实用冲压工艺及模具设计手册PDF电子书下载

前言 1

第1章　冲压材料 1

1.1　冲压用原材料 1

1.1.1 热轧钢板 1

1.1.2 冷轧钢板 3

1.1.3 不锈钢 15

1.1.4　合金钢 17

1.1.5　有色金属板材 18

1.2　冲压性能与试验方法 28

1.2.1　单向拉伸实验 29

1.2.2　液压胀形实验 30

1.2.3　拉深成形试验 31

1.2.4　艾利克森试验（杯突试验） 31

1.2.5　拉胀复合性能试验 33

1.2.6　成形极限图试验 34

1.2.7　方板对角拉伸试验 36

1.3　冲压用新材料 37

1.3.1 减振钢板 37

1.3.2　拼焊板 40

1.3.3　TRIP钢 42

第2章　剪切 44

2.1　平刃剪切 44

2.1.1　平刃剪切特点 44

2.1.2　平刃剪切力和剪切功 44

2.2　斜刃剪切 45

2.2.1 斜刃剪切特点 45

2.2.2　斜刃剪切力与剪切功 45

2.2.3　斜剪条料的质量和精度 47

2.3　滚剪与振动剪 49

2.3.1 滚剪 49

2.3.2　振动剪 50

2.4　卷材的开卷剪切 50

2.4.1 全自动生产线上的卷材开卷 50

2.4.2　用普通剪板机剪块料 52

2.5 管材剪切 52

2.5.1 冲切法 53

2.5.2　双重冲切法 53

2.5.3　移动式双重冲切法 54

2.5.4　芯棒剪切法 54

2.5.5　芯棒双重剪切法 55

2.5.6　活动芯棒剪切法 56

2.5.7　变直径芯棒剪切法 56

2.5.8　其他管材剪切法 58

第3章　冲裁 59

3.1 概述 59

3.1.1　冲裁工艺及模具分类 59

3.1.2　冲裁过程变形分析 60

3.2　冲裁间隙 62

3.2.1 冲裁间隙对冲裁工艺及模具的影响 62

3.2.2　合理间隙值的确定 63

3.3 冲裁模凸模、凹模刃口尺寸计算 69

3.3.1 冲裁模凸、凹模刃口尺寸确定的原则 69

3.3.2　冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算时各相关参数的关系图解 69

3.3.3 冲裁模凸、凹模刃口尺寸计算 72

3.4　冲裁力 75

3.4.1 冲裁力的计算公式 75

3.4.2　降低冲裁力的方法 77

3.4.3　卸料力、顶件力和推件力、压料力、侧向力 82

3.4.4　冲裁功的验算 84

3.4.5　冲裁模的压力中心 86

3.5 冲裁件的工艺性及材料的经济利用 91

3.5.1 冲裁件的工艺性 91

3.5.2　材料的经济利用 99

3.6　冲裁模 109

3.6.1　冲裁模的基本类型 109

3.6.2　冲裁模主要部件 114

3.6.3　冲裁模工作零（部）件结构设计 114

3.6.4　其他工艺结构零件 143

3.6.5　冲裁模辅助结构零件 158

3.7　整修与光洁冲裁 178

3.7.1 整修 178

3.7.2　负间隙冲裁 184

3.7.3 小间隙圆角刃口冲裁 185

3.7.4　深孔冲裁及小孔冲模 187

3.8　非金属材料的冲裁 197

3.8.1 适用于冲裁加工的非金属材料的种类 197

3.8.2　非金属材料的冲裁方法 197

3.9　其他冲裁工艺 209

3.9.1 钢管冲孔 209

3.9.2　管材端面的冲裁 211

3.9.3　成形零件的冲裁 213

3.9.4　钛镁合金冲裁工艺 217

3.10　组合冲模及通用冲裁模 219

3.10.1 弓形架式单元组合冲模 219

3.10.2　L架式单元组合冲模 228

3.10.3　积木式组合冲模 229

3.10.4　通用冲裁模 233

3.11　其他冲裁模 237

3.11.1　硬质合金冲裁模 237

3.11.2　聚氨酯橡胶冲裁模 242

3.11.3　锌合金冲裁模 250

3.11.4　其他简易冲裁模 254

3.12　冲裁件质量分析 260

第4章　精冲 264

4.1 精冲基础 264

4.1.1　精冲工艺原理 264

4.1.2　精冲工艺特点 267

4.1.3　精冲工作过程 267

4.1.4　精冲的经济性 267

4.2　精冲零件 268

4.2.1　精冲零件工艺性 268

4.2.2　精冲零件质量 279

4.2.3　精冲零件材料 287

4.3　精冲工艺编制 293

4.3.1　冲裁工艺 294

4.3.2　弯曲工艺 296

4.3.3　斜切工艺 297

4.3.4　沉孔工艺 298

4.3.5　半冲孔工艺 298

4.3.6　挤压工艺 299

4.3.7　压扁工艺 300

