深零件毛坯尺寸的確定 5.4盒形零件拉深毛坯的形狀與尺寸確定 5.4.1低盒形件毛坯尺寸與形狀的確定（H≤0.3b，b為盒形件的短邊長度） 5.4.2多次拉深高盒形件毛坯形狀和尺寸的確定 5.5拉深件工序尺寸的計算 5.5.1無凸緣圓形件工序尺寸的計算 5.5.2帶凸緣圓形件工序尺寸的計算 5.5.3盒形件多次拉深的工藝計算 5.6拉深模工作零件設(shè)計 5.6.1拉深凸、凹模工作部分的結(jié)構(gòu)形式 5.6.2拉深凸、凹模間隙 5.6.3拉深凸、凹模工作部分的尺寸與公差 5.6.4拉深凸、凹模圓角半徑 5.6.5淺矩形件的一次拉深凸模和凹模設(shè)計 5.7拉深工藝力的計算與壓力機(jī)的選擇 5.7.1壓邊裝置 5.7.2壓邊力的計算 5.7.3拉深力和拉深功的計算 5.7.4壓力機(jī)的選擇 5.8拉深過程中的輔助工序 5.9實例解析 5.9.1實例1——無凸緣圓筒形工件的首次拉深模設(shè)計 5.9.2實例2——帶凸緣圓筒形工件的拉深模設(shè)計 第6章 復(fù)合模設(shè)計 6.1復(fù)合模的特點 6.1.1復(fù)合模的優(yōu)點 6.1.2復(fù)合模的缺點 6.2復(fù)合模的種類 6.2.1沖裁類復(fù)合模 6.2.2成形類復(fù)合模 6.2.3沖裁與成形復(fù)合模 6.3復(fù)合模具的選用原則 6.3.1生產(chǎn)批量 6.3.2制件精度 6.3.3工序數(shù)量 6.4沖裁復(fù)合模的正裝與倒裝 6.4.1沖裁正裝復(fù)合模 6.4.2沖裁倒裝復(fù)合模 6.4.3沖裁正裝復(fù)合模與倒裝復(fù)合模的比較 6.4.4復(fù)合模正裝與倒裝的選擇 6.5復(fù)合模具的設(shè)計要點 6.5.1選擇曲柄壓力機(jī)與許用壓力曲線的關(guān)系 6.5.2沖裁復(fù)合模中凸凹模的設(shè)計 6.5.3復(fù)合模的推件裝置設(shè)計 6.5.4復(fù)合模模架的選用 6.5.5復(fù)合模工作零件材料的選用 6.5.6復(fù)合模工作零件固定板的設(shè)計 6.5.7設(shè)計復(fù)合模的注意事項 6.6實例解析 6.6.1實例1——前端蓋零件的落料拉深模設(shè)計 6.6.2實例2——前端蓋零件的修邊沖孔模設(shè)計 第7章 多工位級進(jìn)模設(shè)計 7.1級進(jìn)模具技術(shù) 7.1.1級進(jìn)模的分類 7.1.2級進(jìn)模的基本結(jié)構(gòu) 7.1.3級進(jìn)模的特點 7.2級進(jìn)模的工藝設(shè)計 7.2.1級進(jìn)模工藝設(shè)計的原則及內(nèi)容 7.2.2載體設(shè)計 7.2.3排樣設(shè)計 7.2.4步距與定距方式 7.2.5工序排樣的基本類型 7.2.6搭接頭形式 7.2.7送料方式 7.2.8編制工藝文件 7.3級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7.3.1基本結(jié)構(gòu)形式 7.3.2工位設(shè)計技法 7.4級進(jìn)模凸、凹模設(shè)計 7.4.1沖裁凸模設(shè)計 7.4.2彎曲凸模設(shè)計 7.4.3拉深凸模設(shè)計 7.4.4沖裁凹模設(shè)計 7.4.5彎曲凹模設(shè)計 7.4.6拉深凹模設(shè)計 7.4.7級進(jìn)模凸、凹模間隙 7.5級進(jìn)模定距和導(dǎo)料機(jī)構(gòu) 7.5.1定距機(jī)構(gòu)設(shè)計 7.5.2導(dǎo)料機(jī)構(gòu)設(shè)計 7.5.3浮頂機(jī)構(gòu)設(shè)計 7.6實例解析 7.6.1實例1——限位片級進(jìn)模設(shè)計 7.6.2實例2——靠背固定板級進(jìn)模設(shè)計 第8章 其他成形工藝與模具設(shè)計8.1翻邊 8.1.1內(nèi)孔翻邊 8.1.2外緣翻邊 8.1.3翻邊模具結(jié)構(gòu) 8.2脹形 8.2.1脹形的變形特點和成形極限 8.2.2平板坯料的起伏成形 