金属冲压成形工艺与模具设计（第二版）
￥45.00定价
作者： 曹建国
出版时间：2023-04
出版社：中国铁道出版社
- 中国铁道出版社
- 9787113300043
- 2版
- 465170
- 48256992-8
- 16开
- 2023-04
- 理工科
- 本科
作者简介
内容简介
本教材在介绍冲压的冲裁、弯曲、拉深和局部成形的工艺和模具设计基础上，辅以工厂实际案例帮助初学者对冲压工艺分析和模具设计的掌握，并学会如何利用所学知识针对工厂的实际问题进行分析，找出质量缺陷的原因所在，进一步提出相应的解决措施。同时，本书还继续增加了目前比较热门的3D打印技术，帮助学生了解3D打印与传统的模具之间的联系和区别。此外，本书还增加了利用现代模具设计软件和模拟仿真软件进行工艺分析和模具设计章节，以利于学生了解掌握现代模具设计的思想和方法。
目录
第1 章 绪论1
1. 1 冲压工艺的特点 1
1. 2 冷冲压的应用 1
1. 3 冲压技术的现状与发展趋势 2
1. 3. 1 我国冲压技术的历史与现状 2
1. 3. 2 冲压技术的发展趋势 2
1. 4 冲压工序分类 3
1. 5 冲压模具材料和冲压产品的材料 7
1. 5. 1 冲压模具材料 7
1. 5. 2 冲压产品的材料 8
1. 6 冲压设备简介 9
1. 6. 1 曲柄压力机 9
1. 6. 2 液 压 机 12
1. 6. 3 伺服压力机 14
1. 6. 4 高速压力机 15
思考题 15
第2章 冲裁工艺与模具设计 17
2.1 冲裁过程分析 17
2. 1. 1 冲裁时板料变形区受力情况分析 17
2. 1. 2 冲裁过程 17
2. 1. 3 冲裁件质量及其影响因素 18
2.2 影响冲裁件质量的因素 20
2.2.1 冲裁件断面质量影响因素 20
2.2.2 冲裁件尺寸精度及其影响因素 21
2.2.3 冲裁件形状误差及其影响因素 21
2.3 冲裁模间隙22
2.3.1 冲裁模间隙对冲裁工艺的影响 22
2.3.2 冲裁模间隙值的确定 23
2.4 冲裁模凸模与凹模刃口尺寸的确定26
2.4.1 冲裁模刃口尺寸的计算原则 26
2.4.2 冲裁模凸、凹模分开加工时刃口尺寸的计算 27
2.4.3 配合加工冲裁模凸、凹模刃口尺寸的计算 29
2.5 冲裁排样设计 31
2.5.1 排样设计 31
2.5.2 材料的合理利用31
2.5.3 搭边和条料宽度的设计 33
2.6 冲裁力和压力中心的计算 36
2.6.1 冲裁力的计算 36
2.6.2 卸料力及推件力的计算 37
2.6.3 降低冲裁力的方法 38
2.6.4 压力中心的确定 40
2. 7 冲裁的工艺设计 41
2. 7. 1 冲裁件的工艺性分析 41
2. 7.2 冲裁工艺方案的确定 44
2.8 冲裁模零部件设计 45
2. 8. 1 模具零件的分类 45
2.8.2 冲模标准化的意义 46
2.8.3 工作零件的设计与标准的选用 46
2.8.4 定位零件 53
2.8.5 压料及出件零件 58
2.8.6 固定与紧固零件 58
2. 8. 7导向零件 59
2.8.8 冲模零件的材料选用 59
2.9 冲裁模的典型结构 60
2.9. 1 单工序冲裁模 60
2.9.2 复合冲裁模 66
2. 9. 3 级进冲裁模 68
2. 10 精密冲裁工艺及模具设计 72
2. 10. 1 精密冲裁的工艺特点 72
2. 10. 2 精冲工艺 73
2. 10. 3 精冲模具设计要点 78
2. 10. 4 精冲模结构及特点 81
2. 11 冲裁模设计举例 82
思考题 86
第3章 弯曲工艺与模具设计 88
3. 1 概 述 88
3. 2 弯曲变形分析 88
3.2. 1 弯曲变形过程 88
3.2.2 弯曲变形的特点 89
3.2.3 弯曲变形区的应力应变状态 91
3.2.4 弯曲产生的影响 92
3.3 弯曲过程常出现的缺陷及工艺控制措施 93
3.4 弯曲件坯料尺寸的计算 98
3.5 弯曲力的计算 99
3.6弯曲件的工艺性 101
3.6.1 满足最小相对弯曲半径要求 101
3.6.2 弯曲件的结构工艺性 102
3. 7 弯曲件的工序安排 104
3.8 弯曲模工作部分的设计 106
