实用模具设计与生产应用手册. 冲压模_刘志明编著_9787122339102

本书是作者基于多年一线设计与生产工作经验的基础上完成的，是多年实践经验的总结。本书内容丰富、简明、图文并茂、重点突出，便捷查阅，紧贴生产实际，以实用为目的。本书内容包括冲裁模、弯曲模、拉深模、冲压成型、冷冲模零件、冲压设备、冲压材料，重点介绍了模具设计中的冲压工艺、冲压材料与模具钢的选用，模具设计及其压力与模具强度的相关力学计算，模具标准件及冲压设备的合理选用，并给出了大量的生产现场冲压模具典型图例。

本书可供从冷冲压模具设计与制造、冲压生产的工程技术人员以及企业管理人员参考，也可供高等院校、职业院校相关专业师生参考。

现代工业化产品的生产与模具业发展息息相关，模具工业的崛起与技术进步促进了机械制造产业的高速发展。模具作为先进工业生产技术的工艺装备，既能实现优质产品生产的自动化，又能保证高速度大批量标准化生产。

模具是制造业的基础工艺装备，被称为制造业之母。它的应用范围十分广泛，在飞机、汽车、电机、电器、电子仪表、家电和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成型，绝大部分塑料制品都由模具成型，而且模具是效益放大器，用模具生产的最终产品的价值，往往会超出模具自身价值的几十倍甚至上百倍。用模具生产出来的产品具备高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点，是其他加工方法所不能比拟的。模具产业的技术水平在很大程度上决定着产品的质量、新产品的开发能力和企业的经济效益，因此模具生产技术水平已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志。

模具设计是一项较为复杂的工程，一个产品零件往往需要设计多道工序及其相应的模具才能完成加工，成为成品。模具的品类繁多又是单一品种生产，使模具设计较为繁复；设计中所涉及的知识及相关的技术资料范围也比较广泛，对模具专业设计人员来说，无论是新手还是资深者，其学识与经验毕竟是有限的，在技术运用上必须借助多种资料才能完成一项模具设计，并且有些模具可能还需经过多次试验才能投入实际生产。

基于此，笔者根据多年从事模具设计的实践经验编写了本书。本书内容丰富、简明实用、图文并茂、重点突出，是一本通俗易懂、查阅便捷的设计资料工具书。本书内容包括冲裁模、弯曲模、拉深模、冲压成型、冷冲模零件、冲压设备、冲压材料，重点介绍了模具设计中的冲压工艺、冲压材料与模具钢的选用，模具设计及其压力与模具强度的相关力学计算，模具标准件及冲压设备的合理选用，并给出了大量的生产现场冲压模具典型图例。