8.2.3空心坯料脹形 8.2.4脹形方法和模具 8.3縮口 8.3.1極限變形程度 8.3.2縮口工藝計算 8.3.3縮口模具設(shè)計 8.4校平與整形 8.4.1平板毛坯的校平 8.4.2成形工序件的整形 8.5旋壓 8.5.1不變薄旋壓（普通旋壓） 8.5.2變薄旋壓（強(qiáng)力旋壓） 8.6實例解析 8.6.1實例1——前端蓋制件翻孔模設(shè)計 8.6.2實例2——儲液罐外殼脹形模設(shè)計 第9章 精密沖裁模設(shè)計 9.1精密沖裁的基本概念 9.2精沖的工藝過程及特征 9.3精沖工藝的應(yīng)用 9.3.1普通壓力機(jī)精沖技術(shù) 9.3.2專用精沖機(jī)精沖技術(shù) 9.4適宜精沖的材料 9.5精沖與普通沖裁的工藝特點 9.6精沖零件的工藝性 9.6.1結(jié)構(gòu)因素 9.6.2尺寸公差等級和幾何精度 9.6.3排樣和搭邊 9.7精沖模的結(jié)構(gòu) 9.8精沖模的設(shè)計 9.8.1精沖作用力和壓力中心 9.8.2凸模與凹模工作部分尺寸的確定 9.8.3凸模與凹模刃口間隙的確定 9.8.4凸模與凹模工作部分刃口圓角 9.8.5齒圈壓板 9.9精沖使用的設(shè)備 9.10實例解析 9.10.1實例1——從動盤精沖模設(shè)計 9.10.2實例2——外齒鏈輪精沖模設(shè)計 第10章 模具工程圖設(shè)計 10.1沖壓模具工程圖概述 10.1.1沖壓模具圖樣的要求 10.1.2讀沖壓模具裝配圖 10.1.3讀沖壓模具零件圖 10.2沖壓模具零件圖設(shè)計技法 10.2.1沖壓模具零件圖樣總體要求 10.2.2沖壓模具零件圖設(shè)計技法 10.2.3沖壓模具零件圖設(shè)計的其他內(nèi)容 10.2.4沖壓模具零件圖校核的內(nèi)容 10.3沖壓模具裝配圖設(shè)計技法 10.3.1沖壓模具裝配圖所包含的內(nèi)容 10.3.2沖壓模具裝配圖的要求 10.3.3模具裝配圖繪制技法 10.3.4沖壓模具裝配圖的校核內(nèi)容 10.4實例解析 10.4.1實例1——左∕右蓋板外側(cè)折頁制件修邊沖孔模具零件工程圖的設(shè)計 10.4.2實例2——左∕右鉸接板制件落料沖孔模具裝配工程圖的設(shè)計 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   1.5.3 沖模CAD/CAE/CAM的基本內(nèi)容 ①在沖模設(shè)計過程中，常常要用計算機(jī)對不同設(shè)計方案進(jìn)行大量的計算、分析和比較，以決定最優(yōu)方案；各種設(shè)計信息，不論是數(shù)字的、文字的或圖形的，都存放在計算機(jī)的內(nèi)存或外存里，并能快速地檢索；設(shè)計人員通常用草圖開始設(shè)計，將草圖變?yōu)楣ぷ鲌D的繁重工作可以交給計算機(jī)完成；由計算機(jī)自動產(chǎn)生的設(shè)計結(jié)果，可以快速作出圖形顯示出來，使設(shè)計人員及時對設(shè)計作出判斷和修改；利用計算機(jī)可以進(jìn)行與圖形的編輯、放大、縮小、平移和旋轉(zhuǎn)等有關(guān)的圖形數(shù)據(jù)加工工作。CAD能夠減輕設(shè)計人員的計算和畫圖等重復(fù)性勞動，專注于設(shè)計本身，縮短設(shè)計周期和提高設(shè)計質(zhì)量。 ②隨著沖模行業(yè)的迅速發(fā)展，用戶要求不斷提高，傳統(tǒng)的二維設(shè)計方式已經(jīng)不能滿足企業(yè)對模具的生產(chǎn)周期、質(zhì)量管理和成本控制的要求。使用三維設(shè)計技術(shù)，可方便地設(shè)計出符合要求的三維實體模型，并進(jìn)行模型裝配和干涉檢查，避免存在結(jié)構(gòu)性錯誤；同時，還可以采用CAE軟件對重要零部件進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化設(shè)計，例如進(jìn)行拉延成形模擬分析、彎曲回彈模擬分析、修邊展開尺寸模擬分析、斜楔機(jī)構(gòu)運動模擬分析等；可以采用CAM軟件進(jìn)行數(shù)控加工。 