3.9 弯曲模典型结构 107
3.9.1 弯曲模结构设计应注意的问题 107
3.9.2 弯曲模的典型结构 107
3.10 弯曲模设计举例 114
思考题 115
第4章 挂深工艺及模具设计 117
4.1 概述 117
4.2 圆筒形件拉深变形分析 117
4.2.l 拉深模的特点 117
4.2.2 拉深变形过程 118
4.2.3 拉深变形的特点 118
4.2.4 拉深过程中的应力应变状态 119
4.2.5 拉深过程中的力学分析 120
4.2.6 影响拉深的各种因素 121
4.2.7 起皱与防皱 122
4.2.8 拉裂与防裂 123
4.2.9 硬化 124
4.3 旋转体拉深件坯料尺寸的确定 124
4. 4 圆筒形件拉深工艺计算 126
4.4.1 圆筒形件拉深变形程度表示一一拉深系数 126
4.4.2 影响极限拉深系数风min的因素 127
4.4.3 极限拉深系数的确定 129
4.4.4 后续各次拉深的特点 129
4.4.5 拉深次数的确定 130
4.4.6 圆筒形件拉深半成品尺寸计算 130
4.4.7 元凸缘圆筒形件拉深工序设计计算步骤 131
4.4.8 压边力、拉深力和拉探功 132
4.5 有凸缘圆筒形件拉深工序设计 135
4.6 阶梯形件的拉深 139
4.7 其他形状零件的拉深 140
4.7.1 曲面形状零件的拉深特点 140
4.7.2 球面零件的拉深 142
4.7.3 抛物面零件的拉深 143
4.7.4 锥形零件的拉深 143
4.7.5 盒形件拉深 145
4.8 拉探工艺设计 148
4.8.1 拉深件的工艺性 148
4.8.2 拉深工序设计 149
4.9 典型拉深模结构 149
4.10 拉深模工作部分的设计计算 153
4.10.1 凸、凹模间隙 153
4.10.2 凸、凹模结构形式 154
4.10.3 凸、凹模工作部分（筒壁）尺寸 157
4.11 拉深工艺的辅助工序 158
4.11.1 润滑 158
4.11.2 热 处理 159
4.11.3 酸洗 160
4.12 拉深模设计举例 161
思考题 166
第5章 其他成形工艺及模具设计 167
5.1 胀形 167
5.1.1 胀形成形特点及成形极限 167
5.1.2 起伏成形 168
5.1.3 管形凸肚 171
5.1.4 张拉成形 173
5.2 翻边 174
5.2.1 内孔翻边 175
5 .2 .2 外缘翻边 179
5.2.3 特殊翻边模结构 181
5.3 缩口与扩口 182
5.3.1 缩口 182
5.3.2 扩口 185
5.4 整形与压印 185
5.5其他成形工艺 187
5. 5. 1 旋压 187
5.5.2 爆炸成形 190
5.5.3 电磁成形 191
5.5.4 无模多点成形 192
5.5.5 板料数控渐进成形 193
5.5.6 板料的液压成形 194
5.5.7 超塑性成形 195
思考题 197
第6章 汽车覆盖件成形 198
6.1 概述 198
6.1.1 汽车覆盖件冲压模的分类 199
6.1.2 汽车覆盖件特点 200
6.2 覆盖件的拉探工艺设计 202
6.2.1 拉探件的冲压方向 203
6.2.2 工艺补充面 204
6.2.3 压料面的设计206
6.2.4 拉延筋和拉延槛 207
6.2.5 覆盖件的主要成形缺陷及其防止措施 208
6.3 覆盖件拉深模具设计 212
6.3.1 拉深模的设计要点 213
6.3.2 拉深模的典型结构 213
6.3.3 拉深模的凸、凹模结构 214
6.3.4 拉深模的结构尺寸 215
6.3.5 拉深模的导向 217
6.3.6 通气孔 218
6.4 覆盖件模具设计举例 219
6.4. 1 零件的工艺分析与工艺设计 219
6.4.2 汽车覆盖件模具结构的设计 221
思考题 226
第7章 金属增材制造成形 227
7.1 金属增材制造技术的原理与方法 227
7.1.1 增材制造基本原理 227
7.1.2 增材制造技术的优缺点 228
7.1.3 增材制造技术在汽车领域的应用 229
7.1.4 金属增材制造常用方法 230
7.2 选区激光熔化成形工艺 232
