金属冲压成形工艺与模具设计(第二版)
定价:¥45.00
作者: 曹建国
出版时间:2023-04
出版社:中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113300043
- 2版
- 465170
- 60269727-8
- 16开
- 2023-04
- 工学
- 材料类
- 装备制造大类
- 理工科
- 本科
作者简介
内容简介
本教材在介绍冲压的冲裁、弯曲、拉深和局部成形的工艺和模具设计基础上,辅以工厂实际案例帮助初学者对冲压工艺分析和模具设计的掌握,并学会如何利用所学知识针对工厂的实际问题进行分析,找出质量缺陷的原因所在,进一步提出相应的解决措施。同时,本书还继续增加了目前比较热门的3D打印技术,帮助学生了解3D打印与传统的模具之间的联系和区别。此外,本书还增加了利用现代模具设计软件和模拟仿真软件进行工艺分析和模具设计章节,以利于学生了解掌握现代模具设计的思想和方法。
目录
第1章绪论1
1.1冲压工艺的特点1
1.2冷冲压的应用1
1.3冲压技术的现状与发展趋势2
1.3.1我国冲压技术的历史与现状2
1.3.2冲压技术的发展趋势2
1.4冲压工序分类3
1.5冲压模具材料和冲压产品的材料7
1.5.1冲压模具材料7
1.5.2冲压产品的材料8
1.6冲压设备简介9
1.6.1曲柄压力机9
1.6.2液压机12
1.6.3伺服压力机14
1.6.4高速压力机15
思考题15
第2章冲裁工艺与模具设计17
2.1冲裁过程分析17
2.1.1冲裁时板料变形区受力情况分析17
2.1.2冲裁过程17
2.1.3冲裁件质量及其影响因素18
2.2影响冲裁件质量的因素20
2.2.1冲裁件断面质量影响因素20
2.2.2冲裁件尺寸精度及其影响因素21
2.2.3冲裁件形状误差及其影响因素21
2.3冲裁模间隙22
2.3.1冲裁模间隙对冲裁工艺的影响22
2.3.2冲裁模间隙值的确定23
2.4冲裁模凸模与凹模刃口尺寸的确定26
2.4.1冲裁模刃口尺寸的计算原则26
2.4.2冲裁模凸、凹模分开加工时刃口尺寸的计算27
2.4.3配合加工冲裁模凸、凹模刃口尺寸的计算29
2.5冲裁排样设计31
2.5.1排样设计31
2.5.2材料的合理利用31
2.5.3搭边和条料宽度的设计33
2.6冲裁力和压力中心的计算36
2.6.1冲裁力的计算36
2.6.2卸料力及推件力的计算37
2.6.3降低冲裁力的方法38
2.6.4压力中心的确定40
2.7冲裁的工艺设计41
2.7.1冲裁件的工艺性分析41
2.7.2冲裁工艺方案的确定44
2.8冲裁模零部件设计45
2.8.1模具零件的分类45
2.8.2冲模标准化的意义46
2.8.3工作零件的设计与标准的选用46
2.8.4定位零件53
2.8.5压料及出件零件58
2.8.6固定与紧固零件58
2.8.7导向零件59
2.8.8冲模零件的材料选用59
2.9冲裁模的典型结构60
2.9.1单工序冲裁模60
2.9.2复合冲裁模66
2.9.3级进冲裁模68
2.10精密冲裁工艺及模具设计72
2.10.1精密冲裁的工艺特点72
2.10.2精冲工艺73
2.10.3精冲模具设计要点78
2.10.4精冲模结构及特点81
2.11冲裁模设计举例82
思考题86
第3章弯曲工艺与模具设计88
3.1概述88
3.2弯曲变形分析88
3.2.1弯曲变形过程88
3.2.2弯曲变形的特点89
3.2.3弯曲变形区的应力应变状态91
3.2.4弯曲产生的影响92
3.3弯曲过程常出现的缺陷及工艺控制措施93
3.4弯曲件坯料尺寸的计算98
3.5弯曲力的计算99
3.6弯曲件的工艺性101
3.6.1满足最小相对弯曲半径要求101
