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第1篇 冷冲压模具设计 1

第1章 冷冲压模具 1

习题与思考题 6

第2章 冲裁 7

2.1 冲裁变形过程 7

2.1.1 冲裁变形的3个阶段 7

2.1.2 冲裁变形区及受力 8

2.1.3 冲裁断面的4个特征区 9

2.2 冲裁件的质量分析及控制 10

2.2.1 尺寸精度 10

2.2.2 形状误差 11

2.2.3 断面质量 11

2.2.4 毛刺高度 12

2.3 冲裁力 13

2.3.1 冲裁力的计算 13

2.3.2 降低冲裁力的措施 14

2.3.3 卸料力、推件力和顶件力 15

2.3.4 总冲压力 16

2.4 冲裁间隙 16

2.4.1 冲裁间隙对模具寿命的影响 17

2.4.2 冲裁间隙对冲裁力及卸料力、推件力、顶件力的影响 17

2.4.3 合理冲裁间隙的选用 18

2.5 冲裁模工作部分尺寸的计算 21

2.5.1 计算原则 22

2.5.2 计算方法 22

2.5.3 应用实例 26

2.6 冲裁件的排样 28

2.6.1 排样原则 29

2.6.2 排样方法 30

2.6.3 搭边 32

2.6.4 送料步距与条料宽度 33

2.6.5 排样图 35

2.7 冲裁工艺设计 35

2.7.1 冲裁件工艺性分析 35

2.7.2 冲裁工艺方案确定 40

2.7.3 应用实例 42

2.8 精密冲裁 44

2.8.1 精密冲裁的特点 44

2.8.2 精密冲裁的机理 46

2.8.3 精密冲裁的过程 46

2.9 半精密冲裁和整修 47

2.9.1 半精密冲裁 47

2.9.2 整修 48

习题与思考题 49

第3章 弯曲及弯曲模设计 51

3.1 弯曲过程分析 51

3.2 弯曲件的回弹和弯曲时的偏移 51

3.2.1 弯曲件的回弹 51

3.2.2 弯曲时的偏移 52

3.3 弯曲件的工艺性 53

3.4 弯曲工艺计算 54

3.4.1 弯曲件坯料展开尺寸计算 54

3.4.2 弯曲力的计算 56

3.5 弯曲模工作部分尺寸的设计 57

3.5.1 凸模圆角半径 57

3.5.2 凹模圆角半径及凹模深度 57

3.5.3 凸、凹模间隙 59

3.5.4 凸、凹模的宽度尺寸计算 59

3.6 弯曲模典型结构 60

3.6.1 V形件弯曲模 60

3.6.2 U形件弯曲模 60

3.6.3 Z形件弯曲模 62

3.6.4 帽罩形件弯曲模 62

3.6.5 圆形件弯曲模 63

3.6.6 其他形状弯曲件的弯曲模 64

3.6.7 通用弯曲模 65

3.6.8 复合弯曲模 65

3.7 弯曲模设计实例 66

3.7.1 零件的工艺性分析 66

3.7.2 弯曲模结构方案的确定 67

3.7.3 有关设计计算 68

习题与思考题 70

第4章 拉深工艺及拉深模设计 72

4.1 拉深变形过程分析 72

4.1.1 拉深变形过程及特点 72

4.1.2 拉深过程中坯料内的应力与应变状态 73

4.1.3 拉深件的主要质量问题及控制 74

4.2 拉深件的工艺性 76

4.2.1 拉深件的形状、尺寸及精度 76

4.2.2 拉深件的材料 77

4.3 旋转体拉深件坯料尺寸的确定 77

4.3.1 坯料形状和尺寸确定的原则 77

4.3.2 简单旋转体拉深件坯料尺寸的确定 78

4.3.3 复杂旋转体拉深件坯料尺寸的确定 80

4.4 圆筒形件的拉深工艺计算 81

4.4.1 拉深系数及其极限 81

4.4.2 圆筒形件的拉深次数与工序尺寸的计算 83

4.5 圆筒形件的拉深力、压料力与压料装置 91

4.5.1 拉深力的确定 91

4.5.2 压料力的确定 92

4.5.3 压料装置 92

4.5.4 拉深压力机标称压力及拉深功的确定 94

4.6 典型拉深件的深度 95

4.6.1 阶梯圆筒形件的拉深 95

4.6.2 轴对称曲面形状件的拉深 98

4.6.3 盒形件的拉深 103

4.7 拉深中的辅助工序 103

4.7.1 润滑 103

4.7.2 热处理 104

4.7.3 酸洗 104

4.8 拉深模设计 104

4.8.1 拉深模的分类及典型结构 104

4.8.2 拉深模工作零件的设计 108

习题与思考题 111

第5章 其他冲压成型方法 112

5.1 胀形 112

5.1.1 胀形变形特点 112