4.3.8　复杂零件工艺 301

4.4　精冲模设计 302

4.4.1 基本原则 302

4.4.2　模具特点 303

4.4.3　模具种类的选择 304

4.4.4　模具结构 305

4.4.5　典型精冲模具结构示例 316

4.4.6　工艺与模具设计计算 322

4.4.7　模具零部件设计 326

4.4.8　精冲模寿命 339

4.5　精冲的润滑 341

4.5.1 润滑作用 341

4.5.2　润滑剂选择 341

4.6　对向凹模精冲 342

4.6.1　基本原理 342

4.6.2　工作过程 343

4.6.3　工艺特点 343

4.6.4　模具类型 344

第5章　弯曲 346

5.1 变形特点 346

5.1.1　弯曲成形过程 346

5.1.2　变形区应力状态和应变状态 347

5.1.3 弯曲中性层 348

5.2　最小相对弯曲半径 349

5.2.1 最小相对弯曲半径的计算 349

5.2.2　影响最小相对弯曲半径的因素 349

5.2.3　最小相对弯曲半径经验值 351

5.3　弯曲件的工艺性 352

5.3.1 弯曲件的工艺性评价 352

5.3.2 改善弯曲件工艺性的方法 353

5.4　弯曲力 355

5.4.1 V形和U形弯曲力 355

5.4.2　校正弯曲力 355

5.4.3　顶件力和压料力 356

5.4.4　弯曲设备的选择 356

5.5　毛坯展开长度尺寸 356

5.5.1 中性层位置的确定 356

5.5.2　r/t＞0.5的弯曲件 358

5.5.3　r/t＜0.5的弯曲件 362

5.5.4　铰链式弯曲件 363

5.5.5 圆棒料弯曲件 363

5.5.6　弯曲部分中性层的弧长 363

5.6　弯曲件质量与对策 368

5.6.1　弹复的表示方法 368

5.6.2　影响弹复的因素 368

5.6.3　常用材料弯曲成形弹复量 369

5.6.4　控制弹复的对策 372

5.6.5　其他质量问题与对策 376

5.7　弯曲成形工艺设计 377

5.8　弯曲模结构 378

5.8.1　V形件弯曲模结构 378

5.8.2　U形件弯曲模结构 379

5.8.3 Z形件弯曲模结构 379

5.8.4　带法兰件弯曲模结构 380

5.8.5 圆筒形件弯曲模结构 381

5.8.6　铰链件弯曲模 381

5.8.7　连续弯曲模 382

5.9　管材和型材的弯曲 383

5.9.1 弯曲加工的方式 383

5.9.2　横断面形状与壁厚的变化 389

5.9.3　最小弯曲半径 394

5.10　拉弯成形 401

5.11　滚弯成形 402

5.11.1　概述 402

5.11.2　滚弯成形过程 403

5.11.3　锥体卷制 405

5.11.4　二轴滚弯（二辊卷板） 408

5.12　辊压成形 409

5.12.1 概述 409

5.12.2　辊压成形原理 409

5.12.3　工艺设计 411

5.12.4　变截面零件的辊压成形 414

第6章　胀形 416

6.1 变形特点及分类 416

6.2　工艺参数的设计计算 416

6.2.1 平板毛坯局部成形 416

6.2.2　空心毛坯的胀形 418

6.3　胀形模设计方法 421

6.3.1 压加强筋模具 421

6.3.2　空心毛坯胀形模具 421

6.4　胀形模设计实例 424

第7章　拉深 432

7.1 圆筒形件拉深 432

7.1.1 拉深时的变形特点 432

7.1.2　拉深系数及拉深次数 434

7.1.3　带法兰圆筒形件的拉深 441

7.1.4　拉深件毛坯尺寸确定方法 451

7.1.5　起皱与防止措施 468

7.1.6　其他回转体零件拉深 473

7.2　扁圆形及椭圆形零件拉深 496

7.2.1　椭圆形件拉深 497

7.2.2　扁圆形件拉深 505

7.3　盒形件拉深 516

7.3.1 低盒形件的拉深 516

7.3.2　高盒形件的拉深 526

7.3.3 带法兰盒形件的拉深 531

7.3.4　角锥形件的拉深 534

7.3.5　盒形件拉深中缺陷与防止 539

7.4　拉深力和拉深功 542

7.4.1 拉深力 542

7.4.2　拉深功及功率 547

7.5　拉深模设计 548

7.5.1 圆筒形件拉深模 548

7.5.2　变薄拉深模具 565

7.5.3　盒形件拉深模具设计 568

7.6　修边模 573

第8章　翻边 582

8.1　变形特点与分类 582

8.2　伸长类翻边 582

8.2.1　伸长类平面翻边 582

8.2.2　伸长类曲面翻边 597

8.3　压缩类翻边 598

