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21 世纪全国应用型本科大机械系列实用规划教材" y: P5 }& P7 O( `4 ^6 ~
冲压工艺与模具设计. H/ k, Y# }; S* a$ I7 q1 |9 v; F
主 编 牟 林 胡建华
2 y( c8 O% w1 n' L9 z, q副主编 袁国定 王丽娟
0 I: z6 m& X* J参 编 杜继涛 王长春 孟正华
1 ]% e4 A" o6 N. M0 W4 ~6 ?, `% w刘胜国 赵 辉1 {, W2 W( l h' N
主 审 王华昌
2 c& h8 Q( |0 f& d: E: R/ W0 R目 录
* |# m7 u0 X" H/ W' ^0 \- }第1 章 概述........................................................1' v. c! M/ s' m1 |) K6 l
1.1 冷冲压加工概述.....................................1
8 _: r x+ B- o1.1.1 冷冲压加工工序的分类..............1
& I3 w/ ?3 D# A9 W' Q1.1.2 冷冲压加工的工艺特点..............3
* i, N. C* J$ v- A1.2 冲压加工设备.........................................6
% K9 f7 J! o0 r: l8 @1.2.1 曲柄压力机的组成及应用..........6$ y2 I) J5 p) _0 D% R& _. P
1.2.2 曲柄压力机的主要技术参数......9
+ P: b: O1 N9 p4 D* D: s6 ?. ]1.2.3 其他常用压力机简介................11
4 M4 y3 M8 J- I/ x习题................................................................174 d3 f/ O+ |2 h3 y
第2 章 冲压成形的特点与基本规律.......19
' ~! t' f. @; }$ G# y2.1 冲压成形的特点...................................19
0 }$ A2 L$ c3 \2.2 冲压成形中毛坯的分析.......................20
6 k$ H4 H3 U1 @; ^1 i* m+ g# Z2.3 冲压变形的分类...................................217 z$ M' P/ `2 b3 ~3 P+ k! _! F/ j8 ]
2.3.1 两向拉应力................................223 _) d, H0 j0 Z1 W3 Q
2.3.2 两向压应力................................23
. n) B, S0 r5 l$ Q2 t! P3 u2.3.3 两向异号应力............................24
) U& G& L3 C f0 Y) q8 q2.4 冲压变形趋向性及其控制...................26/ L- e; L! M a* L- f- X5 r
2.4.1 冲压变形趋向性........................261 C' A8 h. y }. F5 M+ a+ z! |! {' s
2.4.2 变形趋向性的控制....................28( r* e1 Q# W% b' W. O
2.5 冲压变形中的应力...............................298 |" ^! b( d3 o
2.5.1 加载应力....................................29% v- D4 {5 y9 b
2.5.2 诱发应力....................................30
6 ?% w; M/ s8 U! E0 W& _2.5.3 残余应力....................................31
1 A2 O& K- m. X) ` z' Z! o4 k% c2.6 冲压成形中的破坏...............................31
6 h, h( f: W# D6 J7 y8 }$ N2.6.1 变形区破坏................................31# Q# D2 q% l5 [1 z6 Q9 n( n
2.6.2 传力区破坏................................32; L* M, x9 T! O& X# F7 S7 H9 W* j2 w
2.6.3 局部破坏....................................32( O, r, L1 |9 |8 b) ~: t9 ?