5.1.2 平板坯料局部胀形 112

5.1.3 空心坯料胀形 115

5.2 翻边 118

5.2.1 圆孔翻边 118

5.2.2 外缘翻边 121

5.2.3 非圆孔翻边 122

5.3 扩口 123

5.3.1 扩口变形特点与扩口系数 124

5.3.2 扩口坯料尺寸和制件精度 125

5.3.3 扩口力的计算 126

5.4 缩口 126

5.4.1 缩口变形特点及缩口系数 127

5.4.2 缩口模具基本结构 128

5.4.3 缩口工艺计算 128

习题与思考题 130

第6章 基于eta/DYNAFORM的冲压模具有限元仿真 131

6.1 冲压成型分析软件eta/DYNAFORM功能简介 131

6.1.1 菜单栏（Menu Bar） 132

6.1.2 图标栏（Icon Bar） 132

6.1.3 显示窗口（Display Window） 134

6.2 分析实例（Analysis Example） 135

习题与思考题 150

第2篇 塑料模具设计 152

第7章 常用塑料基础知识 152

7.1 塑料 152

7.2 塑料的特性及分类 154

7.2.1 塑料的特性 154

7.2.2 塑料的分类 154

7.3 塑料的成型工艺性能 157

7.4 塑件的工艺性 159

7.5 塑料注射成型工艺与设备 161

7.5.1 普通注射成型工艺 161

7.5.2 特种注射成型工艺 162

7.5.3 塑料注射机的类型和结构组成 163

7.5.4 塑料注射机的规格及其与模具的关系 163

7.5.5 注射成型工艺条件 166

7.6 塑料挤出成型 167

7.6.1 挤出方法和原理 167

7.6.2 挤出成型设备 168

7.6.3 管材挤出成型工艺条件 168

7.7 压缩成型和压注成型 169

7.7.1 压缩成型原理和过程 169

7.7.2 压注成型原理和过程 169

7.7.3 成型工艺条件 170

7.7.4 塑料液压机及其选用 170

习题与思考题 171

第8章 塑料注射模具设计 172

8.1 塑件的工艺性 172

8.1.1 塑件的尺寸、公差和表面质量 172

8.1.2 塑件的形状 174

8.1.3 带嵌件的塑件设计 177

8.2 塑料注射模具的分类和典型结构 178

8.3 塑料制件在模具中的成型位置 180

8.3.1 型腔数量和排列方式 181

8.3.2 分型面的选择 181

8.4 成型零件的设计 183

8.4.1 成型零件的结构设计 183

8.4.2 成型零件工作尺寸的计算 187

8.4.3 模具型腔翻壁和底板厚度的设计 193

8.5 浇注系统设计 193

8.5.1 浇注系统组成及设计基本原则 193

8.5.2 热流道浇注系统的设计 204

8.5.3 排气系统的设计 205

8.6 结构零件的设计 206

8.6.1 合模导向装置的设计 206

8.6.2 支承零件的设计 209

8.7 推出机构设计 211

8.7.1 推出机构的结构组成及各部分的作用 211

8.7.2 简单推出机构 212

8.7.3 推出机构的导向与复位 214

8.8 侧向分型与抽芯机构的设计 214

8.8.1 侧向分型与抽芯机构 214

8.8.2 斜导柱分型与抽芯机构 216

8.8.3 斜滑块分型与抽芯机构 220

8.9 模具加热与冷却系统设计 220

8.9.1 加热与冷却系统 220

8.9.2 冷却系统设计 220

8.9.3 加热装置的设计 222

8.10 塑料模具的设计程序 223

习题与思考题 226

第9章 其他塑料模具 227

9.1 压缩模具 227

9.1.1 压缩模具结构及分类 227

9.1.2 压力机有关参数的校核 229

9.1.3 压缩模具的设计 231

9.2 压注模具设计 235

9.2.1 压注模具类型与结构 235

9.2.2 压注模具结构设计 238

9.2.3 排气槽设计 240

9.3 挤塑模具设计 241

9.3.1 挤塑模具典型结构分析 241

9.3.2 挤塑模具分类和设计原则 241

9.3.3 管材挤塑模具 242

9.3.4 异型材挤塑模具 245

习题与思考题 246

第10章 塑料成型模流分析 247

10.1 模流分析及薄壳理论 247

10.2 模流分析软件的未来发展 248

10.3 C-MOLD软件与模型网格 248

