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第1篇 理论篇 2

第1章 概述 2

1.1 冲压成形的现状及发展趋势 2

1.1.1 冲压加工在工业生产中的地位 2

1.1.2 冲压现状和发展动向 2

1.2 冲压成形的基本知识 4

1.2.1 塑性成形 4

1.2.2 板材的冲压成形性能 11

1.2.3 板料成形性能的指标与实验 11

1.3 常用的冲模及毛坯材料 17

1.3.1 冲模材料 18

1.3.2 影响模具寿命的主要因素 22

1.3.3 冲压材料的种类及规格 24

习题 26

第2章 冲裁工艺及模具设计 27

2.1 冲裁变形过程及断面分析 27

2.1.1 冲裁变形过程 27

2.1.2 冲裁断面分析 28

2.2 冲裁件的工艺性 30

2.2.1 冲裁件的形状和尺寸 31

2.2.2 冲裁件的精度 31

2.2.3 搭边 32

2.2.4 条料宽度 34

2.2.5 排样 36

2.3 冲裁力的计算与降低冲裁力的方法 38

2.3.1 刃口冲裁力 39

2.3.2 卸料力、推件力和顶件力 39

2.3.3 降低冲裁力的方法 40

2.3.4 冲模的压力中心 43

2.4 冲裁模间隙 45

2.4.1 冲裁间隙对冲件质量的影响 45

2.4.2 间隙大小的确定 45

2.5 冲裁模刃口部分尺寸的确定 48

2.5.1 凹凸模刃口尺寸的计算原则 49

2.5.2 尺寸计算公式 49

2.6 冲裁模具设计 56

2.6.1 冲裁模的分类 56

2.6.2 冲裁模典型结构 58

2.6.3 冲裁模工作零件设计 66

2.6.4 定位零件 74

2.6.5 卸料、顶件和推件零件 76

2.6.6 模柄及固定零件 80

2.6.7 弹簧的选择 81

2.6.8 冲模闭合高度和压力机的装模高度 83

习题 84

第3章 弯曲变形及弯曲模具 85

3.1 弯曲变形过程的特点 85

3.1.1 中性层的内移 86

3.1.2 变形区内板料的变薄和增长 87

3.1.3 变形区板料剖面的畸变、翘曲和破裂 87

3.2 最小弯曲半径 88

3.2.1 最小弯曲半径的概念及影响因素 88

3.2.2 最小弯曲半径的值 89

3.3 弯曲回弹 90

3.3.1 影响弯曲回弹的因素 91

3.3.2 减小弯曲回弹的措施 92

3.3.3 弯曲回弹值的确定 94

3.4 弯曲件坯料长度计算 96

3.4.1 弯曲角为90°的弯曲件 96

3.4.2 圆角半径r＞0.5t的弯曲件 96

3.4.3 圆角半径r＜0.5t的弯曲件 97

3.4.4 铰链式弯曲 98

3.5 弯曲力的计算 99

3.5.1 自由弯曲力 99

3.5.2 校正弯曲力 99

3.5.3 顶件力或压料力 100

3.5.4 压力机公称压力的确定 100

3.6 弯曲模具的设计 100

3.6.1 工作部分尺寸的确定 100

3.6.2 弯曲模具的主要结构 103

3.7 弯曲件的工艺性 106

3.7.1 弯曲件的材料 106

3.7.2 弯曲件的结构形状 106

3.8 弯曲件的工序安排 108

3.8.1 弯曲件工序安排原则 108

3.8.2 典型弯曲件工序安排 108

习题 109

第4章 拉深工艺及拉深模设计 111

4.1 拉深过程分析 112

4.1.1 拉深件变形特点 112

4.1.2 拉深变形的应力应变状态 112

4.1.3 拉深件起皱与拉裂 114

4.1.4 拉深件工艺性 116

4.2 圆筒形件拉深毛坯的设计 117

4.2.1 毛坯的计算原则及方法 117

4.2.2 修边余量的确定 120

4.3 无凸缘筒形件的拉深工艺计算 121

4.3.1 拉深系数和极限拉深次数 121

4.3.2 影响极限拉深系数的因素 122

4.3.3 无凸缘圆筒形件的拉深次数及工序件尺寸确定 123

4.4 带凸缘筒形件的拉深工艺计算 127

4.4.1 变形特点 127

4.4.2 带凸缘圆筒形件的拉深次数及工序件尺寸的确定 127

4.5 拉深模具设计要点 135

4.5.1 拉深模间隙 135

4.5.2 凹凸模的结构 136

4.5.3 凸、凹模工作部分尺寸的确定 138

4.6 拉深力、压边力和拉深功 139

4.6.1 拉深力 139

4.6.2 压边力 140

4.6.3 拉深功 141

4.6.4 选择压力机的原则 141

4.6.5 拉深辅助工序 141

4.7 各种典型拉深模的结构 143

习题 145

第5章 其他冲压成形工艺 147

5.1 变薄拉深 147

5.1.1 变薄拉深的特点 147

5.1.2 变薄系数 148