2.6.4 残余应力破坏............................32
/ U0 R" ?4 A1 q4 |8 M; @2.7 冲压成形中的起皱...............................336 R+ m" o5 Q" w. v6 l. E
2.7.1 压应力下起皱............................33
$ W( T( E, @: I5 w2.7.2 不均匀拉力下起皱....................34
& q1 D/ l B0 N( B, s! e2.7.3 剪力下起皱................................340 o( f% m7 Y0 K: M% s2 T
习题................................................................358 \! k' ^4 S: u/ H. Y
第3 章 冲裁工艺设计...................................36
9 B6 Z/ C5 C F5 s% I+ |0 b3.1 冲裁工艺设计基础...............................37
5 q- g9 e' P& {1 Z3.1.1 冲裁变形原理...........................37
' {3 r- {5 R/ F( I. Y3.1.2 冲裁间隙...................................38. q5 b8 E" q$ c. E
3.1.3 冲裁件的质量分析...................43' F% t, U3 F: h0 a2 X
3.2 冲裁工艺设计.......................................44
/ z, L' \9 `: R4 C& Y. F3.2.1 冲裁工艺分析...........................44
* Y' a2 U; l' C5 }3 i; b3.2.2 冲裁制件排样...........................475 }4 t# O+ u! ]8 ~4 T. K
3.2.3 冲裁力计算...............................49
7 k/ N( f6 ~$ b C2 w* a2 D3.2.4 模具压力中心的确定...............51
2 \, o4 o% v3 U* i3.2.5 冲裁模刃口尺寸计算...............53
# V" [6 |* r; I* ^# }+ S3.3 冲裁模具设计和设备选择...................57
$ S& O8 a3 a/ t6 p3.3.1 冲裁模的分类...........................57
! u1 R R3 d: L( N/ _3.3.2 凸模、凹模的结构设计...........58 h% g3 N4 A2 r6 u+ a3 n# J3 _4 ^# k
3.3.3 定位零件...................................64! m# S- i) _% M. s- W( x/ I
3.3.4 导向零件...................................69
+ ` E; L& I: m8 y3.3.5 卸料与推(顶)件装置.................71
4 ~9 v6 W6 z+ E4 f: x3.3.6 连接与固定零件.......................75
( b" ?$ ~8 r$ o2 t n) A3.3.7 模具零件材料和制件材料及
5 C4 L w- X0 `0 i性能...........................................797 k4 d4 q: [0 e
3.3.8 冲裁设备选择...........................81
2 }5 {+ O- \5 j$ Z; y; p/ _1 C习题................................................................ 83% ]% Q7 f7 Z" _# b5 L( k
第4 章 冲裁模具设计...................................85
3 b: Q# H+ O n# V4.1 普通冲裁模设计应用...........................85+ ^/ A3 H8 u0 S& G
4.1.1 无导向开式简单冲裁模...........86
* S- ?% H1 H+ o/ |4.1.2 导板导向式落料冲裁模...........87
( i1 P1 o( V( f; t, n2 }' m7 n4.1.3 导柱导套式落料冲裁模及
8 Q. ]+ E' m# F设计实例...................................87
0 V o* t$ D8 g+ N$ s- }4.1.4 连续模.......................................93% r" `- Z: z& W9 K0 U
4.1.5 正装式复合模...........................942 j( G$ f. S/ b' e, K2 R i* C
4.1.6 倒装式复合模...........................95( H- g% C" i: i. @: ~' P
4.2 特殊冲裁模设计应用...........................964 d& K* I7 D/ d) k
4.2.1 拼块式冲裁模...........................968 z' c5 H+ h% s B8 I+ {+ G% S w
4.2.2 厚料冲孔模................................99
* k% ]1 A2 j5 y2 l( C4.2.3 小孔冲裁模................................991 G, i1 c4 \7 @8 L' a
4.2.4 悬臂式冲孔模..........................101! X4 y! ~0 Q* n; |9 y
4.2.5 两同心件落料模......................101
* P8 V( n. g& I4.2.6 硬质合金冲裁模......................102
: E4 H: t" I5 a; S4.2.7 棒料切断模..............................105
" _% R/ m" d+ \4.2.8 非金属冲裁模..........................106. z; [$ t+ C2 l! u! _: {( a3 a
4.2.9 精密冲裁模..............................107
