冲压手册

前言第一章　概论第一节　冲压工序的分类第二节　冲压成形的变形力学特点与分类第三节　板料冲压性能及试验方法一、模拟试验二、板料拉伸试验第四节　成形极限一、成形极限图(FLD)的制作二、 FLD在生产中的应用第五节　冲压用原材料一、常用板料的冲压性能(一)普通钢板(二)不锈钢板(三)铝及铝合金板(四)铜及铜合金板(五)钛及钛合金板(六)常用金属材料的力学与成形性能二、冲压常用材料的种类、性能和规格(一)材料的种类(二)材料性能(三)材料规格三、冲压用新材料(一)高强度钢板(二)复合板料(三)涂层板料(四)镁合金板第二章　冲裁第一节　冲裁过程变形分析一、冲裁过程二、变形过程力学分析第二节　冲裁间隙一、间隙的影响(一)对冲裁质量的影响(二)对模具寿命的影响(三)对冲裁力的影响二、间隙的确定(一)理论确定法(二)查表选取法第三节　冲裁力和冲裁功一、冲裁力的计算二、降低冲裁力的方法(一)材料加热冲裁(二)阶梯凸模冲裁(三)用斜刃口模具冲裁三、卸料力、推件力和顶件力四、冲裁功(一)平刃冲裁功(二)斜刃冲裁功第四节　排样与材料的经济利用一、材料的利用率二、排样方法三、搭边及条料宽度第五节　冲裁件的工艺性一、冲裁件的形状和尺寸二、冲裁件的精度与表面粗糙度第六节　冲模刃口尺寸的计算一、尺寸计算原则二、尺寸计算方法(一)凸模与凹模分开加工(二)凸模与凹模配合加工第七节　非金属材料冲裁一、热塑性塑料板的剪切二、酚醛树脂层压板的剪切三、非金属材料冲裁模第八节　精密冲裁方法一、精密冲裁的几种工艺方法二、精冲(齿圈压板冲裁)(一)精冲的主要特点(二)精冲零件的工艺性(三)精冲压力(四)精冲间隙(五)凸模和凹模尺寸(六)排样与搭边(七)齿圈尺寸第三章　弯曲第一节　弯曲变形特点第二节　弯曲件毛坯长度的计算一、应变中性层的确定二、毛坯展开尺寸的计算(一)圆角半径r≥0．5t的弯曲件(二)圆角半径r＜0．5t的弯曲件(三)铰链式弯曲件毛坯尺寸的计算(四)棒料弯曲件毛坯尺寸的计算第三节　最小弯曲半径一、最小弯曲半径的理论计算二、最小弯曲半径的影响因素第四节　弯曲件的回弹一、相对弯曲半径r/t较小的工件二、相对弯曲半径r/t较大的工件第五节　弯曲力的计算一、自由弯曲力二、校正弯曲力三、顶件力或压料力四、弯曲时压力机压力的确定第六节　弯曲件的工艺性一、弯曲半径二、弯曲件直边高度三、弯曲件的孔边距四、弯曲件形状和尺寸的对称性五、部分边缘弯曲六、弯曲件的宽度七、弯曲件的精度第七节　提高弯曲件质量的工艺措施一、减少回弹的措施(一)合理设计产品(二)提高变形程度和校正作用(三)补偿法(四)纵向加压法(五)拉弯法(六)软模法二、防止弯裂的措施三、克服偏移的措施第八节　弯曲模工作部分尺寸计算一、凸、凹模的圆角半径(一)凸模圆角半径rp(二)凹模圆角半径rd二、凹模深度三、凸、凹模间隙四、凸、凹模工作部分尺寸与公差第九节　弯曲件的工序安排第十节　板料的折弯一、 V形弯曲模二、形与U形弯曲模三、卷边模四、卷管模五、双折弯曲模六、折叠模七、锁扣模八、箱形弯曲模九、异形件弯曲模第十一节　弯曲件常见缺陷及消除方法第四章　拉深第一节　拉深变形分析一、圆筒形件的拉深过程二、起皱与破裂三、拉深成形极限第二节　拉深件的工艺性第三节　圆筒形件的拉深工序计算一、修边余量的确定二、毛坯尺寸计算(一)形状简单的旋转体拉深件的毛坯直径(二)形状复杂的旋转体拉深件的毛坯直径三、圆筒形拉深件的拉深系数和拉深次数(一)无凸缘筒形件的拉深系数和拉深次数(二)带凸缘筒形件的拉深系数(三)带凸缘筒形件的工序计算第四节　回转体阶梯形零件的拉深一、阶梯形零件的一次拉深二、阶梯形零件的多次拉深第五节　锥形件、球形件、抛物线形件的拉深一、曲面回转体零件拉深成形的特点二、锥形件的拉深(一)概述(二)成形极限(三)成形方法三、球形件的拉深(一)半球形件(二)浅球形件(三)椭球形件四、抛物线形件的拉深(一)浅抛物线形件（h/d≤0．