由于笔者专业知识水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正。

编著者

于宁波

第1章冲裁模1

1.1冲裁件的工艺性1

1.1.1冲裁件的最小尺寸1

1.1.2圆角半径1

1.1.3普通冲裁件凸出悬臂和凹槽宽度3

1.1.4孔边距3

1.1.5悬臂和凸耳4

1.1.6沉头孔的压制4

1.1.7工件端部圆弧半径4

1.1.8冲裁件的精度和表面粗糙度5

1.1.9非金属冲裁件的内外形的经济精度6

1.2冲裁模设计6

1.2.1冲裁件排样与搭边值6

1.2.2条料宽度的确定8

1.2.3冲裁压力和压力中心计算导尺与条料间送料最小间隙8

1.2.4冲裁功13

1.2.5凸、凹模合理间隙值的确定14

1.2.6凸、凹模工作部分尺寸和公差15

1.2.7凸模设计22

1.2.8凹模设计26

1.2.9卸料和顶件装置形式31

1.2.10挡料销和定位装置32

1.2.11模架及导向件36

1.2.12模柄38

1.2.13冲模闭合高度39

1.3精密冲裁40

1.3.1精密冲裁的工艺方法40

1.3.2精冲的材料及要求和辅助退火41

1.3.3精冲件的尺寸精度和几何精度42

1.3.4精冲工艺润滑46

1.3.5精冲件结构工艺性48

1.3.6精冲工艺力的参数51

1.3.7精冲间隙51

1.3.8精冲模凸模和凹模的尺寸51

1.3.9排样和搭边53

1.3.10齿圈压板53

1.3.11精冲模的结构形式53

1.3.12凸、凹模结构设计54

1.3.13精冲模的排气和排气槽57

1.3.14推件板和推件杆结构设计57

1.4硬质合金模具58

1.4.1模具材料58

1.4.2硬质合金的冲裁工艺要求60

1.4.3模具设计要求60

1.4.4硬质合金凸、凹模的固定形式61

1.5聚氨酯冲裁模61

1.5.1聚氨酯橡胶的性能62

1.5.2聚氨酯用于冲压零件的尺寸范围62

1.5.3聚氨酯橡胶模的结构形式及主要参数64

1.5.4聚氨酯橡胶冲裁力的计算66

1.6非金属材料冲裁66

1.6.1尖刃凸模冲裁66

1.6.2普通模冲裁67

1.6.3冲模工作部尺寸计算67

第2章弯曲模70

2.1弯曲件的工艺性70

2.1.1最小弯曲半径70

2.1.2弯曲件的形状71

2.1.3弯曲件的结构工艺性71

2.2弯曲时的回弹72

2.2.1弯曲回弹值的计算73

2.2.2圆棒料弯曲的凸模圆角半径计算76

2.3弯曲力的计算77

2.4弯曲凸、凹模的间隙78

2.5弯曲模工作部分尺寸计算78

2.5.1凸、凹模宽度尺寸78

2.5.2凸、凹模圆角半径和弯曲凹模深度的确定78

2.6弯曲件展开长度计算80

2.7提高弯曲件精度的工艺措施82

第3章拉深模84

3.1拉深件的工艺性84

3.2圆筒形件的工艺计算85

3.2.1修边余量的确定85

3.2.2毛坯尺寸的计算86

3.2.3圆筒形拉深件的拉深次数和拉深系数的确定99

3.3阶梯形、锥形、半球形及抛物线形件的拉深112

3.3.1阶梯形件112

3.3.2锥形件116

3.3.3半球形件117

3.3.4抛物线形件118

3.4盒形件120

3.4.1盒形件的毛坯计算120

3.4.2盒形件的拉深工序计算124

3.5带料连续拉深132

3.5.1带料连续拉深的分类及应用范围132

3.5.2带料连续拉深的料宽和进距的计算133

3.5.3带料连续拉深的拉深系数和拉深相对高度134

3.5.4带料连续拉深的工序计算程序135

3.5.5带料连续拉深时凹、凸模圆角半径与间隙的确定139

3.5.6小型空心件连续拉深简易计算法139

3.5.7带料连续拉深模具结构140

3.6变薄拉深141

3.6.1变薄拉深的特点141

3.6.2变形程度和变薄系数142

3.6.3变薄拉深工艺计算142

3.7特种拉深145

3.7.1软模拉深145

3.7.2温差拉深148

3.8拉深模工作部分尺寸的确定150

3.8.1拉深凸、凹模工作部分尺寸计算150

3.8.2凸、凹模间隙的确定150

3.8.3凸、凹模的制造公差152

3.8.4拉深凸模的出气孔尺寸152

3.8.5拉深凸模与凹模的圆角半径152

3.9拉深力及拉深功的计算155

3.9.1压边力的计算155

3.9.2压边装置的类型156

3.9.3压边圈的形式156

3.9.4拉深力的计算157

3.9.5压力机吨位的选择160

3.9.6拉深功的计算160

3.10拉深退火、酸洗、润滑161

3.10.1退火161

3.10.2酸洗161

3.10.3润滑162

第4章成型165

4.1起伏成型165

4.1.1起伏成型的极限变形程度165

4.1.2常用加强筋的形式和尺寸166

4.1.3冲压力的计算167

4.2翻边与内孔翻边167

4.2.1孔的翻边167

4.2.2外缘翻边174

4.3胀形176

4.3.1胀形变形程度的计算176

4.3.2胀形的毛坯计算176

4.3.3胀形力的计算177

4.4缩口177

