冲压成形工艺及模具设计与制造

目录 第1章 冲压成形的特点与板材冲压成形性能 1 1.1 概述 1 1.2 冲压成形的分类 2 1.3 冷冲压成形材料 5 1.3.1 冷冲压成形常用材料及其 要求 5 1.3.2 常用金属冲压材料的规格 6 1.3.3 新型冲压材料 7 1.3.4 冷冲压成形模具常用材料 8 1.4 板材冲压性能及其评定方法 10 1.5 冲压成形设备 17 1.5.1 常见冷冲压设备分类及特点 17 1.5.2 曲柄压力机 19 1.5.3 冲压设备的选用 20 思考与练习 22 第2章 冲裁工艺与模具设计 23 2.1 冲裁工艺基础 23 2.1.1 冲裁变形时板材的受力情况分析 23 2.1.2 冲裁变形过程分析 24 2.1.3 冲裁件质量分析 25 2.2 冲裁模基础 27 2.2.1 冲裁模间隙 27 2.2.2 凸、凹模工作部分尺寸计算及其制造公差 32 2.2.3 冲裁排样设计 38 2.2.4 条料宽度与导料板间距离的计算 41 2.2.5 排样图 43 2.2.6 冲裁件的工艺设计 44 2.2.7 冲裁过程力的计算 47 2.2.8 模具压力中心和冲模闭合 高度的确定 50 2.3 冲裁模的基本类型与典型结构 52 2.3.1 冲裁模的分类 52 2.3.2 单工序模的基本形式与构造 53 2.3.3 复合模的结构形式 55 2.3.4 级进模的结构形式 57 2.4 冲裁模零部件设计 59 2.4.1 冲裁模结构组成 59 2.4.2 冲裁模标准化的意义 60 2.4.3 凸模的设计与标准的选用 61 2.4.4 凹模的设计与标准的选用 67 2.4.5 凸凹模的设计与镶拼结构 69 2.4.6 定位零件的设计与标准的选用 71 2.4.7 卸料零件的设计与标准的选用 79 2.4.8 推料零件的设计与标准的选用 81 2.4.9 橡皮和弹簧的选用与计算 82 2.4.10 模架及组成零件的设计与标准的选用 84 2.4.11 夹持与紧固零件的设计与标准的选用 88 2.4.12 冲裁模零件材料及热处理要求 89 2.5 冲裁模设计要点及实例 90 2.5.1 冲裁模设计要点 90 2.5.2 冲裁模设计实例 95 思考与练习 108 第3章 弯曲工艺与模具设计 109 3.1 弯曲工艺基础 109 3.1.1 弯曲的类型 109 3.1.2 弯曲变形过程分析 109 3.1.3 板料弯曲变形的特点 111 3.2 弯曲工艺计算 112 3.2.1 *小弯曲半径的计算 112 3.2.2 弯曲力的计算 114 3.2.3 冲压设备的选择 115 3.2.4 弯曲件毛坯长度的计算 116 3.3 弯曲件的回弹 116 3.3.1 弯曲件回弹量的计算 117 3.3.2 回弹值的确定 119 3.3.3 提高弯曲件精度的方法 120 3.4 弯曲件的工艺设计 122 3.4.1 弯曲件的工艺性 122 3.4.2 弯曲的工序安排 125 3.5 弯曲模工作部分尺寸的确定 126 3.6 弯曲模结构设计 128 3.6.1 弯曲模的设计要点 128 3.6.2 弯曲模的典型结构 129 3.7 弯曲模设计实例 134 3.8 管材弯曲 138 3.8.1 管材弯曲方法及变形分析 138 3.8.2 管材截面形状畸变及其防止 140 思考与练习 142 第4章 拉深工艺与模具设计 144 4.1 拉深工艺基础 145 4.1.1 拉深变形过程 145 4.1.2 拉深过程力学分析 146 4.1.3 拉深件的起皱与拉裂 148 4.2 圆筒形件拉深工艺设计 150 4.2.1 圆筒形件拉深力的计算 150 4.2.2 圆筒形件毛坯尺寸的确定 151 4.2.3 圆筒形件拉深系数及影响因素 153 4.2.4 无凸缘圆筒形件拉深次数和 半成品尺寸的确定 157 4.2.5 有凸缘圆筒形件的拉深方法及工艺计算 160 4.3 非直壁回转体零件拉深工艺设计 165 4.3.1 非直壁回转体零件拉深成形特点 165 4.3.2 