5～0．6）(二)深抛物线形件（h/d>0．6）第六节　盒形件的拉深一、盒形件的毛坯计算(一)盒形件的修边余量(二)低盒形件的毛坯计算(三)高盒形件的毛坯计算二、盒形件的拉深系数、拉深次数及工序尺寸的计算(一)低盒形件工序尺寸计算程序(二)高盒形件工序尺寸计算程序三、盒形件拉深工序计算的新方法(一)变形分析(二)低盒形件拉深(三)椭圆形件的拉深(四)高盒形件拉深第七节　其他拉深方法一、反拉深(一)反拉深的分类及用途(二)反拉深的特点二、锥形压边圈的拉深三、变薄拉深(一)变薄拉深工艺的特点(二)变薄拉深形式(三)变薄拉深变形分析(四)变薄拉深工序的计算程序(五)多层凹模变薄拉深(六)变薄拉深模具工作部分形状与尺寸第八节　大型覆盖件的拉深一、大型覆盖件的结构特点和变形分析(一)大型覆盖件结构特点解析(二)大型覆盖件冲压成形过程中的变形特点(三)大型覆盖件的变形分析方法二、大型覆盖件的拉深成形工艺(一)大型覆盖件的拉深特点和分类(二)大型覆盖件的拉深工艺性(三)大型覆盖件拉深成形对原材料的要求(四)制订大型覆盖件拉深工序的工艺要素(五)大型覆盖件拉深模的调试第九节　特种拉深一、软模拉深(一)软凸模拉深(二)软凹模拉深二、对向液压拉深(一)基本原理(二)变形特点(三)工艺要点(四)典型模具结构及工作过程(五)对向液压拉深的复合工艺及新方法三、差温拉深(一)局部加热并冷却毛坯的拉深(二)深冷拉深(三)ZnAl系超塑性合金的差温拉深四、流动控制成形(一)流动控制成形技术的特点(二)流动控制成形对模具和毛坯材料的要求第十节　拉深模工作部分参数一、拉深模的凸凹模间隙确定二、拉深模工作部分尺寸的确定三、拉深凸模与凹模的圆角半径第十一节　压边圈的采用条件及其类型一、采用压边圈的条件二、压边力的计算三、压边装置的类型四、压边圈的形式第十二节　拉深力和拉深功的计算一、拉深力二、压床吨位的选择三、拉深功第十三节　典型零件拉深工序安排实例第十四节　拉深辅助工序一、退火二、酸洗三、润滑第十五节　拉深件的质量分析与控制一、拉深件常见废次品形式及预防措施二、拉深件质量控制要点第五章　成形第一节　翻边一、孔的翻边(一)圆孔翻边(二)非圆孔翻边二、外缘翻边(一)平面外缘翻边(二)曲面外缘翻边三、变薄翻边(一)变形特点(二)工艺计算第二节　缩口和扩口一、缩口二、扩口第三节　校平、整形与压印一、校平二、整形三、校平与整形力四、压印第四节　胀形一、变形特点二、平板毛坯的局部胀形三、圆柱形空心坯料的胀形四、胀形力第五节　旋压一、普通旋压二、变薄旋压第六节　液压成形一、板料液压成形(一)液压成对成形(二)球形容器整体无模液压胀形(三)粘性介质压力成形(四)带轮的液压胀形二、管材液压成形(一)概述(二)管材液压成形特点(三)工艺参数(四)典型零件的液压胀形工艺第七节　激光弯曲成形一、激光弯曲成形工艺过程二、激光成形机上的成形过程三、影响板料激光弯曲成形的技术参数第八节　蠕变成形第九节　多点成形和单点渐近成形一、板料多点成形技术(一)多点成形原理(二)基本成形方式(三)多点成形件的质量控制(四)多点成形设备的构成二、板料单点渐近成形技术(一)单点渐近成形的基本原理(二)单点渐近成形机床(三)单点渐近成形技术特点第十节　拉力成形与扩展成形一、拉力成形二、扩展成形第六章　连续冲压工艺及模具设计第一节　连续冲压工艺特点与高效、精密、长寿命多工位级进模的发展第二节　