冲压模具从入门到精通

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《冲压模具从入门到精通》，金龙建，杨梅 著，出版社： 化学工业出版社。

化学工业出版社（简称化工社）组建于1953年1月，是新中国出版界历史较为悠久的中央级出版社，出版科技图书、教材、大众图书、电子出版物及科技期刊等五大类。

目录

内容简介

本书针对冲压模具行业的实际需求，以工艺分析、模具结构设计与制造为重点，系统讲述了冲压基本工艺的特点与工艺参数，结合冲压模具设计与制造的典型实例，详细讲解了冲裁模、弯曲模、拉深模、成形模（翻孔模，胀形、镦压模）及多工位级进模的设计与制造过程。

全书共分为8章。第1章为概述，介绍什么是冲压模具以及冲压加工的特点与应用；第2章介绍冲压模具设计基础；第3章介绍冲压模具制造基础；第4章介绍冲裁工艺及模具设计与制造；第5章介绍弯曲工艺及模具设计与制造；第6章介绍拉深工艺及模具设计与制造；第7章介绍成形工艺及模具设计与制造；第8章介绍多工位级进模设计与制造。

目录

第1章 概述

1.1.1 什么是冲压模具……………………………………………………………………………… 001

1.1.1 什么是冲裁模 ……………………………………………………………………………… 001

1.1.2 什么是弯曲模 ……………………………………………………………………………… 002

1.1.3 什么是拉深模 ……………………………………………………………………………… 003

1.1.4 什么是成形模 ……………………………………………………………………………… 004

1.1.5 什么是精冲模 ……………………………………………………………………………… 004

1.1.6 什么是冷挤压模 …………………………………………………………………………… 007

1.1.7 什么是单工序模 …………………………………………………………………………… 009

1.1.8 什么是复合模 ……………………………………………………………………………… 009

1.1.9 什么是多工位级进模 ……………………………………………………………………… 010

1.1.10 什么是多工位传递模……………………………………………………………………… 010

1.2 冲压加工的特点及应用 ……………………………………………………………………… 013

1.2.1 冲压加工的特点 …………………………………………………………………………… 013

1.2.2 冲压加工的应用 …………………………………………………………………………… 013

第2章 冲压模具设计基础

2.1 冲压模具设计基本要求及一般步骤 ……………………………………………………… 014

2.1.1 冲压模具设计应具备的资料………………………………………………………………… 014

2.1.2 冲压模具设计的基本要求 ………………………………………………………………… 014

2.1.3 冲压模具设计一般步骤 …………………………………………………………………… 015

2.2 冲压用材料 ………………………………………………………………………………… 017

2.2.1 冲压工艺对材料的要求 …………………………………………………………………… 017

2.2.2 常用冲压材料 ……………………………………………………………………………… 018

2.3 冲压模具材料 ……………………………………………………………………………… 022

2.3.1 冲压模具材料基本要求与选用原则 ……………………………………………………… 022

2.3.2 冲模零件材料的选用与硬度要求 ………………………………………………………… 023

2.3.3 常用钢材国内外牌号对照表 ……………………………………………………………… 031

2.4 冲压设备 …………………………………………………………………………………… 034

2.4.1 冲压设备的类型 …………………………………………………………………………… 034

2.4.2 冲压设备类型的选择 ……………………………………………………………………… 038

2.4.3 冲压设备规格的选择 ……………………………………………………………………… 039

第3章 冲压模具制造基础

3.1 模具制造主要设备与加工方法 …………………………………………………………… 042

3.1.1 模具加工工艺流程………………………………………………………………………… 042

3.1.2 车床加工…………………………………………………………………………………… 043

3.1.3 铣床加工…………………………………………………………………………………… 044

3.1.4 磨床加工…………………………………………………………………………………… 045

3.1.5 镗床 ……………………………………………………………………………………… 058

3.1.6 数控加工 …………………………………………………………………………………… 061

3.1.7 电火花加工 ………………………………………………………………………………… 065

3.1.8 数控电火花线切割加工 …………………………………………………………………… 066

3.2 模具钳工 …………………………………………………………………………………… 070

3.2.1 划线………………………………………………………………………………………… 070

3.2.2 锉削………………………………………………………………………………………… 074

3.2.3 钻孔、扩孔、锪孔和铰孔…………………………………………………………………… 078

3.2.4 攻螺纹与套螺纹 …………………………………………………………………………… 087

3.2.5 模具抛光 …………………………………………………………………………………… 092

3.3 冲模装配技术 ……………………………………………………………………………… 100

3.3.1 冲压模具装配工艺 ………………………………………………………………………… 100

3.3.2 冲模装配技术要求 ………………………………………………………………………… 101

3.3.3 模具装配顺序 ……………………………………………………………………………… 104

3.3.4 凸模与凹模间隙的控制方法 ……………………………………………………………… 104

3.3.5 级进模的加工及装配要点 ………………………………………………………………… 105

3.3.6 模架装配…………………………………………………………………………………… 106

第4章 冲裁工艺及模具设计与制造

4.1 冲裁基本概念 ……………………………………………………………………………… 112

4.2 冲裁变形过程及断面分析 ………………………………………………………………… 112

4.2.1 冲裁变形过程 ……………………………………………………………………………… 112

4.2.2 冲裁件断面分析 …………………………………………………………………………… 113

4.3 冲裁间隙 …………………………………………………………………………………… 113

4.3.1 间隙对制件质量的影响 …………………………………………………………………… 113

4.3.2 间隙对模具寿命的影响 …………………………………………………………………… 114

4.3.3 冲裁模合理间隙值的确定 ………………………………………………………………… 115

4.4 冲裁凸模与凹模刃口尺寸计算 …………………………………………………………… 120

4.4.1 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算原则 ………………………………………………………… 120