3.6.2弯曲件的结构工艺性102
3.7弯曲件的工序安排104
3.8弯曲模工作部分的设计106
3.9弯曲模典型结构107
3.9.1弯曲模结构设计应注意的问题107
3.9.2弯曲模的典型结构107
3.10弯曲模设计举例114
思考题115
第4章挂深工艺及模具设计117
4.1概述117
4.2圆筒形件拉深变形分析117
4.2.l拉深模的特点117
4.2.2拉深变形过程118
4.2.3拉深变形的特点118
4.2.4拉深过程中的应力应变状态119
4.2.5拉深过程中的力学分析120
4.2.6影响拉深的各种因素121
4.2.7起皱与防皱122
4.2.8拉裂与防裂123
4.2.9硬化124
4.3旋转体拉深件坯料尺寸的确定124
4.4圆筒形件拉深工艺计算126
4.4.1圆筒形件拉深变形程度表示一一拉深系数126
4.4.2影响极限拉深系数风min的因素127
4.4.3极限拉深系数的确定129
4.4.4后续各次拉深的特点129
4.4.5拉深次数的确定130
4.4.6圆筒形件拉深半成品尺寸计算130
4.4.7元凸缘圆筒形件拉深工序设计计算步骤131
4.4.8压边力、拉深力和拉探功132
4.5有凸缘圆筒形件拉深工序设计135
4.6阶梯形件的拉深139
4.7其他形状零件的拉深140
4.7.1曲面形状零件的拉深特点140
4.7.2球面零件的拉深142
4.7.3抛物面零件的拉深143
4.7.4锥形零件的拉深143
4.7.5盒形件拉深145
4.8拉探工艺设计148
4.8.1拉深件的工艺性148
4.8.2拉深工序设计149
4.9典型拉深模结构149
4.10拉深模工作部分的设计计算153
4.10.1凸、凹模间隙153
4.10.2凸、凹模结构形式154
4.10.3凸、凹模工作部分(筒壁)尺寸157
4.11拉深工艺的辅助工序158
4.11.1润滑158
4.11.2热处理159
4.11.3酸洗160
4.12拉深模设计举例161
思考题166
第5章其他成形工艺及模具设计167
5.1胀形167
5.1.1胀形成形特点及成形极限167
5.1.2起伏成形168
5.1.3管形凸肚171
5.1.4张拉成形173
5.2翻边174
5.2.1内孔翻边175
5.2.2外缘翻边179
5.2.3特殊翻边模结构181
5.3缩口与扩口182
5.3.1缩口182
5.3.2扩口185
5.4整形与压印185
5.5其他成形工艺187
5.5.1旋压187
5.5.2爆炸成形190
5.5.3电磁成形191
5.5.4无模多点成形192
5.5.5板料数控渐进成形193
5.5.6板料的液压成形194
5.5.7超塑性成形195
思考题197
第6章汽车覆盖件成形198
6.1概述198
6.1.1汽车覆盖件冲压模的分类199
6.1.2汽车覆盖件特点200
6.2覆盖件的拉探工艺设计202
6.2.1拉探件的冲压方向203
6.2.2工艺补充面204
6.2.3压料面的设计206
6.2.4拉延筋和拉延槛207
6.2.5覆盖件的主要成形缺陷及其防止措施208
6.3覆盖件拉深模具设计212
6.3.1拉深模的设计要点213
6.3.2拉深模的典型结构213
6.3.3拉深模的凸、凹模结构214
6.3.4拉深模的结构尺寸215
6.3.5拉深模的导向217
6.3.6通气孔218
6.4覆盖件模具设计举例219
6.4.1零件的工艺分析与工艺设计219
6.4.2汽车覆盖件模具结构的设计221
思考题226
第7章金属增材制造成形227
7.1金属增材制造技术的原理与方法227
7.1.1增材制造基本原理227
7.1.2增材制造技术的优缺点228
