全书分3篇共11章。第1篇主要介绍冲压成形的基础知识,为全书学习做铺垫。第2篇主要介绍传统的冲压工艺与模具设计,系统地介绍了冲裁、弯曲、拉深三种基本冲压工艺、模具的典型结构、模具的设计方法及冲压件的质量控制;对翻孔、翻边、胀形、缩口、扩口、压筋、压印等成形工艺与模具做了简介。第3篇主要介绍先进冲压工艺与模具设计,较为详细地介绍了多工位级进冲压工艺与模具设计和汽车覆盖件成形的主要工艺,对精密冲压和数控冲压做了简要介绍。
本书为“十二五”江苏省高等学校重点教材(编号:20151061),获中国机械工业科学技术奖三等奖。本书可供高等院校材料成型及控制工程、模具设计与制造、机械制造及其自动化等专业的本科、高职高专、成人教育和助学自考等学生使用,也可供从事冲压生产和科研工作的工程技术人员使用。
本书为“十二五”江苏省高等学校重点教材(编号:20151061),获中国机械工业科学技术奖三等奖。
模具是材料成形技术产业链中的关键制造要素,是产品成形的专用工艺装备。模具既能对制件实现控形,也能完成制件功能的控性,是实现零件成形与量产的双重保证。同时,模具产业是全球最大的横向产业,几乎面向所有的工业制造产业。一个国家、地区或者行业的产品结构及其水平、研发能力与“更新换代”速度都与模具的水平及用量关系密切,因此模具是一个国家工业产品保持国际竞争力的重要技术保证。
本书是在《冲压工艺与模具设计》(第2版)的基础上进行修订的,本次修订保留了上一版的体系和特点,但更加注重学生解决实际工程问题能力的培养,主要对上一版中过时的技术、标准等内容进行调整,并根据不同教学内容的特点适当增加了课程思政的内容,对部分重要的知识点配套了讲课视频,以帮助学生更好地理解相关内容。
本书由南京工程学院柯旭贵担任主编。柯旭贵统稿并编写了第1章中的13~16节,第2章,第3章中的31~37节,第4章中的41~45节,第7章中的71~74节,与南京乔丰汽车工装技术开发有限公司的满长江合编了第9章,与中机精冲科技(福建)有限公司的赵彦启合编了第10章。南通开放大学孟玉喜(原南通友星线束有限公司产品高级专员)编写了第8章。安徽工程大学的邢昌编写了第5章。宿迁学院的张俊编写了第1章中的11、12节,第4章中的46节和第6章。南京工程学院李睿编写了第3章中的38节,第7章中的75节,与无锡领丰钣金有限公司的王鹏程合编了第11章。
本书由贾俐俐教授担任主审,她对本书的编写提出了宝贵意见,在此表示衷心的感谢。赵彦启研究员和孟玉喜教授从生产实践的角度对本书其他章节内容的编写也提出了许多极好的建议,在此一并表示感谢。
由于编者水平有限,书中不妥之处在所难免,恳请读者批评指正。
编者模具是工业生产的基础工艺装备,被称为“工业之母”。没有高水平的模具就没有高水平的工业产品。现在,模具的工业水平既是衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,也是一个国家工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。
此次修订保留了第1版的体系和特点,但更加突出其工程应用性,为此在编写人员和内容上做了调整,主要有:
1)先进冲压部分全部邀请了企业生产一线人员参与编写,使内容更加符合生产实际。
2)在内容上进行了精简和调整,所有模具结构尽量与实际生产吻合。书中的模具以实际工程应用中的主流结构为主,对经典但又不常用的结构和知识只进行简介,如强化了钢板模架、弹性卸料装置、分别制造法下模具刃口尺寸的计算方法、级进冲压方法等内容。对模具结构、冲裁模刃口尺寸的计算、第3章和第7章的设计举例及第8章等做了较大的改动。
3)更新了模具标准,保证所有标准为最新国家标准。
4)对模具行业的最新技术做了简介,如高强度钢板的热冲压技术、快速经济模具和快速成形技术等。
5)配套了电子课件。