8.3.1 压缩类平面翻边 598

8.3.2　压缩类曲面翻边 599

8.4　翻边模设计 600

8.4.1 翻边模设计基本原则 600

8.4.2　翻边模典型结构 606

第9章　连续模 608

9.1　概述 608

9.2　连续模常用的定距方法 609

9.3　带料连续拉深 612

9.3.1 带料连续拉深方法 613

9.3.2　拉深系数及相对拉深高度 616

9.3.3 凸、凹模圆角半径的确定 618

9.3.4　带料连续拉深工艺计算方法 619

9.3.5　带料连续拉深模具结构 621

9.4　连续冲裁模 627

9.5　连续弯曲模 631

9.6　其他类型连续模 637

9.7　连续模设计中应注意的几个问题 641

第10章　其他成形方法 643

10.1　缩口 643

10.1.1　概述 643

10.1.2　缩口的变形分析 643

10.1.3　缩口的变形程度 644

10.1.4　缩口的坯料尺寸确定 647

10.1.5　缩口力的计算 647

10.1.6　缩口模具形式 651

10.2　扩口 654

10.2.1　概述 654

10.2.2　扩口的变形分析 654

10.2.3　扩口的变形程度 655

10.2.4　扩口的坯料尺寸确定 657

10.2.5 扩口力的计算 657

10.2.6　扩口模具形式 658

10.3　校形 662

10.3.1　概述 662

10.3.2　平板零件校平 662

10.3.3　成形零件校形 664

10.4　充液拉深 666

10.4.1　概述 666

10.4.2　成形原理与工艺特点 666

10.4.3 破裂的特征与工艺参数影响 670

10.4.4　充液拉深模具 673

10.4.5　其他充液拉深工艺 673

10.5　管材液压成形 675

10.5.1　概述 675

10.5.2　成形原理与工艺特点 675

10.5.3 失效形式与工艺参数确定 676

10.5.4　模具结构和润滑 681

10.6　电磁成形 682

10.6.1　概述 682

10.6.2　工作原理及主要成形方法 683

10.6.3 电磁成形工艺设计要点 687

10.7　旋压 689

10.7.1　概述 689

10.7.2　普通旋压 690

10.7.3 变薄旋压 696

10.8　超塑成形 703

10.8.1　概述 703

10.8.2　超塑性的分类及力学特性 704

10.8.3　典型的超塑性合金材料 705

10.8.4　超塑成形方法 707

10.8.5　超塑成形工艺参数 709

10.8.6　超塑成形的主要缺陷及控制措施 710

10.8.7　模具设计工艺要点 711

10.8.8　超塑成形典型设备 713

10.8.9　超塑成形发展趋势 713

第11章　汽车覆盖件工艺与模具 715

11.1　覆盖件概述 715

11.1.1 覆盖件的特点 715

11.1.2　对覆盖件的要求 715

11.1.3　覆盖件分类 716

11.2　拉深件设计 716

11.2.1　确定拉深方向 717

11.2.2　工艺补充部分 720

11.2.3　确定压料面形状 722

11.2.4　确定拉深筋 725

11.2.5　工艺切口 728

11.3　拉深模的设计 728

11.3.1 拉深模的典型结构及其尺寸参数 728

11.3.2　拉深模的导向 733

11.3.3　通气孔及排气管 737

11.4　覆盖件拉深模的调试 737

11.4.1 拉深模调试应解决的问题 737

11.4.2　调试程序 738

11.4.3 建立模具调试档案 740

11.5　修边模的设计 741

11.5.1　工艺计算 741

11.5.2　修边模典型结构 742

11.5.3　修边模的定位 745

11.5.4　修边状态 745

11.5.5　刃口切入量 748

11.5.6　两次修边的接刀 748

11.5.7　废料刀及废料的处理 749

11.6　翻边模设计 753

11.6.1　翻边形式及变形特点 753

11.6.2　翻边模分类 754

11.6.3 确定冲压方向 756

11.6.4 翻边凸模的扩张结构 756

11.6.5 翻边凸模的缩小结构和翻边凹模的扩张结构 763

11.6.6 翻边凹模镶块的交接 764

11.6.7　翻边凹模镶块翻入面 767

11.6.8　翻边凸模和凹模的材料 768

11.7　斜楔模设计 768

11.7.1　斜楔机构种类 768

11.7.2　斜楔机构的力与行程计算 771

11.7.3 各种斜楔机构行程线图的画法 772