4.4.2 冲裁凸、凹模刃口尺寸计算 ……………………………………………………………… 121

4.5 冲压力及降低冲压力的工艺措施 ………………………………………………………… 123

4.5.1 冲压力计算 ………………………………………………………………………………… 123

4.5.2 降低冲裁力的工艺措施 …………………………………………………………………… 125

4.5.3 计算冲裁功的意义和冲裁功的验算………………………………………………………… 126

4.5.4 压力中心计算 ……………………………………………………………………………… 127

4.6 排样、搭边、料宽及材料利用率 ………………………………………………………… 128

4.6.1 排样方法 ………………………………………………………………………………… 128

4.6.2 搭边与条料宽度…………………………………………………………………………… 128

4.6.3 材料利用率………………………………………………………………………………… 131

4.7 冲裁模主要零部件设计 …………………………………………………………………… 132

4.7.1 模架、模座、导向装置 …………………………………………………………………… 132

4.7.2 固定板、垫板设计 ………………………………………………………………………… 143

4.7.3 凸、凹模设计 ……………………………………………………………………………… 143

4.7.4 卸料装置…………………………………………………………………………………… 155

4.7.5 顶出装置 …………………………………………………………………………………… 156

4.7.6 定位装置…………………………………………………………………………………… 157

4.7.7 限位装置…………………………………………………………………………………… 158

4.7.8 模柄………………………………………………………………………………………… 159

4.7.9 螺钉与销钉 ………………………………………………………………………………… 160

4.8 冲裁模设计实例 …………………………………………………………………………… 163

4.8.1 工艺分析…………………………………………………………………………………… 163

4.8.2 刃口尺寸计算……………………………………………………………………………… 163

4.8.3 工序排样图设计…………………………………………………………………………… 164

4.8.4 冲压力的计算……………………………………………………………………………… 165

4.8.5 压力中心计算……………………………………………………………………………… 165

4.8.6 模具零部件尺寸的确定 …………………………………………………………………… 165

4.8.7 模具结构图设计…………………………………………………………………………… 166

4.8.8 主要模具零部件设计与加工 ……………………………………………………………… 167

4.8.9 冲裁模的装配 ……………………………………………………………………………… 176

4.9 冲裁模典型结构 …………………………………………………………………………… 179

第5章 弯曲工艺及模具设计与制造

5.1 板料弯曲的变形 …………………………………………………………………………… 180

5.1.1 弯曲方法…………………………………………………………………………………… 180

5.1.2 弯曲过程及变形特点 ……………………………………………………………………… 180

5.1.3 弯曲应力应变状态 ………………………………………………………………………… 181

5.2 最小弯曲半径 ……………………………………………………………………………… 182

5.3 弯曲件回弹及其防止方法 ………………………………………………………………… 183

5.3.1 回弹方式…………………………………………………………………………………… 183

5.3.2 回弹值的确定 ……………………………………………………………………………… 183

5.3.3 减小回弹的措施 …………………………………………………………………………… 188

5.4 弯曲件展开尺寸计算 ……………………………………………………………………… 189

5.4.1 应变中性层位置的确定 …………………………………………………………………… 189

5.4.2 弯曲件毛坯长度计算 ……………………………………………………………………… 190

5.5 弯曲力、顶件力及压料力 ………………………………………………………………… 193

5.5.1 自由弯曲时的弯曲力 ……………………………………………………………………… 193

5.5.2 校正弯曲时的弯曲力 ……………………………………………………………………… 194

5.5.3 顶件力和压料力…………………………………………………………………………… 194

5.5.4 弯曲时压力机吨位的确定 ………………………………………………………………… 194

5.6 弯曲模工作部分尺寸设计 ………………………………………………………………… 195

5.6.1 弯曲凸、凹模的圆角半径及凹模的工作深度 …………………………………………… 195

5.6.2 弯曲凸模和凹模之间的间隙……………………………………………………………… 196

5.6.3 U 形弯曲件凹模的长度和宽度尺寸确定 ………………………………………………… 196

5.6.4 U 形件弯曲模凸、凹模工作部分尺寸的计算 …………………………………………… 197

5.6.5 弯曲凸、凹模的尺寸差 …………………………………………………………………… 198

5.7 弯曲模设计实例 …………………………………………………………………………… 198

5.7.1 工艺分析 …………………………………………………………………………………… 198