本书由南京工程学院柯旭贵和张荣清担任主编。柯旭贵统稿并编写了第1章中的第13~16节,第2、3、7章,与南通开放大学孟玉喜(原南通友星线束有限公司产品高级专员)合编了第8章,与上海千缘汽车车身模具有限公司的满长江合编了第9章。张荣清编写了第4章中的第41~45节,与无锡曙光模具有限公司的许伟兴合编了第10章,与无锡领丰钣金有限公司的王鹏程合编了第11章。安徽工程大学的邢昌编写了第5章。宿迁学院的张俊编写了第1章中的第11~12节,第4章中的第46节和第6章。
本书由贾俐俐教授担任主审,她对本书的编写提出了宝贵意见,在此表示衷心的感谢。
由于编者水平有限,书中不妥之处在所难免,恳请读者批评指正。
编者模具是工业生产中极其重要而又不可或缺的特殊的基础工艺装备,工业要发展,模具须先行。没有高水平的模具,就没有高水平的工业产品。现在,模具工业水平既是衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,也是一个国家工业产品保持国际竞争力的重要保证之一。
冲压模具是模具的重要组成部分,在模具中所占比例为40%左右。目前,我国冲压模具在数量、质量、技术和能力等方面都有了很大的发展,但与国民经济需求和世界先进水平相比,差距仍很大。造成这种差距的主要原因与人才的匮乏、标准化程度低有密切关系,因此培养适应国民经济发展需要的专门人才,提高模具标准化程度,将是促进冲压模具发展的有力措施。
为适应冲压模具市场及与国际接轨的需要,我国对冲压模具标准在2008年进行了较大范围的修订和完善,对不少标准中的数据进行了更改和调整,因此,作为培养专门模具人才的教学用书也应进行及时的更新。本书采用了最新的冲压模具标准,将传统冲压工艺与先进冲压工艺融合在一起进行编写,既满足传统知识的传授,又能满足现代模具市场对冲压模具人才的需求。
本书的主要特点是:
1)首次将传统冲压工艺与模具同先进冲压工艺与模具合在一起,并采用最新冲压模具标准和规范,充分体现本书的基础性和先进性。
2)注重与实际生产密切贴合。在本书的编写过程中,特别注重与实际生产的衔接,为此邀请企业人员参与,并到相关企业进行调研,力争使书中内容能反映实际生产,体现本书的实用性。
3)编写形式活泼,图例典型。本书以较为形象的剪贴画的形式引出每章的“能力要求”,并以“扩展阅读”的形式插入与书中内容
高等院校教师
前言
第2版前言
第1版前言
第1篇冲压工艺概述
第1章冲压工艺基础知识2
11冲压工艺特点及应用2
111冲压的概念2
112冲压的特点及应用3
12冲压工艺的分类4
13冲压材料8
131冲压材料的工艺要求8
132常用冲压材料及下料方法 11
14冲压设备13
15冲模常用标准19
151冲模标准化意义19
152冲模常用标准简介20
16我国冲压行业的现状、“十四五”
期间的重点任务和主要发展方向22
161我国冲压行业的现状22
162我国冲压行业存在的主要问题23
163“十四五”期间冲压行业发展
重点及主要发展方向24
思考题25
第2章冲压工艺基础理论27
21塑性成形基本概念27
22塑性成形力学基础28
23塑性成形基本规律30
思考题32第2篇冲压工艺与模具设计
第3章冲裁工艺与模具设计34
31冲裁变形过程分析36
311冲裁过程板料受力情况分析36
312冲裁变形过程36
313冲裁变形区位置38
32冲裁件质量分析及控制38
321冲裁件断面特征及其影响因素38
322冲裁件尺寸精度及其影响因素41
323冲裁件形状误差及其影响因素42
324冲裁件质量控制42
33冲裁工艺计算43
331排样设计 43
332冲裁工艺力与压力中心的计算52
34冲裁工艺设计57
341冲裁件工艺性分析57
342冲裁工艺方案确定62
35冲裁模总体结构设计64
351冲裁模的分类及典型结构64
352冲裁模的类型选择和冲裁模零件
结构型式的确定77
36模具主要零件的设计与标准的选用77
361工作零件的设计与标准的选用77
362定位零件的设计与标准的选用92
363压料、卸料、送料零件的设计与
标准的选用103
364导向零件的设计与标准的选用111