4.4.1缩口变形程度的计算178

4.4.2缩口材料厚度的变化179

4.4.3缩口的毛坯计算179

4.4.4缩口力的计算179

4.5整形(校平)180

4.6压印与精压181

4.6.1压印181

4.6.2精压181

4.7旋压183

4.7.1普通旋压183

4.7.2强力旋压189

第5章冷冲模零件194

5.1凸模标准194

5.1.1圆凸模标准194

5.1.2冲模单凸模模板标准198

5.2凹模标准203

5.2.1圆凹模标准203

5.2.2冲模模板标准204

5.3冲模导向装置的国家标准209

5.3.1滑动导向导柱标准209

5.3.2滚动导向导柱标准212

5.3.3滑动导向导套标准213

5.3.4滚动导向导套标准216

5.3.5钢球保持圈标准218

5.3.6圆柱螺旋压缩弹簧标准220

5.3.7滑动导向可卸导柱标准221

5.3.8滚动导向可卸导柱标准227

5.3.9衬套标准229

5.3.10垫圈标准231

5.3.11压板标准232

5.4冲模导向装置的行业标准232

5.4.1A型小导柱标准233

5.4.2B型小导柱标准233

5.4.3小导套标准234

5.4.4压板固定式导柱标准235

5.4.5压板固定式导套标准235

5.4.6压板标准236

5.4.7导柱座标准237

5.4.8导套座标准237

5.5冲模定位装置标准238

5.5.1冲模导正销零件标准238

5.5.2冲模侧刃和导料装置零件242

5.5.3冲模挡料和弹顶装置零件标准249

5.6冲模卸料与压料装置标准260

5.6.1卸料装置零件标准260

5.6.2废料切刀标准268

5.7冲模模架标准270

5.7.1冲模滑动导向模架标准270

5.7.2冲模滑动导向模座标准282

5.7.3冲模滚动导向模架标准300

5.7.4冲模滚动导向模座标准305

5.7.5模柄标准312

5.8冲模模架技术条件标准323

5.8.1冲模模架零件技术条件标准324

5.8.2冲模模架的精度检查325

5.8.3下模座的强度计算329

5.8.4下模座漏料孔的结构尺寸330

5.8.5限位支承装置标准331

5.9冲模结构形式的选用333

5.10冲模典型组合标准335

5.10.1固定卸料无导柱纵向送料典型组合标准336

5.10.2固定卸料无导柱横向送料典型组合标准343

5.10.3固定卸料纵向送料典型组合标准350

5.10.4固定卸料横向送料典型组合标准354

5.10.5弹压卸料纵向送料典型组合标准359

5.10.6弹压卸料横向送料典型组合标准365

5.10.7复合模矩形厚凹模典型组合标准370

5.10.8复合模矩形薄凹模典型组合标准374

5.10.9复合模圆形厚凹模典型组合标准380

5.10.10复合模圆形薄凹模典型组合标准382

5.10.11纵向送料导板模典型组合标准384

5.10.12横向送料导板模典型组合标准388

5.10.13弹压纵向送料导板模典型组合标准392

5.10.14弹压横向送料导板模典型组合标准395

5.10.15冷冲模典型组合技术条件标准398

5.11冲模术语与技术条件399

5.11.1冲模术语标准399

5.11.2冲模技术条件标准408

5.11.3冲模零件技术条件标准411

第6章冷冲压设备414

6.1压力机的分类和型号414

6.2压力机的主要技术参数414

6.3曲柄压力机414

6.3.1开式压力机414

6.3.2闭式压力机414

6.4拉深压力机414

6.4.1双动拉深压力机的技术参数414

6.4.2双动闭式拉深压力机的技术参数414

6.5液压机414

6.5.1通用液压机的技术参数414

6.5.2冲压液压机的技术参数414

6.5.3拉深液压机的技术参数414

6.6精冲压力机414

6.7高速压力机414

6.8多工位压力机414

6.9摩擦压力机414

6.10剪板机414

6.10.1剪板机的技术参数414

6.10.2联合冲剪机的技术参数414

6.10.3棒料剪断机的技术参数414

6.11折弯机414

6.12卷板机414

6.13板材开卷校平自动线414

6.14多辊板料校平机414

6.15旋压机414

第7章常用冲压材料和模具用钢及热处理415

7.1常用冲压材料415

7.1.1材料性能与冲压工艺方法的适用性415

7.1.2热轧钢板和钢带415

7.1.3冷轧钢板和钢带415

7.1.4汽车用高强度钢板和钢带415

7.1.5电工用硅钢薄钢板415

7.1.6不锈钢冷轧钢板415

7.1.7铜及铜合金板、带材415

7.1.8铝及铝合金板材415

7.1.9镁及镁合金板、带材（GB/T 51542003）415

7.1.10钛及钛合金板材（GB/T 36212007）415

7.1.11镍及镍合金板材415

7.1.12非金属材料415

7.2模具用钢与热处理415

7.2.1常用模具钢的化学成分和力学性能415

7.2.2模具钢的选用415

7.2.3模具钢的热处理415