三維實體設(shè)計技術(shù)在沖模開發(fā)、生產(chǎn)周期和質(zhì)量管理等方面具有特殊的優(yōu)勢。它具有最先進(jìn)的混合型建模、參數(shù)化設(shè)計、豐富的特征造型功能。目前，該技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，基本實現(xiàn)了無圖紙生產(chǎn)。要提高我國的模具制造水平，必須有先進(jìn)的設(shè)計方法和理念?？梢哉f沖壓模具三維設(shè)計技術(shù)是提高企業(yè)競爭能力的主要手段之一。 ③沖壓仿真CAE自動建模系統(tǒng)能利用沖模表面數(shù)控軌跡數(shù)據(jù)作為網(wǎng)格生成的幾何數(shù)據(jù)源，使建模效率成倍提高，對于汽車覆蓋件成形，在同樣精度下可使仿真模型網(wǎng)格單元減少近20%～40%。在保證沖壓件大變形計算精度的前提下顯著地提高了分析速度。沖壓模具設(shè)計解決方案為專業(yè)設(shè)計人員提供了一套經(jīng)過業(yè)界驗證的CAD解決方案組合，包括高效的沖壓工藝設(shè)計、精確的沖壓回彈補(bǔ)償和專業(yè)的沖壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計等功能。 一些先進(jìn)企業(yè)在沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計完成后，采用截面檢查、干涉檢查、靜態(tài)運動干涉檢查和運動模擬等分析手段，真實反映模具的實際工作狀態(tài)，保證了實體設(shè)計的可靠性。分析普及率明顯提高，少數(shù)企業(yè)已達(dá)到100%。CAE不再是高不可攀的技術(shù)，更不是束之高閣的擺設(shè)，而是一個必不可少的工具，它幫助設(shè)計者在設(shè)計階段先知先覺，對沖模調(diào)試時可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理，做到防患于未然。 利用CAE技術(shù)確定合理的沖壓工藝方案是提高模具企業(yè)市場競爭力的關(guān)鍵技術(shù)之一。該技術(shù)可對拉延件成形進(jìn)行精確分析以及試沖板料尺寸的確定，同時對產(chǎn)品設(shè)計與工藝分析、提高模具特別是拉延模的成功率、縮短模具制造周期、提高模具質(zhì)量都有顯著作用。 沖模CAD在參數(shù)化設(shè)計方面也取得了長足的進(jìn)步。國內(nèi)一些骨干企業(yè)已建立了模具基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖庫，還建立了標(biāo)準(zhǔn)件圖庫。利用參數(shù)化手段，根據(jù)模具結(jié)構(gòu)特點，選擇基礎(chǔ)構(gòu)架，設(shè)計者只需要控制幾個基本的特征參數(shù)，系統(tǒng)將會根據(jù)事先輸入到計算機(jī)中的結(jié)構(gòu)規(guī)則，自動提供合理的結(jié)構(gòu)方案，設(shè)計者只需做少許調(diào)整和裝配即可完成設(shè)計。設(shè)計規(guī)則的引入，使三維實體沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計達(dá)到了一個更高的層次。 ④在實際生產(chǎn)過程中，應(yīng)用CAD/CAE/CAM集成技術(shù)軟件，從模具結(jié)構(gòu)設(shè)計→模具部件設(shè)計及結(jié)構(gòu)二維設(shè)計→工藝準(zhǔn)備→模具三維造型→結(jié)構(gòu)分析→數(shù)控加工編程→數(shù)控加工再到檢測等工藝路線，不但提高了模具的制造精度，而且能縮短設(shè)計、制造時間。

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