5.7.2 制件展开尺寸计算 ………………………………………………………………………… 199

5.7.3 制件弯曲方案确定 ………………………………………………………………………… 199

5.7.4 模具零部件尺寸的确定 …………………………………………………………………… 200

5.7.5 弯曲力的计算……………………………………………………………………………… 201

5.7.6 模具结构图设计 …………………………………………………………………………… 201

5.7.7 主要模具零部件设计与加工 ……………………………………………………………… 202

5.7.8 弯曲模装配………………………………………………………………………………… 208

5.8 弯曲模典型结构 …………………………………………………………………………… 210

第6章 拉深工艺及模具设计与制造 章

6.1 拉深的变形分析 …………………………………………………………………………… 211

6.1.1 圆筒形拉深变形过程及特点 ……………………………………………………………… 211

6.1.2 圆筒形拉深变形中毛坯的应力、应变 …………………………………………………… 212

6.1.3 矩形件拉深变形特点……………………………………………………………………… 212

6.2 拉深件毛坯尺寸的计算 …………………………………………………………………… 214

6.2.1 拉深件修边余量的选用…………………………………………………………………… 214

6.2.2 简单旋转体拉深件坯料尺寸 的确定……………………………………………………… 215

6.2.3 矩形件毛坯形状与尺寸的计算…………………………………………………………… 220

6.3 拉深工艺计算 ……………………………………………………………………………… 225

6.3.1 圆筒形拉深系数和拉深次数……………………………………………………………… 225

6.3.2 圆筒形件的拉深高度计算………………………………………………………………… 228

6.3.3 无凸缘圆筒形件的工艺计算……………………………………………………………… 229

6.3.4 带凸缘圆筒形件的工艺计算……………………………………………………………… 230

6.3.5 矩形件的拉深系数、拉深次数及拉深工艺的计算 ……………………………………… 233

6.4 变薄拉深 …………………………………………………………………………………… 241

6.4.1 变薄拉深的特点…………………………………………………………………………… 241

6.4.2 变薄系数…………………………………………………………………………………… 241

6.4.3 变薄拉深工序尺寸的计算 ………………………………………………………………… 242

6.4.4 变薄拉深凸、凹模结构 …………………………………………………………………… 243

6.5 压边力、拉深力及拉深总工艺力的计算 ………………………………………………… 244

6.5.1 压边力……………………………………………………………………………………… 244

6.5.2 拉深力……………………………………………………………………………………… 248

6.5.3 拉深总工艺力……………………………………………………………………………… 249

6.6 拉深凸、凹模设计 ………………………………………………………………………… 250

6.6.1 凸、凹模圆角半径………………………………………………………………………… 250

6.6.2 凸、凹模间隙……………………………………………………………………………… 251

6.6.3 凸、凹模径向尺寸计算 …………………………………………………………………… 253

6.6.4 拉深凸、凹模结构设计…………………………………………………………………… 254

6.7 拉深模设计实例 …………………………………………………………………………… 256

6.7.1 工艺分析…………………………………………………………………………………… 256

6.7.2 拉深工艺计算……………………………………………………………………………… 256

6.7.3 工序图设计………………………………………………………………………………… 260

6.7.4 模具工作部分尺寸的确定 ………………………………………………………………… 260

6.7.5 主要拉深工序模具结构设计与制造及装配 ……………………………………………… 262

6.8 拉深模典型结构 …………………………………………………………………………… 284

第7章 成形工艺及模具设计与制造

7.1 翻边与翻孔 ………………………………………………………………………………… 285

7.1.1 翻边………………………………………………………………………………………… 285

7.1.2 翻孔………………………………………………………………………………………… 286

7.2 胀形 ………………………………………………………………………………………… 291

7.2.1 胀形的变形特点…………………………………………………………………………… 291

7.2.2 胀形工艺计算……………………………………………………………………………… 291

7.3 缩口 ………………………………………………………………………………………… 292

7.3.1 缩口变形分析……………………………………………………………………………… 292

7.3.2 缩口工艺计算……………………………………………………………………………… 293

7.4 扩口 ………………………………………………………………………………………… 294

7.4.1 扩口变形程度……………………………………………………………………………… 295

7.4.2 扩口工艺计算……………………………………………………………………………… 295

