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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/ I5 U) [$ ^/ c/ M: _ ~
冲压工艺与模具设计6 I$ Q4 _) }7 E3 ]' g# e' l3 c
主 编 牟 林 胡建华6 j9 e7 }: o2 t4 n" e$ U8 T8 c6 x
副主编 袁国定 王丽娟
1 N/ l4 {; E+ A0 }参 编 杜继涛 王长春 孟正华
7 E+ N" V1 ]* M3 A! U) Z+ g刘胜国 赵 辉2 H% k- ^$ u7 A' n( P" n
主 审 王华昌. }$ G; ^4 ]2 O
目 录+ l4 @* x0 W: m' K$ V0 q
第1 章 概述........................................................1" ?" r. B9 h6 @
1.1 冷冲压加工概述.....................................1
9 w( J; |7 E) p5 `' m2 b1.1.1 冷冲压加工工序的分类..............1
: I% W3 x# z1 O2 e4 N9 w1.1.2 冷冲压加工的工艺特点..............3
* P% e3 W4 D8 m, Z* o) b6 d1.2 冲压加工设备.........................................6
9 _0 T2 d- p6 c# Y; _! G5 h: C1.2.1 曲柄压力机的组成及应用..........6
" w. M' v4 g M1.2.2 曲柄压力机的主要技术参数......9# K2 y! T1 J/ G, l( A2 T6 R9 \2 H+ Y
1.2.3 其他常用压力机简介................11! R( e) V: G% r9 b, }' t# K3 P5 ~
习题................................................................17: _, \8 a5 z3 {4 F9 I8 u4 Q
第2 章 冲压成形的特点与基本规律.......19
: N8 g3 e0 M+ Z3 \. |' H* g: q2.1 冲压成形的特点...................................19! G% z' y$ u4 r7 Y* B
2.2 冲压成形中毛坯的分析.......................207 R$ H8 |) Q2 P. u
2.3 冲压变形的分类...................................21- l" }/ f8 K; @/ L: c" [( F
2.3.1 两向拉应力................................22
/ r1 P. F- [% p; X2.3.2 两向压应力................................235 f0 `" z( b2 a
2.3.3 两向异号应力............................24: ~+ j; _: u& C) x m2 I; p! Z/ U
2.4 冲压变形趋向性及其控制...................26
6 L7 U3 V8 K6 m7 j2.4.1 冲压变形趋向性........................26
7 x1 |1 W! k, X8 H% L2.4.2 变形趋向性的控制....................28
+ `2 M6 C1 P+ ?+ v" G9 m& {2.5 冲压变形中的应力...............................296 T% I% K' b- [( M( r) }. e5 u
2.5.1 加载应力....................................29; ?8 Q t) E4 u9 C
2.5.2 诱发应力....................................30* Z$ a$ o- [) b5 c& |
2.5.3 残余应力....................................31$ O6 {( G( S5 N+ N, x
2.6 冲压成形中的破坏...............................31
3 {: b/ A4 `, Z! \ a2 W& D2.6.1 变形区破坏................................31 Z( [! F5 k( c5 v
2.6.2 传力区破坏................................32
2 x$ d' g7 V4 |' A Q. n" P1 Q: D2.6.3 局部破坏....................................329 u# {" |& j. J i0 ^1 [1 h: ~
2.6.4 残余应力破坏............................32
R4 j5 w" d( f. E$ Y8 R9 t4 [2.7 冲压成形中的起皱...............................33/ L7 Y4 y: G4 X0 F7 \
2.7.1 压应力下起皱............................330 X1 [% Y* j" C9 ~$ a' `9 C& ~! l
2.7.2 不均匀拉力下起皱....................349 X* ?, C7 s/ G1 a1 ~# I
2.7.3 剪力下起皱................................34
. X7 A! x1 ?2 b8 x习题................................................................35
+ d% t* f, J6 o8 y/ x第3 章 冲裁工艺设计...................................36! q" U, d0 Q$ b
3.1 冲裁工艺设计基础...............................372 K0 S" ~! T4 T! j$ V( x3 y
3.1.1 冲裁变形原理...........................370 D! [8 ?# }1 X* x" z2 W
3.1.2 冲裁间隙...................................38/ J8 h% A8 l0 v" u6 ]: A
3.1.3 冲裁件的质量分析...................43
! S8 E U# h* p- e3.2 冲裁工艺设计.......................................44
1 ~0 s( D( A! G% I/ p. V0 V) v3.2.1 冲裁工艺分析...........................44
2 R* j! l& p# ~& j$ N3.2.2 冲裁制件排样...........................47
, k x/ q6 n4 E7 C e R3.2.3 冲裁力计算...............................49) q" S' y J& M' ]) D. D
3.2.4 模具压力中心的确定...............51. F* R. `4 d+ n R- C
3.2.5 冲裁模刃口尺寸计算...............534 n* \( R0 t5 N0 h# r8 z( D
3.3 冲裁模具设计和设备选择...................57
( x' P. ?6 s4 s, q! F3.3.1 冲裁模的分类...........................57
! W' }; W2 n8 u. c; k( H* T( Q3.3.2 凸模、凹模的结构设计...........58" f- _& H/ y. c& q% l0 m! ~0 w9 l
