全書分3篇共11章。第1篇主要介紹沖壓成形的基礎(chǔ)知識,為全書學習做鋪墊。第2篇主要介紹傳統(tǒng)的沖壓工藝與模具設(shè)計,系統(tǒng)地介紹了沖裁、彎曲、拉深三種基本沖壓工藝、模具的典型結(jié)構(gòu)、模具的設(shè)計方法及沖壓件的質(zhì)量控制;對翻孔、翻邊、脹形、縮口、擴口、壓筋、壓印等成形工藝與模具做了簡介。第3篇主要介紹先進沖壓工藝與模具設(shè)計,較為詳細地介紹了多工位級進沖壓工藝與模具設(shè)計和汽車覆蓋件成形的主要工藝,對精密沖壓和數(shù)控沖壓做了簡要介紹。
本書為“十二五”江蘇省高等學校重點教材(編號:20151061),獲中國機械工業(yè)科學技術(shù)獎三等獎。本書可供高等院校材料成型及控制工程、模具設(shè)計與制造、機械制造及其自動化等專業(yè)的本科、高職高專、成人教育和助學自考等學生使用,也可供從事沖壓生產(chǎn)和科研工作的工程技術(shù)人員使用。
本書為“十二五”江蘇省高等學校重點教材(編號:20151061),獲中國機械工業(yè)科學技術(shù)獎三等獎。
模具是材料成形技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈中的關(guān)鍵制造要素,是產(chǎn)品成形的專用工藝裝備。模具既能對制件實現(xiàn)控形,也能完成制件功能的控性,是實現(xiàn)零件成形與量產(chǎn)的雙重保證。同時,模具產(chǎn)業(yè)是全球最大的橫向產(chǎn)業(yè),幾乎面向所有的工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)。一個國家、地區(qū)或者行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其水平、研發(fā)能力與“更新?lián)Q代”速度都與模具的水平及用量關(guān)系密切,因此模具是一個國家工業(yè)產(chǎn)品保持國際競爭力的重要技術(shù)保證。
本書是在《沖壓工藝與模具設(shè)計》(第2版)的基礎(chǔ)上進行修訂的,本次修訂保留了上一版的體系和特點,但更加注重學生解決實際工程問題能力的培養(yǎng),主要對上一版中過時的技術(shù)、標準等內(nèi)容進行調(diào)整,并根據(jù)不同教學內(nèi)容的特點適當增加了課程思政的內(nèi)容,對部分重要的知識點配套了講課視頻,以幫助學生更好地理解相關(guān)內(nèi)容。
本書由南京工程學院柯旭貴擔任主編?滦褓F統(tǒng)稿并編寫了第1章中的13~16節(jié),第2章,第3章中的31~37節(jié),第4章中的41~45節(jié),第7章中的71~74節(jié),與南京喬豐汽車工裝技術(shù)開發(fā)有限公司的滿長江合編了第9章,與中機精沖科技(福建)有限公司的趙彥啟合編了第10章。南通開放大學孟玉喜(原南通友星線束有限公司產(chǎn)品高級專員)編寫了第8章。安徽工程大學的邢昌編寫了第5章。宿遷學院的張俊編寫了第1章中的11、12節(jié),第4章中的46節(jié)和第6章。南京工程學院李睿編寫了第3章中的38節(jié),第7章中的75節(jié),與無錫領(lǐng)豐鈑金有限公司的王鵬程合編了第11章。
本書由賈俐俐教授擔任主審,她對本書的編寫提出了寶貴意見,在此表示衷心的感謝。趙彥啟研究員和孟玉喜教授從生產(chǎn)實踐的角度對本書其他章節(jié)內(nèi)容的編寫也提出了許多極好的建議,在此一并表示感謝。
由于編者水平有限,書中不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正。