7.1.3增材制造技术在汽车领域的应用229
7.1.4金属增材制造常用方法230
7.2选区激光熔化成形工艺232
7.2.1SLM成形基本过程232
7.2.2SLM工艺优势233
7.2.3SLM原材料特性要求234
7.2.4SLM设备基本结构234
7.2.5SLM成形过程236
7.3饭金件3D打印技术实例237
7.3.1汽车饭金件SLM成形实例237
7.3.2汽车座椅优化设计实例241
思考题244
参考文献245
1.1冲压工艺的特点1
1.2冷冲压的应用1
1.3冲压技术的现状与发展趋势2
1.3.1我国冲压技术的历史与现状2
1.3.2冲压技术的发展趋势2
1.4冲压工序分类3
1.5冲压模具材料和冲压产品的材料7
1.5.1冲压模具材料7
1.5.2冲压产品的材料8
1.6冲压设备简介9
1.6.1曲柄压力机9
1.6.2液压机12
1.6.3伺服压力机14
1.6.4高速压力机15
思考题15
第2章冲裁工艺与模具设计17
2.1冲裁过程分析17
2.1.1冲裁时板料变形区受力情况分析17
2.1.2冲裁过程17
2.1.3冲裁件质量及其影响因素18
2.2影响冲裁件质量的因素20
2.2.1冲裁件断面质量影响因素20
2.2.2冲裁件尺寸精度及其影响因素21
2.2.3冲裁件形状误差及其影响因素21
2.3冲裁模间隙22
2.3.1冲裁模间隙对冲裁工艺的影响22
2.3.2冲裁模间隙值的确定23
2.4冲裁模凸模与凹模刃口尺寸的确定26
2.4.1冲裁模刃口尺寸的计算原则26
2.4.2冲裁模凸、凹模分开加工时刃口尺寸的计算27
2.4.3配合加工冲裁模凸、凹模刃口尺寸的计算29
2.5冲裁排样设计31
2.5.1排样设计31
2.5.2材料的合理利用31
2.5.3搭边和条料宽度的设计33
2.6冲裁力和压力中心的计算36
2.6.1冲裁力的计算36
2.6.2卸料力及推件力的计算37
2.6.3降低冲裁力的方法38
2.6.4压力中心的确定40
2.7冲裁的工艺设计41
2.7.1冲裁件的工艺性分析41
2.7.2冲裁工艺方案的确定44
2.8冲裁模零部件设计45
2.8.1模具零件的分类45
2.8.2冲模标准化的意义46
2.8.3工作零件的设计与标准的选用46
2.8.4定位零件53
2.8.5压料及出件零件58
2.8.6固定与紧固零件58
2.8.7导向零件59
2.8.8冲模零件的材料选用59
2.9冲裁模的典型结构60
2.9.1单工序冲裁模60
2.9.2复合冲裁模66
2.9.3级进冲裁模68
2.10精密冲裁工艺及模具设计72
2.10.1精密冲裁的工艺特点72
2.10.2精冲工艺73
2.10.3精冲模具设计要点78
2.10.4精冲模结构及特点81
2.11冲裁模设计举例82
思考题86
第3章弯曲工艺与模具设计88
3.1概述88
3.2弯曲变形分析88
3.2.1弯曲变形过程88
3.2.2弯曲变形的特点89
3.2.3弯曲变形区的应力应变状态91
3.2.4弯曲产生的影响92
3.3弯曲过程常出现的缺陷及工艺控制措施93
3.4弯曲件坯料尺寸的计算98
3.5弯曲力的计算99
3.6弯曲件的工艺性101
3.6.1满足最小相对弯曲半径要求101
3.6.2弯曲件的结构工艺性102
3.7弯曲件的工序安排104
3.8弯曲模工作部分的设计106
3.9弯曲模典型结构107
3.9.1弯曲模结构设计应注意的问题107
3.9.2弯曲模的典型结构107
3.10弯曲模设计举例114
思考题115
第4章挂深工艺及模具设计117
4.1概述117
4.2圆筒形件拉深变形分析117
4.2.l拉深模的特点117
4.2.2拉深变形过程118
4.2.3拉深变形的特点118