3.3.3 定位零件...................................64
# P; O. f9 ?; g& X# s3.3.4 导向零件...................................69$ ]) x: s% D: v3 Q O! ?
3.3.5 卸料与推(顶)件装置.................71
2 o0 r* G/ y' T( G3 c3.3.6 连接与固定零件.......................75
6 o& h+ M) P" _ A6 `- V3.3.7 模具零件材料和制件材料及
, N* e7 _3 b0 p# y2 j性能...........................................79
8 [' `' Z& E7 N, X4 e+ Q: [3.3.8 冲裁设备选择...........................815 r# g. U" i# B- \+ F
习题................................................................ 83
3 w& ^6 P& _+ K9 Z( \第4 章 冲裁模具设计...................................85' a$ `# p5 S' T* Y
4.1 普通冲裁模设计应用...........................850 ?# H: q6 V+ k2 s' ?4 m
4.1.1 无导向开式简单冲裁模...........86& }, }+ [7 |8 o9 T B# ], D
4.1.2 导板导向式落料冲裁模...........87
% J! W2 m0 Q% o" f' ^! P4.1.3 导柱导套式落料冲裁模及- h+ Z; `) e% o- N
设计实例...................................87
6 @# n( z) g/ B3 j+ L4.1.4 连续模.......................................930 N, ?$ L1 X( J
4.1.5 正装式复合模...........................946 j" g: [: Q$ J3 S. W, d* U
4.1.6 倒装式复合模...........................95- ?$ ^1 \% o3 T" }* F2 R+ f
4.2 特殊冲裁模设计应用...........................967 ~) ~+ O( D; C- W% g% Q
4.2.1 拼块式冲裁模...........................96
' Z! l& Q! h) ?/ ?4.2.2 厚料冲孔模................................99- x0 j) ]2 z3 j/ x$ I) ~9 s
4.2.3 小孔冲裁模................................99
- X1 N. J( ^* `8 L$ }4.2.4 悬臂式冲孔模..........................101
" ~ S& y% X1 d# X4.2.5 两同心件落料模......................101
) S( m! z; S, V4.2.6 硬质合金冲裁模......................102
/ ~, j- @8 M. t9 T- { H p5 ^0 D0 W4.2.7 棒料切断模..............................105# [3 ?2 j# O( c1 R9 D }
4.2.8 非金属冲裁模..........................106: [/ j2 m" ]" P X$ I9 v
4.2.9 精密冲裁模..............................107
; l) l2 {; d' k9 Y# N8 q$ b4 @9 l习题..............................................................111
( X; w1 R, ~# Y& P, n3 E8 D7 B第5章 弯曲工艺设计.................................113% Y% Y: p4 w' i/ t. t
5.1 弯曲工艺设计基础.............................113; Y+ ^( {* E+ F4 D( { D
5.1.1 弯曲变形分析..........................114
2 d( Q" C+ ]- v E1 i5.1.2 弯曲质量分析..........................116
" }, L# V, y: g$ E7 R5.2 弯曲工艺计算.....................................125
- s" d, v1 {9 S: g& u0 P1 o5.2.1 弯曲件展开长度的确定..........125
2 A( I: U/ ]: d7 @5.2.2 弯曲力计算..............................127
. |# M. a) m; e5.2.3 弯曲模工作部分尺寸计算......129' C& B k4 d3 N- m. e; ~/ }
5.2.4 弯曲件的工序安排实例..........132, d8 f& c) {& G2 K' ^
习题..............................................................1332 g. Y' g8 m3 [2 U, F& G
第6 章 弯曲模具设计.................................134! u& t, s; A; G# s" u9 a- w
6.1 简单弯曲模.........................................134& S2 w% P4 L$ S6 E o
6.1.1 V 形件弯曲模..........................1342 G4 j$ U$ S- ^$ r: @1 e
6.1.2 U 形件弯曲模..........................1377 P1 Z7 D1 {! W4 m/ W
6.1.3 通用弯曲模..............................138, L7 e4 }! F' x: I# F, f4 _' q
6.2 复杂弯曲模.........................................139) v9 q+ F. n. d' G/ v$ c