4 F9 L) m8 `7 _/ P0 b习题..............................................................111$ l8 g6 W% M/ F- O+ n
第5章 弯曲工艺设计.................................1130 p1 G6 f+ K; m( n
5.1 弯曲工艺设计基础.............................113
* y% ^. ~: ^/ y1 G& \5 v5.1.1 弯曲变形分析..........................1140 m- f1 c+ ^+ J+ j; g# Q
5.1.2 弯曲质量分析..........................116 R. Z: @- s* F" f8 }
5.2 弯曲工艺计算.....................................1252 e) o/ B) M- t$ s1 H3 T
5.2.1 弯曲件展开长度的确定..........125 f' R1 A9 S$ e2 {
5.2.2 弯曲力计算..............................127
) `& p5 C. g, s Q: k5 p5.2.3 弯曲模工作部分尺寸计算......129
. e1 \0 x+ g. y& \3 M" Y% H5.2.4 弯曲件的工序安排实例..........132
: X' l0 E+ v5 O ?4 c+ w' L习题..............................................................133! Q, Y0 u1 _8 \* ]6 F# E0 a, R
第6 章 弯曲模具设计.................................134
, O' {" [: U8 @+ t, A6.1 简单弯曲模.........................................134
5 V* B7 v& T& k G4 Z6.1.1 V 形件弯曲模..........................1343 }! D3 G) r' U
6.1.2 U 形件弯曲模..........................1372 C3 `; v! O6 P. S
6.1.3 通用弯曲模..............................138
7 l7 {; |& I& g2 d% _! k& C" `$ t6.2 复杂弯曲模.........................................139
/ P6 A1 o5 O& c* U; O, M# \6.2.1 C形弯曲模..............................1391 X2 K0 |/ X1 Z
6.2.2 O 形件滑板式一次弯曲模......140' @, f3 X3 ~7 c2 G. [+ ? r5 u# @
6.2.3 O 形件自动卸料弯曲模..........142
8 B) X( |8 P" h" g6.3 U 形弯曲件冲压实例..........................143
1 f) U7 ?7 f0 u0 ?+ d( o习题..............................................................146
/ Y, M! K b" G7 D( G9 b第7 章 拉伸工艺设计.................................147: x, V( i( E K: Z/ }4 z, \2 V3 v
7.1 拉伸变形过程的分析.........................147& b# x" I2 m" A( J1 K
7.1.1 拉伸的变形过程......................148
- \- y/ f$ v4 n9 {. }7.1.2 拉伸过程中板料的应力
; g# {8 g! d0 t7 [应变状态..................................149
4 H B( t o# |+ C7.2 拉伸件的质量分析.............................151
( j1 a1 X r3 N4 g+ Z7.2.1 起皱..........................................1521 @. n1 [8 H3 r! J$ U
7.2.2 拉裂..........................................153
1 P7 c9 o- B" g1 I1 G( m$ `7.3 回转体拉伸件毛坯尺寸的确定.........156& W& s- z% X* x: o" A9 H
7.3.1 计算方法.................................1566 A$ Q0 Z7 ?# r* s6 D. z7 u5 @, |* E
7.3.2 简单回转体拉伸件的板料
l1 F: ]! N! f8 `8 R尺寸计算.................................157; G/ a( `& ?/ v' u
7.3.3 复杂形状回转体拉伸件% R3 N0 k/ o- t# t' x, p: L1 f4 n
毛坯直径的计算.....................159& A( C- i" [) N. ` X8 c
7.4 圆筒形件的拉伸.................................160! A. o* { t2 O( _
7.4.1 拉伸系数.................................160, P4 M: b6 V+ G& p8 i
7.4.2 拉伸次数的确定.....................1642 a7 p1 w- j6 i$ y# r' |
7.4.3 拉伸件工序尺寸的计算.........165
1 S. |/ L) t8 A7.5 带凸缘圆筒形件的拉伸.....................1690 X' {+ ]7 m: V8 N2 G# d
7.5.1 窄凸缘圆筒形件的拉伸.........169
6 ~; g9 k+ Y5 _( Z$ Q' i2 U7.5.2 宽凸缘圆筒形件的拉伸.........169" X, u+ S% B+ h( G5 x# |3 l
7.6 特殊形状的制件拉伸.........................177) B1 A0 h2 p5 t8 F7 ?0 w6 I0 I& b @
7.6.1 阶梯形件的拉伸.....................177
8 L! }* X: ^; ]6 f" l4 p7.6.2 球形制件的拉伸.....................179# i+ O# l# n n# v2 G& _
7.6.3 锥形件的拉伸.........................1805 K2 J! h" A1 j2 } I8 E# `