4.2.4拉深过程中的应力应变状态119
4.2.5拉深过程中的力学分析120
4.2.6影响拉深的各种因素121
4.2.7起皱与防皱122
4.2.8拉裂与防裂123
4.2.9硬化124
4.3旋转体拉深件坯料尺寸的确定124
4.4圆筒形件拉深工艺计算126
4.4.1圆筒形件拉深变形程度表示一一拉深系数126
4.4.2影响极限拉深系数风min的因素127
4.4.3极限拉深系数的确定129
4.4.4后续各次拉深的特点129
4.4.5拉深次数的确定130
4.4.6圆筒形件拉深半成品尺寸计算130
4.4.7元凸缘圆筒形件拉深工序设计计算步骤131
4.4.8压边力、拉深力和拉探功132
4.5有凸缘圆筒形件拉深工序设计135
4.6阶梯形件的拉深139
4.7其他形状零件的拉深140
4.7.1曲面形状零件的拉深特点140
4.7.2球面零件的拉深142
4.7.3抛物面零件的拉深143
4.7.4锥形零件的拉深143
4.7.5盒形件拉深145
4.8拉探工艺设计148
4.8.1拉深件的工艺性148
4.8.2拉深工序设计149
4.9典型拉深模结构149
4.10拉深模工作部分的设计计算153
4.10.1凸、凹模间隙153
4.10.2凸、凹模结构形式154
4.10.3凸、凹模工作部分(筒壁)尺寸157
4.11拉深工艺的辅助工序158
4.11.1润滑158
4.11.2热处理159
4.11.3酸洗160
4.12拉深模设计举例161
思考题166
第5章其他成形工艺及模具设计167
5.1胀形167
5.1.1胀形成形特点及成形极限167
5.1.2起伏成形168
5.1.3管形凸肚171
5.1.4张拉成形173
5.2翻边174
5.2.1内孔翻边175
5.2.2外缘翻边179
5.2.3特殊翻边模结构181
5.3缩口与扩口182
5.3.1缩口182
5.3.2扩口185
5.4整形与压印185
5.5其他成形工艺187
5.5.1旋压187
5.5.2爆炸成形190
5.5.3电磁成形191
5.5.4无模多点成形192
5.5.5板料数控渐进成形193
5.5.6板料的液压成形194
5.5.7超塑性成形195
思考题197
第6章汽车覆盖件成形198
6.1概述198
6.1.1汽车覆盖件冲压模的分类199
6.1.2汽车覆盖件特点200
6.2覆盖件的拉探工艺设计202
6.2.1拉探件的冲压方向203
6.2.2工艺补充面204
6.2.3压料面的设计206
6.2.4拉延筋和拉延槛207
6.2.5覆盖件的主要成形缺陷及其防止措施208
6.3覆盖件拉深模具设计212
6.3.1拉深模的设计要点213
6.3.2拉深模的典型结构213
6.3.3拉深模的凸、凹模结构214
6.3.4拉深模的结构尺寸215
6.3.5拉深模的导向217
6.3.6通气孔218
6.4覆盖件模具设计举例219
6.4.1零件的工艺分析与工艺设计219
6.4.2汽车覆盖件模具结构的设计221
思考题226
第7章金属增材制造成形227
7.1金属增材制造技术的原理与方法227
7.1.1增材制造基本原理227
7.1.2增材制造技术的优缺点228
7.1.3增材制造技术在汽车领域的应用229
7.1.4金属增材制造常用方法230
7.2选区激光熔化成形工艺232
7.2.1SLM成形基本过程232
7.2.2SLM工艺优势233
7.2.3SLM原材料特性要求234
7.2.4SLM设备基本结构234
7.2.5SLM成形过程236
7.3饭金件3D打印技术实例237
7.3.1汽车饭金件SLM成形实例237
7.3.2汽车座椅优化设计实例241
思考题244
参考文献245