6.2.1 C形弯曲模..............................139
5 K g: _& f& s7 `6.2.2 O 形件滑板式一次弯曲模......140( \0 b4 f& S9 C) H4 V6 E2 F
6.2.3 O 形件自动卸料弯曲模..........142& I+ G; R4 J' g$ g' M( D
6.3 U 形弯曲件冲压实例..........................1434 K' S/ z4 i1 V" g% q: L
习题..............................................................146
- E* m- v! ?- _第7 章 拉伸工艺设计.................................147
* R: T# U; q# U3 Z* _5 I% \& m7.1 拉伸变形过程的分析.........................147
. C2 Y9 s+ E8 o, j! X7 A7.1.1 拉伸的变形过程......................148
' z( | [5 P# C! u$ ]0 t2 l% h7.1.2 拉伸过程中板料的应力" P0 e( G8 N; Q R( q
应变状态..................................149
9 q+ ]" r+ z6 C' e, _7.2 拉伸件的质量分析.............................151
3 I9 Q! s7 U4 F; N. B2 F' M7.2.1 起皱..........................................152
7 t5 h" }! n% e, V) B# m7.2.2 拉裂..........................................153. [% y9 _. B: r; q
7.3 回转体拉伸件毛坯尺寸的确定.........156
1 V; o; q( k; j& ^" \; v7.3.1 计算方法.................................156
& c ?# J- I, a1 }- w7.3.2 简单回转体拉伸件的板料
2 ~ `, [+ c+ b尺寸计算.................................157. ~) w4 f- S5 F% }9 c6 }* D) K
7.3.3 复杂形状回转体拉伸件
; g( e8 y. a/ ?- t) A) \4 e毛坯直径的计算.....................1592 ^! h2 {. `- X# \9 }3 S" z5 k
7.4 圆筒形件的拉伸.................................160 W) H& y! `9 Y- u0 [; I4 M# n7 U
7.4.1 拉伸系数.................................160" `, P, i! n5 K( z% G! ^& w& X
7.4.2 拉伸次数的确定.....................164/ x9 T" t6 L; `* M# Z! w% f* {
7.4.3 拉伸件工序尺寸的计算.........1653 l( y+ Z9 J; F4 ?
7.5 带凸缘圆筒形件的拉伸.....................169
/ {4 h+ g% ^2 O$ d. U# }7.5.1 窄凸缘圆筒形件的拉伸.........169* ~+ G+ M: {$ ^
7.5.2 宽凸缘圆筒形件的拉伸.........169
( O0 r! Y- s* U2 B* s" S7 [7.6 特殊形状的制件拉伸.........................177
) O, O6 s+ \7 l7.6.1 阶梯形件的拉伸.....................177
0 J$ Z1 Z) A) A. i$ t% ?2 C/ d7.6.2 球形制件的拉伸.....................179" f7 E$ ^7 ?, Z
7.6.3 锥形件的拉伸.........................180+ O# [9 `& T( D4 r, o; K4 t' m
7.7 变薄拉伸.............................................1820 B! V+ v7 `$ W. ^
7.7.1 变薄拉伸的特点.....................1820 ?; C. o3 S' B* ]! |
7.7.2 变薄系数.................................183
U$ Y) W# z% h) D) K' L7.7.3 变薄拉伸工序计算.................184' v5 Q% f3 U3 U3 p* [% ^
7.8 压边力和拉伸力的确定.....................187
9 F* z' w% ~4 \. T- ~7.8.1 压边装置与压边力的确定.....187
" T2 R$ h! s! B7.8.2 拉伸力的确定.........................190
! j# ]( [6 Z& v5 d7.8.3 压力机的选取.........................191$ X2 e$ v4 w% R* F( N5 H! _
7.9 凸、凹模工作部分的设计.................192
+ [! D; I: U- Q ], J7.9.1 凸、凹模工作部分的结构) z3 u4 d% d, _- c1 r0 |8 B: v
形式.........................................192
+ T( s7 B5 Z. _7.9.2 凸、凹模间隙.........................195+ S9 v; k) Y0 ]! I
7.9.3 凸、凹模工作部分的尺寸与, ?4 g" l3 I: L3 P9 e9 p7 }
公差.........................................196
6 D, O% Q2 [4 Y8 {7.9.4 凸、凹模圆角半径.................198
% i4 e/ K t$ ? i) k% j1 G习题.............................................................. 1992 y; l8 x5 }/ n7 d
第8 章 拉伸模具设计.................................202$ p+ m F T( ~( U: n
8.1 单动压力机首次拉伸模.....................202