編者模具是工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)工藝裝備,被稱為“工業(yè)之母”。沒有高水平的模具就沒有高水平的工業(yè)產(chǎn)品,F(xiàn)在,模具的工業(yè)水平既是衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志,也是一個國家工業(yè)產(chǎn)品保持國際競爭力的重要保證之一。
此次修訂保留了第1版的體系和特點,但更加突出其工程應(yīng)用性,為此在編寫人員和內(nèi)容上做了調(diào)整,主要有:
1)先進沖壓部分全部邀請了企業(yè)生產(chǎn)一線人員參與編寫,使內(nèi)容更加符合生產(chǎn)實際。
2)在內(nèi)容上進行了精簡和調(diào)整,所有模具結(jié)構(gòu)盡量與實際生產(chǎn)吻合。書中的模具以實際工程應(yīng)用中的主流結(jié)構(gòu)為主,對經(jīng)典但又不常用的結(jié)構(gòu)和知識只進行簡介,如強化了鋼板模架、彈性卸料裝置、分別制造法下模具刃口尺寸的計算方法、級進沖壓方法等內(nèi)容。對模具結(jié)構(gòu)、沖裁模刃口尺寸的計算、第3章和第7章的設(shè)計舉例及第8章等做了較大的改動。
3)更新了模具標準,保證所有標準為最新國家標準。
4)對模具行業(yè)的最新技術(shù)做了簡介,如高強度鋼板的熱沖壓技術(shù)、快速經(jīng)濟模具和快速成形技術(shù)等。
5)配套了電子課件。
本書由南京工程學院柯旭貴和張榮清擔任主編?滦褓F統(tǒng)稿并編寫了第1章中的第13~16節(jié),第2、3、7章,與南通開放大學孟玉喜(原南通友星線束有限公司產(chǎn)品高級專員)合編了第8章,與上海千緣汽車車身模具有限公司的滿長江合編了第9章。張榮清編寫了第4章中的第41~45節(jié),與無錫曙光模具有限公司的許偉興合編了第10章,與無錫領(lǐng)豐鈑金有限公司的王鵬程合編了第11章。安徽工程大學的邢昌編寫了第5章。宿遷學院的張俊編寫了第1章中的第11~12節(jié),第4章中的第46節(jié)和第6章。
本書由賈俐俐教授擔任主審,她對本書的編寫提出了寶貴意見,在此表示衷心的感謝。
由于編者水平有限,書中不妥之處在所難免,懇請讀者批評指正。
編者模具是工業(yè)生產(chǎn)中極其重要而又不可或缺的特殊的基礎(chǔ)工藝裝備,工業(yè)要發(fā)展,模具須先行。沒有高水平的模具,就沒有高水平的工業(yè)產(chǎn)品,F(xiàn)在,模具工業(yè)水平既是衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志,也是一個國家工業(yè)產(chǎn)品保持國際競爭力的重要保證之一。
沖壓模具是模具的重要組成部分,在模具中所占比例為40%左右。目前,我國沖壓模具在數(shù)量、質(zhì)量、技術(shù)和能力等方面都有了很大的發(fā)展,但與國民經(jīng)濟需求和世界先進水平相比,差距仍很大。造成這種差距的主要原因與人才的匱乏、標準化程度低有密切關(guān)系,因此培養(yǎng)適應(yīng)國民經(jīng)濟發(fā)展需要的專門人才,提高模具標準化程度,將是促進沖壓模具發(fā)展的有力措施。
為適應(yīng)沖壓模具市場及與國際接軌的需要,我國對沖壓模具標準在2008年進行了較大范圍的修訂和完善,對不少標準中的數(shù)據(jù)進行了更改和調(diào)整,因此,作為培養(yǎng)專門模具人才的教學用書也應(yīng)進行及時的更新。本書采用了最新的沖壓模具標準,將傳統(tǒng)沖壓工藝與先進沖壓工藝融合在一起進行編寫,既滿足傳統(tǒng)知識的傳授,又能滿足現(xiàn)代模具市場對沖壓模具人才的需求。
本書的主要特點是:
1)首次將傳統(tǒng)沖壓工藝與模具同先進沖壓工藝與模具合在一起,并采用最新沖壓模具標準和規(guī)范,充分體現(xiàn)本書的基礎(chǔ)性和先進性。