7.4.3 扩口力的计算……………………………………………………………………………… 296

7.5 起伏 ………………………………………………………………………………………… 296

7.5.1 起伏成形变形限值………………………………………………………………………… 296

7.5.2 压加强筋、压凸包工艺…………………………………………………………………… 297

7.5.3 起伏成形的压力计算……………………………………………………………………… 298

7.6 校平 ………………………………………………………………………………………… 299

7.6.1 校平工序模具类型………………………………………………………………………… 299

7.6.2 校平力的计算 …………………………………………………………………………… 299

7.7 成形模设计实例 …………………………………………………………………………… 300

7.7.1 壳体底部翻孔模设计、制造及装配 ……………………………………………………… 300

7.7.2 外壳胀形、镦压及口部成形模设计、制造及装配………………………………………… 305

7.7.3 直口压力气瓶缩口模设计、制造及装配…………………………………………………… 317

7.8 成形模典型结构 …………………………………………………………………………… 326

第8章 多工位级进模设计与制造

8.1 多工位级进模设计基础 …………………………………………………………………… 327

8.1.1 多工位级进模的特点 ……………………………………………………………………… 327

8.1.2 多工位级进模的分类 ……………………………………………………………………… 327

8.2 排样设计 ……………………………………………………………………………………… 328

8.2.1 排样设计原则……………………………………………………………………………… 328

8.2.2 排样设计应考虑的因素 …………………………………………………………………… 329

8.2.3 设计废料与工艺废料 ……………………………………………………………………… 332

8.2.4 载体设计…………………………………………………………………………………… 334

8.2.5 分段冲切废料设计 ………………………………………………………………………… 339

8.2.6 空工位设计 ………………………………………………………………………………… 340

8.2.7 基本步距及步距精度的确定 ……………………………………………………………… 341

8.3 多工位连续拉深工艺计算和排样设计要点 ……………………………………………… 342

8.3.1 带料连续拉深的应用范围 ………………………………………………………………… 342

8.3.2 连续拉深修边余量的确定 ………………………………………………………………… 343

8.3.3 连续拉深系数和相对拉深高度 …………………………………………………………… 344

8.3.4 拉深次数计算 ……………………………………………………………………………… 346

8.3.5 带料连续拉深工艺切口形式、料宽和步距的计算 ………………………………………… 346

8.3.6 连续拉深的各次高度计算…………………………………………………………………… 348

8.4 多工位级进模主要结构件设计 …………………………………………………………… 349

8.4.1 带料（条料）导料、浮料装置设计…………………………………………………………… 349

8.4.2 多工位级进模弹压卸料装置设计…………………………………………………………… 355

8.4.3 带料（条料）定距机构设计…………………………………………………………………… 360

8.4.4 防止废料回跳或堵料 ……………………………………………………………………… 370

8.4.5 微调机构设计 ……………………………………………………………………………… 375

8.5 斜楔与滑块在多工位级进模中的应用 …………………………………………………… 376

8.5.1 斜楔、滑块的分类…………………………………………………………………………… 377

8.5.2 斜楔与滑块的设计要点 …………………………………………………………………… 378

8.5.3 常用侧向冲压滑块的复位结构 …………………………………………………………… 379

8.5.4 斜楔、滑块的安装…………………………………………………………………………… 380

8.6 多工位级进模的自动监测与安全保护装置 ……………………………………………… 381

8.6.1 接触传感器监测 …………………………………………………………………………… 382

8.6.2 光电传感器监测 …………………………………………………………………………… 382

8.6.3 气动传感器监测 …………………………………………………………………………… 383

8.6.4 放射性同位素监测 ………………………………………………………………………… 383

8.7 多工位级进模设计实例 …………………………………………………………………… 383

8.7.1 工艺分析 …………………………………………………………………………………… 383

8.7.2 拉深工艺的计算 …………………………………………………………………………… 384

8.7.3 绘制出连续拉深的排样图…………………………………………………………………… 387

8.7.4 模具结构图设计 …………………………………………………………………………… 387

8.7.5 主要模具零部件设计与加工………………………………………………………………… 392

8.7.6 多工位级进模装配 ………………………………………………………………………… 404

8.8 多工位级进模典型结构 …………………………………………………………………… 411

参考文献………………………………………………………………………………………… 412