- o" E5 \+ t5 ?7 ?3 u1 T; Y" v8.1.1 无压边圈的拉伸模.................202" p3 Q4 J+ `5 B: O; e% b" f1 a# Q
8.1.2 带压边圈的拉伸模.................203/ u. S/ b8 t, Y/ w5 R
8.2 单动压力机后次拉伸模.....................206
1 Q# b- Q5 J+ X# [$ B8.3 单动压力机落料拉伸模.....................2094 E- `3 C. _9 R2 ?) A0 p0 O
4.2.2 厚料冲孔模................................99
( T% y4 C3 z( H2 g7 v' k4.2.3 小孔冲裁模................................999 b8 s- R: D. A+ x6 S' p3 b
4.2.4 悬臂式冲孔模..........................1015 c9 Z# j' d5 N$ p0 J$ o" M5 Q
4.2.5 两同心件落料模......................101
+ }3 \9 {% _7 i4.2.6 硬质合金冲裁模......................102: ]+ E4 E6 Q( i# O
4.2.7 棒料切断模..............................105
7 a2 q' |1 ?. f5 [4.2.8 非金属冲裁模..........................106) m3 C( K% e) G0 R/ A! K9 r- X
4.2.9 精密冲裁模..............................1078 C) e7 ]" d7 f! v. E
习题..............................................................111
( T3 _! M0 x2 u, O& s5 Z/ t第5章 弯曲工艺设计.................................1136 o) Y) f- O9 {- [
5.1 弯曲工艺设计基础.............................113: v2 j3 t0 m/ u; c; _7 p! e
5.1.1 弯曲变形分析..........................114
$ k N9 l! H+ O2 }! w& p3 i, r& ?5.1.2 弯曲质量分析..........................116
t1 S% U( m% u2 U8 X4 r5.2 弯曲工艺计算.....................................125
- z \( {0 E7 Z0 G( P. s, l4 ]5.2.1 弯曲件展开长度的确定..........1259 \* f1 ?8 N/ W z8 E: P
5.2.2 弯曲力计算..............................127$ M; i/ |7 ^2 B* ^1 p1 t
5.2.3 弯曲模工作部分尺寸计算......129
9 ~4 C) }+ G% |- I5.2.4 弯曲件的工序安排实例..........132: f% ~& W7 H5 s ]. I8 x) S# W4 l# l
习题..............................................................133
& x5 a1 W: P2 N5 a第6 章 弯曲模具设计.................................1348 G; _8 q9 Y9 ~
6.1 简单弯曲模.........................................134% O. F P0 b v, N+ Q& c; d6 L; w
6.1.1 V 形件弯曲模..........................134
$ J' L, {" w9 ^8 `1 e" B6.1.2 U 形件弯曲模..........................137
* _0 j4 ]+ }* x6 R; s6 ]6.1.3 通用弯曲模..............................138
$ k! q" Y+ A) x$ a6.2 复杂弯曲模.........................................139
x7 s2 W c4 j6 g0 D; w6.2.1 C形弯曲模..............................139
7 R6 ^. a+ G' u6.2.2 O 形件滑板式一次弯曲模......140& v L& H( u) }5 t$ m/ O$ I
6.2.3 O 形件自动卸料弯曲模..........142
- C; K" a; b' C- d7 G4 Q: E/ t( G4 L6.3 U 形弯曲件冲压实例..........................143
# K7 b6 a9 r( E& l9 s习题..............................................................146/ z/ l+ C. f" g) t' W% [" g
第7 章 拉伸工艺设计.................................147
3 _# _ z, X; O. M7.1 拉伸变形过程的分析.........................1470 ^3 A9 S+ u) W8 \6 I% c& }, p
7.1.1 拉伸的变形过程......................1486 ?0 _3 y+ }) ~$ J0 ?, i
7.1.2 拉伸过程中板料的应力1 x& v" }: J7 @1 g! a3 C
应变状态..................................149
2 ?8 G+ n; V- p) G; g; w$ \- ~& t1 E7.2 拉伸件的质量分析.............................1515 t, n3 k% z" ~9 D. E9 ~
7.2.1 起皱..........................................1526 ]- [, [ Z9 ]* ^0 \9 b
7.2.2 拉裂..........................................153! K, O- L+ s) o* u3 C0 j( a- A7 f ^
7.3 回转体拉伸件毛坯尺寸的确定.........156, O, d I. R% j6 ?