7.2.1 SLM 成形 基本 过程 232
7.2. 2 SLM 工艺优势 233
7. 2. 3 SLM 原材料特性要求 234
7. 2. 4 SLM 设备 基本结构234
7. 2. 5 SLM 成形过程 236
7. 3 饭 金件 3D 打印 技术实例 237
7. 3. 1 汽车饭金件 SLM 成形 实例 237
7. 3. 2 汽车座椅优化设计实例 241
思考题 244
参考文献 245
1. 1 冲压工艺的特点 1
1. 2 冷冲压的应用 1
1. 3 冲压技术的现状与发展趋势 2
1. 3. 1 我国冲压技术的历史与现状 2
1. 3. 2 冲压技术的发展趋势 2
1. 4 冲压工序分类 3
1. 5 冲压模具材料和冲压产品的材料 7
1. 5. 1 冲压模具材料 7
1. 5. 2 冲压产品的材料 8
1. 6 冲压设备简介 9
1. 6. 1 曲柄压力机 9
1. 6. 2 液 压 机 12
1. 6. 3 伺服压力机 14
1. 6. 4 高速压力机 15
思考题 15
第2章 冲裁工艺与模具设计 17
2.1 冲裁过程分析 17
2. 1. 1 冲裁时板料变形区受力情况分析 17
2. 1. 2 冲裁过程 17
2. 1. 3 冲裁件质量及其影响因素 18
2.2 影响冲裁件质量的因素 20
2.2.1 冲裁件断面质量影响因素 20
2.2.2 冲裁件尺寸精度及其影响因素 21
2.2.3 冲裁件形状误差及其影响因素 21
2.3 冲裁模间隙22
2.3.1 冲裁模间隙对冲裁工艺的影响 22
2.3.2 冲裁模间隙值的确定 23
2.4 冲裁模凸模与凹模刃口尺寸的确定26
2.4.1 冲裁模刃口尺寸的计算原则 26
2.4.2 冲裁模凸、凹模分开加工时刃口尺寸的计算 27
2.4.3 配合加工冲裁模凸、凹模刃口尺寸的计算 29
2.5 冲裁排样设计 31
2.5.1 排样设计 31
2.5.2 材料的合理利用31
2.5.3 搭边和条料宽度的设计 33
2.6 冲裁力和压力中心的计算 36
2.6.1 冲裁力的计算 36
2.6.2 卸料力及推件力的计算 37
2.6.3 降低冲裁力的方法 38
2.6.4 压力中心的确定 40
2. 7 冲裁的工艺设计 41
2. 7. 1 冲裁件的工艺性分析 41
2. 7.2 冲裁工艺方案的确定 44
2.8 冲裁模零部件设计 45
2. 8. 1 模具零件的分类 45
2.8.2 冲模标准化的意义 46
2.8.3 工作零件的设计与标准的选用 46
2.8.4 定位零件 53
2.8.5 压料及出件零件 58
2.8.6 固定与紧固零件 58
2. 8. 7导向零件 59
2.8.8 冲模零件的材料选用 59
2.9 冲裁模的典型结构 60
2.9. 1 单工序冲裁模 60
2.9.2 复合冲裁模 66
2. 9. 3 级进冲裁模 68
2. 10 精密冲裁工艺及模具设计 72
2. 10. 1 精密冲裁的工艺特点 72
2. 10. 2 精冲工艺 73
2. 10. 3 精冲模具设计要点 78
2. 10. 4 精冲模结构及特点 81
2. 11 冲裁模设计举例 82
思考题 86
第3章 弯曲工艺与模具设计 88
3. 1 概 述 88
3. 2 弯曲变形分析 88
3.2. 1 弯曲变形过程 88
3.2.2 弯曲变形的特点 89
3.2.3 弯曲变形区的应力应变状态 91
3.2.4 弯曲产生的影响 92
3.3 弯曲过程常出现的缺陷及工艺控制措施 93
3.4 弯曲件坯料尺寸的计算 98
3.5 弯曲力的计算 99
3.6弯曲件的工艺性 101
3.6.1 满足最小相对弯曲半径要求 101
3.6.2 弯曲件的结构工艺性 102
3. 7 弯曲件的工序安排 104
3.8 弯曲模工作部分的设计 106
3.9 弯曲模典型结构 107
3.9.1 弯曲模结构设计应注意的问题 107
3.9.2 弯曲模的典型结构 107
3.10 弯曲模设计举例 114
思考题 115
第4章 挂深工艺及模具设计 117
4.1 概述 117
4.2 圆筒形件拉深变形分析 117
4.2.l 拉深模的特点 117
4.2.2 拉深变形过程 118
4.2.3 拉深变形的特点 118