7.3钢材国内外钢号对照415

第8章模具实用图例416

8.1冲裁模416

8.1.1无导向简单冲裁模（1）416

8.1.2无导向简单冲裁模（2）417

8.1.3无导向简单冲裁模（3）418

8.1.4夹板模419

8.1.5薄板冲模420

8.1.6板式冲裁模（1）421

8.1.7板式冲裁模（2）422

8.1.8通用薄板模架423

8.1.9非金属冲裁模（1）425

8.1.10非金属冲裁模（2）426

8.1.11导板式简单冲裁模427

8.1.12导板式连续冲裁模428

8.1.13导柱式固定导板冲裁模429

8.1.14导柱式弹压卸料板冲裁模430

8.1.15有侧刃的连续冲裁模（1）431

8.1.16有侧刃的连续冲裁模（2）432

8.1.17有侧刃的冲孔、冲窝、切断连续模433

8.1.18切外形、成型、切断连续冲裁模434

8.1.19冲孔、切外形、弯曲连续精冲模435

8.1.20弹压卸料复合模436

8.1.21顺装复合模437

8.1.22百叶窗冲压模438

8.1.23型材切断模439

8.1.24小孔冲模440

8.1.25管材切断模441

8.1.26风扇连续冲裁模443

8.1.27风扇切口成型模445

8.1.28定子冲片复合模451

8.1.29定、转子片四工步连续模453

8.1.30转子片冲槽模455

8.1.31转子片落料模456

8.1.32定子片冲槽模457

8.1.33定子片落料模458

8.1.34切边模461

8.1.35剖切模466

8.1.36固定凸模式精冲模467

8.1.37活动凸模式精冲模468

8.1.38简单精冲模（1）469

8.1.39简单精冲模（2）470

8.1.40聚氨酯冲裁垫圈模471

8.2弯曲模472

8.2.1V形弯曲模（1）472

8.2.2V形弯曲模（2）473

8.2.3V形活动翻板式弯曲模474

8.2.4Z形件弯曲模475

8.2.5V形件通用弯曲模476

8.2.6复杂零件弯曲工艺图例477

8.2.7聚氨酯冲压成型的应用478

8.2.8U形件二次弯曲模（1）479

8.2.9U形件二次弯曲模（2）480

8.2.10U形件一次弯曲模481

8.2.11小于90的U形件弯曲模482

8.2.12半圆形冲弯模482

8.2.13两端内凹的滚动式弯曲模483

8.2.14圆管冲压模（1）484

8.2.15圆管冲压模（2）485

8.2.16带耳翼的圆箍冲压模486

8.2.17楔块式弯曲模487

8.2.18铰链升降式弯曲模488

8.2.19圆钢棒弯曲模489

8.2.20卷铰链弯曲模490

8.2.21杯形件卷边模491

8.2.22圆筒形件卷边模491

8.3拉深模492

8.3.1锥形凹模拉深模492

8.3.2有压边圈的正向拉深模493

8.3.3首次拉深模494

8.3.4有压边圈的以后各次工序拉深模495

8.3.5双动压力机用首次拉深模496

8.3.6双动压力机用以后各次拉深模497

8.3.7落料、拉深复合模498

8.3.8反向拉深模499

8.3.9半球形拉深带校正模500

8.3.10半球形带拉筋的拉深模500

8.3.11半球形件反向拉深模501

8.3.12半球形件正、反向拉深模501

8.3.13抛物线形件拉深模502

8.3.14锥形件一次拉深模502

8.3.15带凸筋的锥形件拉深模503

8.3.16圆锥形件反拉深模503

8.3.17圆锥形件二次拉深模504

8.3.18圆筒形件连续拉深模505

8.3.19座板压内边模507

8.3.20拉深与整形模509

8.3.21高锥矩形件首次拉深模511

8.3.22高锥矩形件的拉深与胀形模513

8.3.23非规则斜锥矩形件的拉深与胀形成型工艺图515

8.3.24非规则斜锥矩形件的拉深与胀形模517

附录520

附录A螺纹及螺纹孔尺寸520

附录B公差配合和形位公差及其标注523

附录C冲压件尺寸公差536

附录D模具制造公差配合和表面粗糙度542

附录E表面结构的图形符号543

附录F碟形弹簧547

附录F1碟形弹簧的结构形式及几何参数547

附录F2系列A（D/t18；h0/t0.4；E=206000MPa；=0.3）548

附录F3系列B（D/t28；h0/t0.75；E=206000MPa；=0.3）549

附录F4系列C（D/t40；h0/t1.3；E=206000MPa；=0.3）550

附录F5碟形弹簧的主要计算公式551

附录F6碟形弹簧的装置方式552

附录G橡胶弹性体552

附录H模具的价格估算与结算方式560

1模具价格的估算方法560

1.1比例系数法560

1.2材料系数法561

2模具报价及模具价格561

2.1模具报价单的填写561

2.2模具报价与模具估算价格的关系561

2.3模具价格与模具报价的关系561

3模具的结算方式561

参考文献562

后记563

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