球面零件的拉深方法 167 4.3.3 抛物面零件的拉深方法 167 4.3.4 锥形零件的拉深方法 168 4.4 拉深件的工艺性分析 169 4.5 拉深模的典型结构 171 4.5.1 首次拉深模 171 4.5.2 再次拉深模 173 4.6 拉深模设计 175 4.6.1 拉深模工作部分结构 175 4.6.2 凸、凹模工作部分尺寸计算 177 4.6.3 压边装置 181 4.6.4 拉深模设计实例 184 4.7 拉深工艺的辅助工序 186 4.7.1 润滑 187 4.7.2 热处理 187 4.7.3 酸洗 188 4.8 拉深件的质量分析 188 思考与练习 190 第5章 其他成形工艺与模具设计 191 5.1 胀形 191 5.1.1 平板坯料的局部胀形 191 5.1.2 空心坯料的胀形 193 5.2 翻边 197 5.2.1 内缘翻边 197 5.2.2 外缘翻边 202 5.2.3 翻边模结构 202 5.3 缩口 203 5.3.1 缩口变形分析 204 5.3.2 缩口工艺计算 204 5.3.3 缩口模设计实例 207 5.4 校形 208 5.4.1 校平 209 5.4.2 整形 210 5.5 旋压 210 5.5.1 旋压技术的分类 210 5.5.2 普通旋压 212 5.5.3 剪切旋压 213 5.5.4 流动旋压 214 5.5.5 旋压模的典型结构 216 思考与练习 218 第6章 复合模设计 219 6.1 复合模设计基础 219 6.1.1 复合模的特点 219 6.1.2 复合模的种类 219 6.1.3 选择复合模的原则 220 6.1.4 复合模的设计要点 220 6.2 复合模设计实例 221 6.2.1 落料、冲孔、弯曲复合模 221 6.2.2 落料、冲孔、拉深复合模 228 6.2.3 落料、冲孔、翻边复合模 235 思考与练习 239 第7章 多工位级进模设计 241 7.1 多工位级进模分类 241 7.1.1 冲孔落料多工位级进模 241 7.1.2 冲裁弯曲多工位级进模 242 7.1.3 冲裁拉深多工位级进模 243 7.1.4 落料复位成形多工位级进模 245 7.2 多工位级进模条料工序排样图 246 7.3 多工位级进模主要零部件的设计及选用 246 7.3.1 模架 246 7.3.2 凹模 247 7.3.3 上模部分 250 7.3.4 弹压卸料装置 253 7.3.5 定位装置 256 7.3.6 导料装置 256 思考与练习 256 第8章 计算机辅助工程(CAE)技术 257 8.1 数值模拟的基本原理 257 8.2 CAE软件的应用现状 259 8.2.1 通用型CAE软件 259 8.2.2 专用有限元软件 260 8.2.3 有限元前处理工具 262 8.3 CAE技术应用实例 263 8.3.1 多工位级进冲压成形数值模拟 263 8.3.2 杯形件拉深旋压成形数值模拟 274 思考与练习 286 第9章 冲压模具零件制造与装配 287 9.1 模具加工工艺规程制定 287 9.1.1 模具的生产过程和工艺过程 288 9.1.2 模具工艺规程制定的原则和步骤 288 9.1.3 模具零件的工艺分析 289 9.1.4 毛坯的选择 290 9.2 模具典型结构加工方法 291 9.2.1 外圆柱面的加工方法 291 9.2.2 平面的加工方法 292 9.2.3 孔和孔系的加工方法 293 9.3 典型冲裁模零件加工工艺 295 9.3.1 模架的加工工艺 295 9.3.2 模具工作零件的加工工艺 300 9.4 冲裁模的装配 305 9.4.1 模具装配特点 305 9.4.2 装配技术要求 306 9.4.3 冲裁模装配的工艺要点 306 9.4.4 冲裁模的装配顺序 307 9.4.5 冲裁模的调试 307 9.5 成形模的装配 309 9.5.1 弯曲模的装配 309 9.5.2 拉深模的装配 310 思考与练习 311 参考文献 312