2)注重與實際生產(chǎn)密切貼合。在本書的編寫過程中,特別注重與實際生產(chǎn)的銜接,為此邀請企業(yè)人員參與,并到相關(guān)企業(yè)進行調(diào)研,力爭使書中內(nèi)容能反映實際生產(chǎn),體現(xiàn)本書的實用性。
3)編寫形式活潑,圖例典型。本書以較為形象的剪貼畫的形式引出每章的“能力要求”,并以“擴展閱讀”的形式插入與書中內(nèi)容
高等院校教師
前言
第2版前言
第1版前言
第1篇沖壓工藝概述
第1章沖壓工藝基礎(chǔ)知識2
11沖壓工藝特點及應(yīng)用2
111沖壓的概念2
112沖壓的特點及應(yīng)用3
12沖壓工藝的分類4
13沖壓材料8
131沖壓材料的工藝要求8
132常用沖壓材料及下料方法 11
14沖壓設(shè)備13
15沖模常用標準19
151沖模標準化意義19
152沖模常用標準簡介20
16我國沖壓行業(yè)的現(xiàn)狀、“十四五”
期間的重點任務(wù)和主要發(fā)展方向22
161我國沖壓行業(yè)的現(xiàn)狀22
162我國沖壓行業(yè)存在的主要問題23
163“十四五”期間沖壓行業(yè)發(fā)展
重點及主要發(fā)展方向24
思考題25
第2章沖壓工藝基礎(chǔ)理論27
21塑性成形基本概念27
22塑性成形力學基礎(chǔ)28
23塑性成形基本規(guī)律30
思考題32第2篇沖壓工藝與模具設(shè)計
第3章沖裁工藝與模具設(shè)計34
31沖裁變形過程分析36
311沖裁過程板料受力情況分析36
312沖裁變形過程36
313沖裁變形區(qū)位置38
32沖裁件質(zhì)量分析及控制38
321沖裁件斷面特征及其影響因素38
322沖裁件尺寸精度及其影響因素41
323沖裁件形狀誤差及其影響因素42
324沖裁件質(zhì)量控制42
33沖裁工藝計算43
331排樣設(shè)計 43
332沖裁工藝力與壓力中心的計算52
34沖裁工藝設(shè)計57
341沖裁件工藝性分析57
342沖裁工藝方案確定62
35沖裁?傮w結(jié)構(gòu)設(shè)計64
351沖裁模的分類及典型結(jié)構(gòu)64
352沖裁模的類型選擇和沖裁模零件
結(jié)構(gòu)型式的確定77
36模具主要零件的設(shè)計與標準的選用77
361工作零件的設(shè)計與標準的選用77
362定位零件的設(shè)計與標準的選用92
363壓料、卸料、送料零件的設(shè)計與
標準的選用103
364導(dǎo)向零件的設(shè)計與標準的選用111
365固定零件的設(shè)計與標準的選用113
37沖裁設(shè)備的選用與校核119
38沖裁模設(shè)計舉例121
思考題128
第4章彎曲工藝與模具設(shè)計130
41彎曲變形過程分析132
411彎曲變形過程132
412彎曲變形特點133
413彎曲變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)134
42彎曲件質(zhì)量分析及控制135
421彎裂135
422回彈138
423偏移140
424板料橫截面的畸變和翹曲變形141
425變形區(qū)變薄和彎曲長度增加142
43彎曲工藝計算142
431彎曲件毛坯尺寸的計算142
432彎曲工藝力的計算及設(shè)備選用145
44彎曲工藝設(shè)計147
441彎曲件工藝性分析147
442彎曲工藝方案確定149
45彎曲模設(shè)計150
451彎曲模類型及結(jié)構(gòu)150
452彎曲模具零件設(shè)計159
46彎曲模設(shè)計舉例163
思考題167
第5章拉深工藝與模具設(shè)計168
51拉深變形過程分析169
511拉深變形過程及特點169