7.7 变薄拉伸.............................................182- i; X, [7 [" `( _9 C
7.7.1 变薄拉伸的特点.....................1823 o6 ]" O9 S U3 K" ?: L9 Q
7.7.2 变薄系数.................................183
1 x9 w3 N& r, c) K4 z7.7.3 变薄拉伸工序计算.................184/ @+ r' V! i# U- Y. ~" \, u
7.8 压边力和拉伸力的确定.....................187* U3 D2 n& _1 z$ I
7.8.1 压边装置与压边力的确定.....187
! H1 E! c1 G' s, Y7.8.2 拉伸力的确定.........................1906 B9 @3 O4 i/ P: ~. V, I% y7 i
7.8.3 压力机的选取.........................191
" g0 V b0 m9 m7.9 凸、凹模工作部分的设计.................1928 `+ z ^- q7 I2 o" {
7.9.1 凸、凹模工作部分的结构
D4 v' [ ^" ^: C4 {形式.........................................192
5 }% q7 {! n8 b S7.9.2 凸、凹模间隙.........................195
/ X+ D W6 b( c( g- T7.9.3 凸、凹模工作部分的尺寸与
* Y/ c, Q8 F0 A: h公差.........................................196
) S3 H# a8 I/ Q# s7.9.4 凸、凹模圆角半径.................198# D7 h- Z2 n+ T' n5 @( B
习题.............................................................. 199
. s6 Q1 p7 W1 G7 ^6 ?第8 章 拉伸模具设计.................................202
8 O# f8 a1 R6 |8.1 单动压力机首次拉伸模.....................202
, Y$ L, ~$ U% c3 R8.1.1 无压边圈的拉伸模.................202
# p0 y: }' t( b* \# Q8.1.2 带压边圈的拉伸模.................203
- @# S, `9 P B5 X' d" h# v8.2 单动压力机后次拉伸模.....................206
( Z( B* I* D& m+ k8.3 单动压力机落料拉伸模.....................209
2 M, p+ _9 C& t: P' R P. O4.2.2 厚料冲孔模................................990 v$ Z3 Q5 T% g e
4.2.3 小孔冲裁模................................991 K4 D3 T$ P. N! B9 h$ r
4.2.4 悬臂式冲孔模..........................101
L: \" M' S8 b- o) e5 g4.2.5 两同心件落料模......................101. H+ R3 B, b* l! W* @/ Q) Y
4.2.6 硬质合金冲裁模......................102
; d( i5 m9 x1 ~9 w/ H4.2.7 棒料切断模..............................105
+ u- G' `1 I4 C$ b5 z, h: c0 q4.2.8 非金属冲裁模..........................1067 c5 {, O2 r* ~, ]( ?; D3 T
4.2.9 精密冲裁模..............................107' q% J- M# `7 ~' t
习题..............................................................111
9 {# a0 m) r* u2 X8 `* l第5章 弯曲工艺设计.................................113. w) g4 Q6 t& \2 x
5.1 弯曲工艺设计基础.............................113
* K% M* V' f! ^" i! f5.1.1 弯曲变形分析..........................114: Q; y9 Q9 V8 W6 B2 N( Y
5.1.2 弯曲质量分析..........................116
) E1 ~* a9 x9 G+ y W- E. y4 ]5.2 弯曲工艺计算.....................................1251 D# Z& B( Z* E+ ~1 D* e# _) ?. z
5.2.1 弯曲件展开长度的确定..........125. P" \5 v: B- g/ N& e
5.2.2 弯曲力计算..............................127
' Q% V9 D! J% J" U! ?5.2.3 弯曲模工作部分尺寸计算......129
$ ?' t/ J( z6 a' p9 O2 N5.2.4 弯曲件的工序安排实例..........132) V9 h2 y% |2 L3 s- Z6 d" n" K- N6 k
习题..............................................................133
: J9 E' v, x, e, B' J, z/ m第6 章 弯曲模具设计.................................134/ t7 W0 p, |9 R9 Q
6.1 简单弯曲模.........................................134
# g" \* ^4 E' w% Q6.1.1 V 形件弯曲模..........................134
1 |: ~; e3 u; ]4 i+ E6.1.2 U 形件弯曲模..........................137
& f2 q& q+ `8 ?8 v! z* |6.1.3 通用弯曲模..............................138; ~+ s% n k% r9 |
6.2 复杂弯曲模.........................................139! H+ ?6 j% U$ s7 ]5 ?