5.1.3 变薄拉深工序尺寸的计算 148

5.1.4 拉深力 149

5.1.5 模具结构 149

5.2 翻边 151

5.3 翻孔 153

5.3.1 翻孔的工艺计算 154

5.3.2 变薄翻孔 157

5.4 胀形 159

5.4.1 胀形的变形特点 159

5.4.2 空心毛坯上的胀形（俗称凸肚） 159

5.4.3 胀形工艺计算 160

5.4.4 胀形模具 161

5.5 缩口 162

5.5.1 缩口的变形程度 162

5.5.2 缩口工艺计算 163

5.5.3 缩口模结构 164

5.6 旋压 166

5.6.1 旋压成形原理 166

5.6.2 旋压工艺 167

5.6.3 变薄旋压（强力旋压、旋薄） 167

5.7 起伏成形 169

5.7.1 加强肋的成形和尺寸 169

5.7.2 起伏成形的变形极限 170

5.7.3 起伏成形的压力极限 171

5.8 校平与整形 172

5.8.1 校平与整形（校形）的特点及应用 172

5.8.2 平板零件的校平 172

5.8.3 空间形状零件的整形 173

习题 174

第2篇 应用篇 176

第6章 课程设计和毕业设计 176

6.1 冲压模具课程设计与毕业设计的目的 176

6.1.1 冲压模具课程设计的目的 176

6.1.2 冲压模具毕业设计的目的 176

6.2 冲压模具课程设计与毕业设计的内容 176

6.2.1 冲压模具课程设计与毕业设计的课题 176

6.2.2 冲压模具课程设计与毕业设计的内容概要 177

6.2.3 冲压模具设计的要求 177

6.2.4 冲压模具设计工作量的要求 177

6.3 冲压模具课程设计与毕业设计的步骤 177

6.4 设计中应注意的问题 178

第7章 冲压模具设计步骤 179

7.1 冲压件冲压工艺性分析 179

7.1.1 冲压件的结构工艺性分析 179

7.1.2 冲压件尺寸精度分析及确定 179

7.2 冲压工艺方案的确定 179

7.2.1 确定冲压工序的种类 179

7.2.2 确定冲压工序的数量 179

7.2.3 确定冲压工序的顺序 180

7.2.4 工序的组合 180

7.3 工艺设计计算 180

7.3.1 工件尺寸的展开 180

7.3.2 排样 181

7.3.3 冲压力及压力中心的计算 181

7.3.4 工作零件刃口尺寸或成形尺寸的计算 181

7.4 冲压设备的选择 181

7.4.1 设备类型的选择 181

7.4.2 确定设备的型号和规格 181

7.5 编制冲压工艺（过程）卡 181

7.6 模具总体结构的设计 182

7.6.1 确定模具的结构形式 182

7.6.2 确定模具的压力中心 183

7.6.3 确定模具结构尺寸 183

7.6.4 绘制模具结构草图 184

7.7 模具主要零部件的设计 185

7.8 模具装配图的设计 185

7.9 完成模具装配图 185

第8章 设计实例 188

8.1 垫板冲裁模设计实例 188

8.1.1 工艺分析 188

8.1.2 工艺方案确定 188

8.1.3 工艺计算 189

8.1.4 冲压设备的选用 191

8.1.5 模具零部件结构的确定 191

8.1.6 模具装配图 192

8.1.7 模具零件图 192

8.2 客车车门垫板冲裁连续模实例 198

8.2.1 工艺分析 199

8.2.2 工艺方案确定 199

8.2.3 工艺计算 199

8.2.4 模具主要零部件的设计 202

8.2.5 选定设备 202

8.2.6 绘制模具总图 203

8.2.7 绘制模具非标准零件图 204

8.3 心轴托架弯曲模设计实例 206

8.3.1 工艺分析 206

8.3.2 工艺方案确定 207

8.3.3 工艺计算 209

8.3.4 计算压力及初选冲床 210

8.3.5 冲压工艺卡片 211

8.4 塑料闸瓦钢背弯曲模设计实例 211

8.4.1 工艺分析及方案确定 212

8.4.2 工艺计算 212

8.4.3 模具总体设计 213

8.4.4 模具主要零部件的设计 213

8.4.5 选定设备 214

8.4.6 绘制模具总图 214

8.4.7 绘制模具非标准零件图 216

8.5 无凸缘筒形件拉深模具设计实例 217

8.5.1 工艺分析 217

8.5.2 工艺方案确定 217

8.5.3 工艺计算 218

8.5.4 落料首次拉深复合模具的总体结构设计 219

8.5.5 压力机的选用 220

8.5.6 模具主要零件设计 220

参考文献 222

附录A 冲压件尺寸公差（GB/T 13914—2013） 224

附录B 不同工件的成形模具工作原理及三维爆炸图 228