4.2.4 拉深过程中的应力应变状态 119
4.2.5 拉深过程中的力学分析 120
4.2.6 影响拉深的各种因素 121
4.2.7 起皱与防皱 122
4.2.8 拉裂与防裂 123
4.2.9 硬化 124
4.3 旋转体拉深件坯料尺寸的确定 124
4. 4 圆筒形件拉深工艺计算 126
4.4.1 圆筒形件拉深变形程度表示一一拉深系数 126
4.4.2 影响极限拉深系数风min的因素 127
4.4.3 极限拉深系数的确定 129
4.4.4 后续各次拉深的特点 129
4.4.5 拉深次数的确定 130
4.4.6 圆筒形件拉深半成品尺寸计算 130
4.4.7 元凸缘圆筒形件拉深工序设计计算步骤 131
4.4.8 压边力、拉深力和拉探功 132
4.5 有凸缘圆筒形件拉深工序设计 135
4.6 阶梯形件的拉深 139
4.7 其他形状零件的拉深 140
4.7.1 曲面形状零件的拉深特点 140
4.7.2 球面零件的拉深 142
4.7.3 抛物面零件的拉深 143
4.7.4 锥形零件的拉深 143
4.7.5 盒形件拉深 145
4.8 拉探工艺设计 148
4.8.1 拉深件的工艺性 148
4.8.2 拉深工序设计 149
4.9 典型拉深模结构 149
4.10 拉深模工作部分的设计计算 153
4.10.1 凸、凹模间隙 153
4.10.2 凸、凹模结构形式 154
4.10.3 凸、凹模工作部分（筒壁）尺寸 157
4.11 拉深工艺的辅助工序 158
4.11.1 润滑 158
4.11.2 热 处理 159
4.11.3 酸洗 160
4.12 拉深模设计举例 161
思考题 166
第5章 其他成形工艺及模具设计 167
5.1 胀形 167
5.1.1 胀形成形特点及成形极限 167
5.1.2 起伏成形 168
5.1.3 管形凸肚 171
5.1.4 张拉成形 173
5.2 翻边 174
5.2.1 内孔翻边 175
5 .2 .2 外缘翻边 179
5.2.3 特殊翻边模结构 181
5.3 缩口与扩口 182
5.3.1 缩口 182
5.3.2 扩口 185
5.4 整形与压印 185
5.5其他成形工艺 187
5. 5. 1 旋压 187
5.5.2 爆炸成形 190
5.5.3 电磁成形 191
5.5.4 无模多点成形 192
5.5.5 板料数控渐进成形 193
5.5.6 板料的液压成形 194
5.5.7 超塑性成形 195
思考题 197
第6章 汽车覆盖件成形 198
6.1 概述 198
6.1.1 汽车覆盖件冲压模的分类 199
6.1.2 汽车覆盖件特点 200
6.2 覆盖件的拉探工艺设计 202
6.2.1 拉探件的冲压方向 203
6.2.2 工艺补充面 204
6.2.3 压料面的设计206
6.2.4 拉延筋和拉延槛 207
6.2.5 覆盖件的主要成形缺陷及其防止措施 208
6.3 覆盖件拉深模具设计 212
6.3.1 拉深模的设计要点 213
6.3.2 拉深模的典型结构 213
6.3.3 拉深模的凸、凹模结构 214
6.3.4 拉深模的结构尺寸 215
6.3.5 拉深模的导向 217
6.3.6 通气孔 218
6.4 覆盖件模具设计举例 219
6.4. 1 零件的工艺分析与工艺设计 219
6.4.2 汽车覆盖件模具结构的设计 221
思考题 226
第7章 金属增材制造成形 227
7.1 金属增材制造技术的原理与方法 227
7.1.1 增材制造基本原理 227
7.1.2 增材制造技术的优缺点 228
7.1.3 增材制造技术在汽车领域的应用 229
7.1.4 金属增材制造常用方法 230
7.2 选区激光熔化成形工艺 232
7.2.1 SLM 成形 基本 过程 232
7.2. 2 SLM 工艺优势 233
7. 2. 3 SLM 原材料特性要求 234
7. 2. 4 SLM 设备 基本结构234
7. 2. 5 SLM 成形过程 236
7. 3 饭 金件 3D 打印 技术实例 237
7. 3. 1 汽车饭金件 SLM 成形 实例 237
7. 3. 2 汽车座椅优化设计实例 241
思考题 244
参考文献 245