7.3.1 计算方法.................................1564 }& @5 C, d4 i- i& e0 R1 D
7.3.2 简单回转体拉伸件的板料
& _- a9 d. R9 s尺寸计算.................................157+ n, L9 A' w7 n. y
7.3.3 复杂形状回转体拉伸件
! `4 I! u9 U4 C- b, N8 P: d毛坯直径的计算.....................159 M0 A4 Q% \' H. h7 @/ a
7.4 圆筒形件的拉伸.................................160
; H0 c. }7 C7 G& t7.4.1 拉伸系数.................................160; E. [7 j, e/ [+ [
7.4.2 拉伸次数的确定.....................164
5 t* I: H+ B3 O, Z% t7.4.3 拉伸件工序尺寸的计算.........1657 G$ }$ r( l- L% ~; L
7.5 带凸缘圆筒形件的拉伸.....................1695 }1 R" {" F+ S/ v8 @
7.5.1 窄凸缘圆筒形件的拉伸.........169! Q3 q3 `8 M s( P) m4 N
7.5.2 宽凸缘圆筒形件的拉伸.........169* L+ E. e% U0 ^4 y/ e
7.6 特殊形状的制件拉伸.........................1779 D3 m& z; d! ]8 G6 h8 S9 u# `
7.6.1 阶梯形件的拉伸.....................177
2 F: v6 l% D# z; a j, i7.6.2 球形制件的拉伸.....................179* D m9 M; p7 n9 y9 w* Y9 L
7.6.3 锥形件的拉伸.........................1807 x2 j, k: l* t9 Z: q3 R
7.7 变薄拉伸.............................................182 ^/ T( I$ d" m9 d, Y6 N/ q
7.7.1 变薄拉伸的特点.....................182
6 R5 F7 w" ?! E& \' m2 O7.7.2 变薄系数.................................183
1 V4 Y* [9 i8 N, E+ ]; w K" h7.7.3 变薄拉伸工序计算.................184; V# \5 k; P0 D9 v. R- J1 ]
7.8 压边力和拉伸力的确定.....................187" y# ~4 w+ g5 S( p( d$ R/ ?
7.8.1 压边装置与压边力的确定.....187
% {; p9 ]1 T' P% R# v; F7.8.2 拉伸力的确定.........................190
$ Q. P7 w$ y h/ a7.8.3 压力机的选取.........................191
1 }* Z+ \4 x6 E7.9 凸、凹模工作部分的设计.................192. R2 Y* w0 ?$ A K7 Z
7.9.1 凸、凹模工作部分的结构' R3 q2 D; ^. ]+ d
形式.........................................192
& [8 B( Q. K3 w7.9.2 凸、凹模间隙.........................195
* A& v: A; `3 _2 L+ Z5 i0 B9 r7.9.3 凸、凹模工作部分的尺寸与
0 Q1 }' j+ o* P- P, B0 M公差.........................................196: l5 X5 Y q, `2 I6 I9 s1 H# |
7.9.4 凸、凹模圆角半径.................198
% K4 Z+ H) E- i习题.............................................................. 199! _. o1 m- A/ L: G8 r
第8 章 拉伸模具设计.................................202
$ n( n$ @" k2 |6 B. o! q8.1 单动压力机首次拉伸模.....................202
1 W& ^* g" [& u( r: y v8.1.1 无压边圈的拉伸模.................202
/ w% H/ G1 z% [: x1 |, M5 u8.1.2 带压边圈的拉伸模.................203& B! [5 U) c/ B. P' E0 N* Q" t% H
8.2 单动压力机后次拉伸模.....................206( \$ @( Q; Z( i, d; C
8.3 单动压力机落料拉伸模.....................209 U$ F H) z$ z* R% h8 P# W
, Q2 W. K9 Z, M: b( ^; @5 Q! K
[ 本帖最后由 z6z6j6 于 2007-5-24 12:34 编辑 ] |
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