10.4 设计范例 251

10.4.1 C-MOLD FillingEZ简易充填模拟分析 251

10.4.2 执行C-MOLD Filling＆Post Filling最佳化 252

习题与思考题 255

第3篇 模具制造工艺 256

第11章 模具制造基础 256

11.1 模具制造 256

11.1.1 生产过程和工艺过程 256

11.1.2 机械加工工艺过程的组成 256

11.1.3 生产纲领和生产类型 258

11.1.4 工艺规程 260

11.2 基准的概念 261

11.2.1 设计基准 261

11.2.2 工艺基准 261

11.3 工件的安装 262

11.3.1 工件的六点定位原理 263

11.3.2 工件的夹紧 267

11.4 获得加工精度的方法 273

习题与思考题 275

第12章 工艺规程的制定 276

12.1 概述 276

12.1.1 机械加工工艺规程的作用 276

12.1.2 制定机械加工工艺规程的原则 276

12.1.3 制定工艺规程的原始资料 277

12.1.4 制定工艺规程的步骤 277

12.2 零件的工艺分析 277

12.2.1 产品的零件图和装配图分析 277

12.2.2 零件的结构工艺性分析 278

12.3 毛坯的选择 279

12.3.1 毛坯种类的选择 279

12.3.2 毛坯尺寸和形状的确定 280

12.4 定位基准的选择 281

12.4.1 精基准的选择 281

12.4.2 粗基准的选择 283

12.5 工艺路线的拟订 284

12.5.1 表面加工方法的选择 284

12.5.2 加工阶段的划分 287

12.5.3 工序的集中与分散 288

12.5.4 加工顺序的安排 288

12.5.5 机床、工艺装备的选择 290

12.6 确定加工余量、工序尺寸及其公差 290

12.6.1 加工余量的概念 290

12.6.2 影响加工余量大小的因素 292

12.6.3 确定工序尺寸及其公差 293

12.6.4 工艺尺寸链 294

习题与思考题 295

第13章 特种加工 298

13.1 特种加工概述 298

13.1.1 特种加工的产生和发展 298

13.1.2 特种加工的分类 299

13.1.3 特种加工的工艺特点 299

13.1.4 各种特种加工技术经济指标对比 300

13.2 电火花加工 302

13.2.1 电火花加工（EDM）的基本原理与特点 302

13.2.2 电火花加工的一些基本规律 304

13.2.3 电火花加工的基本设备 306

13.2.4 电火花成型加工工艺 311

13.3 电解加工和电解磨削 313

13.3.1 电解加工的基本原理与规律 313

13.3.2 电解加工的特点及应用 315

13.3.3 电解磨削的基本原理 317

12.3.4 电解磨削的特点及应用 319

13.4 超声波加工 319

13.4.1 超声波加工的基本原理与特点 319

13.4.2 超声波加工设备 320

13.4.3 超声波加工的基本工艺规律 321

13.4.4 超声波加工的应用 322

13.5 激光加工 323

13.5.1 激光加工的基本原理 323

13.5.2 激光加工的基本规律 325

13.5.3 激光加工的特点与应用 327

13.6 其他特种加工 328

13.6.1 电子束加工 328

13.6.2 等离子体加工 331

13.6.3 磨料喷射加工 332

13.6.4 电铸成型 334

13.6.5 液力加工 338

习题与思考题 340

第14章 精密加工和超精密加工 341

14.1 概述 341

14.1.1 精密、超精密加工的概念 341

14.1.2 精密、超精密加工的意义与重要性 342

14.1.3 精密加工和超精密加工的工艺特点 342

14.1.4 超精密加工的共性技术及其发展 343

14.2 精密、超精密加工方法 344

14.2.1 精密切削加工 345

14.2.2 精密磨削加工 349

14.2.3 珩磨 352

14.2.4 纳米级加工——原子、分子加工单位的加工方法 354

14.3 基于微机器人的超精密加工技术 358

14.4 精密加工和超精密加工 359

14.4.1 国外水平与发展趋势 360

14.4.2 我国在超精密加工方面的主要研究方向及目标 364

习题与思考题 365