6.2.1 C形弯曲模..............................1390 I2 [/ r2 L4 D$ c
6.2.2 O 形件滑板式一次弯曲模......140
# @( o! f z. I+ k; `6.2.3 O 形件自动卸料弯曲模..........1423 H( T. L. \. \, W, @1 l
6.3 U 形弯曲件冲压实例..........................143
( u2 x1 r: x# l* M. P) J习题..............................................................146
; U8 }! A* d! Z# ]第7 章 拉伸工艺设计.................................1476 P! i& P5 Y: @& [- F
7.1 拉伸变形过程的分析.........................147* ^4 Z) o4 I' ^
7.1.1 拉伸的变形过程......................1487 f2 t2 W0 ^1 v( x w) j
7.1.2 拉伸过程中板料的应力: `; F2 [" K, \3 b* ` ?" w! ]
应变状态..................................149/ K! b. F R9 U2 `
7.2 拉伸件的质量分析.............................151& a" |+ j' W+ ~+ o5 g
7.2.1 起皱..........................................152
8 ^# v( X2 M5 G- f7.2.2 拉裂..........................................153
8 z6 J; X3 v( l9 Q* c" p7.3 回转体拉伸件毛坯尺寸的确定.........1563 k& m+ h$ ~$ P* e! H1 U6 C
7.3.1 计算方法.................................156* s+ d6 N/ Q( L
7.3.2 简单回转体拉伸件的板料6 |, V! q1 w0 ]) g& Q, |
尺寸计算.................................157( R- h, Y, W' T6 j& H
7.3.3 复杂形状回转体拉伸件1 X2 |. O0 h4 I E$ x$ h
毛坯直径的计算.....................159
1 e* E8 R$ X! T+ v7.4 圆筒形件的拉伸.................................160, B( x r& ?. S3 S* w
7.4.1 拉伸系数.................................1606 v' `( O* G/ H8 J. A
7.4.2 拉伸次数的确定.....................164
4 h, I0 q: D- `6 H7.4.3 拉伸件工序尺寸的计算.........165, z+ ^8 m5 | b
7.5 带凸缘圆筒形件的拉伸.....................169+ f: W; ^! o9 i# L& @: A
7.5.1 窄凸缘圆筒形件的拉伸.........169
/ _3 ?; [ A: T' m7.5.2 宽凸缘圆筒形件的拉伸.........1691 _. F$ l" { ]) S$ @
7.6 特殊形状的制件拉伸.........................177
% e% g4 w7 g! l5 r1 n6 P' M$ {. J6 d7.6.1 阶梯形件的拉伸.....................177
+ t1 r8 m6 @( I/ p9 F0 g7.6.2 球形制件的拉伸.....................179
* ~; B& Y% P# f! u4 V" ?7.6.3 锥形件的拉伸.........................180
* z' Z! f5 c i: i& f$ E6 o0 L3 J7.7 变薄拉伸.............................................182' W5 M7 t* t" h
7.7.1 变薄拉伸的特点.....................182
. K! B5 m/ T/ B, h. F; o7.7.2 变薄系数.................................183
: \1 m0 q/ `1 q! X7.7.3 变薄拉伸工序计算.................184
% S: Y# b0 ?& @. F q- c3 x+ Y$ I7.8 压边力和拉伸力的确定.....................187. j; `+ a- O6 p6 _
7.8.1 压边装置与压边力的确定.....187; H& f0 }; q3 K- L$ x( e
7.8.2 拉伸力的确定.........................190
$ {/ \: g4 Y5 l7 V7 }9 B& |/ k7.8.3 压力机的选取.........................1919 D) k s: d+ U9 B. r/ [
7.9 凸、凹模工作部分的设计.................192
5 ?( @: b9 a9 M- h0 M/ b; w* G$ `7.9.1 凸、凹模工作部分的结构
6 \5 d- Q, L2 [形式.........................................1928 ?) t7 a V1 e6 j$ S
7.9.2 凸、凹模间隙.........................195
5 X5 }8 Q4 q7 ]: L: h/ ^6 G7.9.3 凸、凹模工作部分的尺寸与
( r0 Y7 ?8 r4 N% U0 x* z* o, n公差.........................................196
+ N, ^# k8 ~! B, Z: L7.9.4 凸、凹模圆角半径.................198+ R# E% F) Y) ]* ?, D
习题.............................................................. 199+ j* {; u4 ^0 y J) p) n) K+ L
第8 章 拉伸模具设计.................................202
; v6 O* Z; F& q7 Z n8.1 单动压力机首次拉伸模.....................202& Z7 ]0 _* ^ U# a
8.1.1 无压边圈的拉伸模.................202
* o6 h: I, ]4 G0 p" i Q+ F( p+ `8.1.2 带压边圈的拉伸模.................203" b% r/ j- X6 ?" Z# {
8.2 单动压力机后次拉伸模.....................206" H4 ~/ V7 a+ p, W- j
8.3 单动压力机落料拉伸模.....................209
" u: Z& }1 e8 P6 @, J1 o, j. `0 |) k' B# L) R( r
[ 本帖最后由 z6z6j6 于 2007-5-24 12:34 编辑 ] |
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