512拉深過程中毛坯應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)及
分布171
52拉深件質(zhì)量分析及控制173
521起皺173
522拉裂175
53拉深工藝計算176
531直壁旋轉(zhuǎn)體零件的拉深工藝
計算176
532非直壁旋轉(zhuǎn)體零件的拉深工藝
計算191
533無凸緣橢圓形件的拉深工藝
計算195
534無凸緣盒形件的拉深工藝計算197
535拉深工藝力計算及設(shè)備選用200
54拉深工藝設(shè)計203
541拉深件工藝性分析203
542拉深工藝方案確定206
55拉深模具設(shè)計207
551拉深模具類型及典型結(jié)構(gòu)207
552拉深模具零件設(shè)計212
56拉深模設(shè)計舉例216
思考題220
第6章成形工藝與模具設(shè)計222
61翻孔222
611翻圓孔222
612翻非圓孔228
62翻邊229
63縮口與擴口231
631縮口231
632擴口234
64脹形235
65壓筋、壓凸包與壓印239
651壓筋、壓凸包239
652壓印240
思考題241
第7章沖壓工藝與模具設(shè)計方法242
71設(shè)計前的準備工作242
72沖壓工藝設(shè)計的主要內(nèi)容及步驟242
73沖壓模具設(shè)計方法與步驟246
731模具類型及結(jié)構(gòu)型式的確定246
732模具零件的設(shè)計及標準的選用246
733模具圖樣的繪制247
74沖壓模具材料及熱處理249
75沖壓工藝與模具設(shè)計實例251
思考題258第3篇先進沖壓工藝與模具設(shè)計
第8章多工位級進沖壓工藝與模具
設(shè)計260
81多工位級進沖壓排樣設(shè)計261
811排樣設(shè)計的內(nèi)容262
812毛坯排樣264
813沖切刃口外形設(shè)計264
814工序排樣269
82多工位級進模典型結(jié)構(gòu)284
83多工位級進模零件設(shè)計291
831工作零件設(shè)計291
832定位零件設(shè)計297
833卸料零件設(shè)計302
834固定零件設(shè)計304
835導(dǎo)向零件設(shè)計305
836沖壓方向轉(zhuǎn)換機構(gòu)設(shè)計305
837安全檢測機構(gòu)設(shè)計306
84多工位級進模的圖樣繪制307
841總裝配圖的繪制要求307
842零件圖的繪制要求307
思考題310
第9章汽車覆蓋件成形工藝與模具312
91覆蓋件的工藝數(shù)學模型314
92覆蓋件拉延工藝與模具318
921覆蓋件拉延工藝設(shè)計318
922拉延模的結(jié)構(gòu)324
93覆蓋件修邊工藝與模具326
931修邊工藝設(shè)計326
932修邊模的結(jié)構(gòu)327
94覆蓋件翻邊工藝與模具329
941翻邊工藝設(shè)計330
942翻邊模的結(jié)構(gòu)331
思考題334
第10章精密沖壓工藝與模具設(shè)計335
101精沖工藝類型337
102齒圈壓板精沖339
1021齒圈壓板精沖過程340
1022齒圈壓板精沖工藝341
1023齒圈壓板精沖模348
103精沖復(fù)合工藝351
104精沖件質(zhì)量360
思考題362
第11章數(shù)控沖壓工藝與模具363
111數(shù)控沖壓設(shè)備及模具364
1111數(shù)控轉(zhuǎn)塔壓力機364
1112數(shù)控轉(zhuǎn)塔壓力機專用模具367
112數(shù)控沖壓編程設(shè)計369
1121數(shù)控沖壓編程原則369
1122數(shù)控沖壓編程設(shè)計與操作371
思考題373
參考文獻374