11.7.4　斜楔的设计 776

11.7.5　斜楔的支撑形式 777

11.7.6　滑块的设计 777

11.8　汽车覆盖件模具DL图的设计 779

11.8.1 DL图的用途 779

11.8.2 DL图的设计过程 779

11.8.3 设计DL图应注意分析的若干问题 781

11.8.4　DL图中图示项目符号表示的规定 782

11.8.5 DL图实例 783

11.9　覆盖件成形的质量问题 784

11.9.1 破裂及其对策 784

11.9.2　起皱与对策 788

11.9.3　面畸变及其对策 794

11.10　拉伸刚性 801

11.10.1 拉伸刚性概念 801

11.10.2　拉伸刚性的实验方法 802

11.10.3　影响拉伸刚性的因素 804

11.11　抗凹性 806

11.11.1 凹坑的概念 806

11.11.2　抗凹性试验方法 807

11.11.3　静态抗凹性的影响因素 808

11.11.4　动态抗凹性的影响因素 811

第12章　模具材料 813

12.1　模具材料的分类 813

12.1.1 模具材料的等级 813

12.1.2　模具材料分类 815

12.2　模具材料的选用 816

12.2.1 选用依据 816

12.2.2　模具材料选用及硬度要求 817

12.3　模具钢的热处理 822

12.4　新模具钢性能及热处理 841

12.4.1 国内新模具钢的性能及热处理 841

12.4.2 国外新模具钢的性能及热处理 844

12.4.3　低熔点合金 852

12.4.4　锌基合金 858

12.4.5　聚氨脂橡胶 859

12.5 国内外模具材料的对照 859

第13章　冲压设备 861

13.1 压力机的分类 861

13.1.1　冲压机械的类型 861

13.1.2　压力机类型的选择 862

13.2　压力机特性与技术参数 864

13.2.1 机械压力机驱动机构的运动曲线 864

13.2.2　机械压力机的压力 865

13.2.3　压力机容许偏心载荷 869

13.2.4　压力机的精度 870

13.2.5　压力机的技术参数 872

13.3　精冲压力机 886

13.3.1 精冲压力机的主要性能 886

13.3.2　精冲压力机类型 887

13.3.3　滑块运动特性 890

13.3.4　精冲压力机的配套装置 892

13.3.5 精冲压力机的模具安全防护装置 893

13.3.6　精冲压力机技术参数 895

13.4　剪板机 902

13.4.1　剪板机的分类 902

13.4.2　剪板机的规格 902

13.5　弯板机 904

13.5.1 折弯机 904

13.5.2　卷板机 909

13.6　其他冲压设备技术参数 912

第14章　轿车厂用冲压设备 919

14.1　机械压力机 919

14.1.1 压力机的重要参数 919

14.1.2　传动型式 920

14.1.3 驱动电动机和飞轮 922

14.1.4　离合器和制动器 923

14.1.5　滑块 926

14.1.6　移动工作台 930

14.1.7　拉深垫 932

14.1.8　滑块重量平衡装置 934

14.1.9　气动系统 935

14.1.10　液压系统 935

14.1.11　润滑系统 935

14.1.12　压力机控制系统 936

14.1.13　压力机的维修 939

14.2 自动化冲压线 940

14.2.1 机械压力机生产线的配置 940

14.2.2　机械压力机的技术要求 941

14.2.3 自动化装置 943

14.3　多工位压力机 948

14.3.1 多工位压力机的分类 949

14.3.2 三轴式和横杆式多工位压力机 954

14.3.3　大型多工位压力机的控制系统 957

14.3.4　20000kN三轴式多工位压力机的技术性能 963

14.4　开卷落料线 966

14.4.1　生产技术参数 969

14.4.2　开卷和送料系统 969

14.4.3　落料压力机 975

14.4.4　料片堆垛 977

14.4.5　控制系统 978

14.5　冲压车间的辅助设备 979

14.5.1 试模压力机和研配压力机 979

14.5.2　模具清洗系统 981

14.5.3　五轴模具加工数控龙门铣 982

14.5.4　废料输送线 983

14.5.5 电瓶车和平板车 983

14.5.6　板料翻转机 983

14.6　冲压车间的规划 984

14.6.1 冲压车间的组织结构 984

14.6.2　冲压车间的设计 985

14.6.3 冲压车间的平面布置 987

参考文献 991