365固定零件的设计与标准的选用113
37冲裁设备的选用与校核119
38冲裁模设计举例121
思考题128
第4章弯曲工艺与模具设计130
41弯曲变形过程分析132
411弯曲变形过程132
412弯曲变形特点133
413弯曲变形区的应力应变状态134
42弯曲件质量分析及控制135
421弯裂135
422回弹138
423偏移140
424板料横截面的畸变和翘曲变形141
425变形区变薄和弯曲长度增加142
43弯曲工艺计算142
431弯曲件毛坯尺寸的计算142
432弯曲工艺力的计算及设备选用145
44弯曲工艺设计147
441弯曲件工艺性分析147
442弯曲工艺方案确定149
45弯曲模设计150
451弯曲模类型及结构150
452弯曲模具零件设计159
46弯曲模设计举例163
思考题167
第5章拉深工艺与模具设计168
51拉深变形过程分析169
511拉深变形过程及特点169
512拉深过程中毛坯应力应变状态及
分布171
52拉深件质量分析及控制173
521起皱173
522拉裂175
53拉深工艺计算176
531直壁旋转体零件的拉深工艺
计算176
532非直壁旋转体零件的拉深工艺
计算191
533无凸缘椭圆形件的拉深工艺
计算195
534无凸缘盒形件的拉深工艺计算197
535拉深工艺力计算及设备选用200
54拉深工艺设计203
541拉深件工艺性分析203
542拉深工艺方案确定206
55拉深模具设计207
551拉深模具类型及典型结构207
552拉深模具零件设计212
56拉深模设计举例216
思考题220
第6章成形工艺与模具设计222
61翻孔222
611翻圆孔222
612翻非圆孔228
62翻边229
63缩口与扩口231
631缩口231
632扩口234
64胀形235
65压筋、压凸包与压印239
651压筋、压凸包239
652压印240
思考题241
第7章冲压工艺与模具设计方法242
71设计前的准备工作242
72冲压工艺设计的主要内容及步骤242
73冲压模具设计方法与步骤246
731模具类型及结构型式的确定246
732模具零件的设计及标准的选用246
733模具图样的绘制247
74冲压模具材料及热处理249
75冲压工艺与模具设计实例251
思考题258第3篇先进冲压工艺与模具设计
第8章多工位级进冲压工艺与模具
设计260
81多工位级进冲压排样设计261
811排样设计的内容262
812毛坯排样264
813冲切刃口外形设计264
814工序排样269
82多工位级进模典型结构284
83多工位级进模零件设计291
831工作零件设计291
832定位零件设计297
833卸料零件设计302
834固定零件设计304
835导向零件设计305
836冲压方向转换机构设计305
837安全检测机构设计306
84多工位级进模的图样绘制307
841总装配图的绘制要求307
842零件图的绘制要求307
思考题310
第9章汽车覆盖件成形工艺与模具312
91覆盖件的工艺数学模型314
92覆盖件拉延工艺与模具318
921覆盖件拉延工艺设计318
922拉延模的结构324
93覆盖件修边工艺与模具326
931修边工艺设计326
932修边模的结构327
94覆盖件翻边工艺与模具329
941翻边工艺设计330
942翻边模的结构331
思考题334
第10章精密冲压工艺与模具设计335
101精冲工艺类型337
102齿圈压板精冲339
1021齿圈压板精冲过程340
1022齿圈压板精冲工艺341
1023齿圈压板精冲模348
103精冲复合工艺351
104精冲件质量360
思考题362
第11章数控冲压工艺与模具363
111数控冲压设备及模具364
1111数控转塔压力机364
1112数控转塔压力机专用模具367
112数控冲压编程设计369
1121数控冲压编程原则369
1122数控冲压编程设计与操作371
思考题373
参考文献374