精密多工位级进模的排样设计一、排样设计应遵循的原则二、排样的内容与类型(一)工序排样的内容(二)工序排样的基本类型三、载体设计(一)无载体(二)边料载体(三)双侧载体(四)单侧载体(五)中间载体(六)双桥载体(七)其他形式的载体四、冲切刃口分段设计五、空工位及步距设计(一)空工位(二)步距基本尺寸与步距精度六、定位方式选择与设计(一)定位方式(二)侧刃设计(三)导正孔设计七、排样图工位设计(一)连续冲裁工序设计要点(二)连续弯曲工序设计要点(三)连续拉深工序设计要点(四)排样图实例第三节　带料连续拉深工艺设计一、带料连续拉深的分类及应用范围二、带料连续拉深的料宽和步距的计算三、带料连续拉深的拉深系数和拉深相对高度(一)无工艺切口的带料连续拉深系数(二)有工艺切口的带料连续拉深系数四、带料连续拉深的工序计算程序五、小型空心件带料连续拉深的经验计算法第四节　高效、精密、长寿命多工位级进模设计与制造要点一、采用刚性好和精度高的模架二、采用浮动导料装置三、凸、凹模选材优质，制造精密，装配方式新颖四、合理布置导正销五、防止工件和废料回升六、设置加工方向转换机构七、设置调节　机构八、采用工件导出管九、装设灵敏、可靠的自动监测装置十、精密多工位级进模的典型示例(一)定转子铁心高速冲裁工艺与模具结构(二)引线框架冲裁、压平自动切断级进模(三)接插件端子多工位级进模(四)带料连续拉深多工位级进模第七章　管材冲压第一节　管材冲切加工一、管材切断二、管材剖口三、管材冲孔第二节　管材弯曲一、管材弯曲变形量及最小弯曲半径二、管材截面形状畸变及其防止三、弯曲力矩的计算第三节　管材翻卷成形一、管材外翻卷成形二、管材内翻卷成形三、非常规翻卷成形第八章　模具结构及设计第一节　冲模分类第二节　冲模的典型结构和特点一、单工序模(一)冲裁模(二)弯曲模(三)拉深模二、复合模(一)凸凹模的最小壁厚(二)复合模正装和倒装的比较(三)出件装置(四)复合模的典型结构三、连续模(一)常见级进模的工序组合方式(二)级进模的典型结构第三节　冲模主要零部件的结构及设计一、冲模主要零部件分类二、冲模零部件设计(一)工作零件(二)定位装置(零件)(三)压料、卸料及推(顶)件装置(四)导向零件(五)固定与紧固零件第四节　大型覆盖件冲压模具一、覆盖件拉深模(一)单动拉深模结构(二)双动拉深模典型结构(三)凸模、凹模及压边圈的结构尺寸(四)拉深筋(拉深槛)的种类及结构二、覆盖件修边模(一)确定修边方式(二)确定定位方式(三)斜楔机构(四)确定修边模镶件(五)修边模镶件材料三、覆盖件翻边模(一)主要翻边模类型与典型结构(二)翻边凸模的扩张结构(三)凹模镶件(四)翻边模材料第五节　冲模设计要点一、模具总体结构形式的确定二、冲模压力中心(一)解析法(二)作图法三、冲压设备的选用(一)冲压设备类型的选择(二)确定设备规格四、冲模零部件的技术要求五、冲模设计中的安全措施六、模具总图绘制及零件图测绘第九章　硬质合金模具及简易模具第一节　硬质合金模具一、材质的选择(一)硬质合金(二)钢结硬质合金二、硬质合金模具设计注意事项三、硬质合金模具应用及发展第二节　锌基合金模具一、锌基合金冲裁模(一)锌基合金冲裁模的冲裁机理(二)锌基合金冲裁模的设计(三)锌基合金冲裁模的制模工艺(四)锌基合金冲裁模使用注意事项(五)锌基合金冲裁模的结构及应用举例二、锌基合金成形模和拉深模(一)锌基合金成形模和拉深模的设计(二)锌基合金成形模和拉深模的制模工艺三、锌基合金模具应用实例第三节　聚氨酯弹性体模具一、聚氨酯弹性体冲压加工板料的许用厚度二、聚氨酯弹性体冲裁模(一)聚氨酯弹性体冲裁模的冲裁机理(二)聚氨酯弹性体冲裁模的设计(三)聚氨酯弹性体冲裁模应用实例三、聚氨酯弹性体弯曲模(一)聚氨酯弹性体弯曲模的特点(二)设计聚氨酯弹性体弯曲模应当注意的问题(三)V形及U形零件的弯曲(四)弯曲力计算(五)聚氨酯弹性体弯曲模举例(六)各种弯曲件所用容框结构与成形方法(七)特种弯曲工艺(八)聚氨酯弹性体包层辊弯曲工艺四、聚氨酯弹性体成形模(一)胀形工艺及模具结构(二)局部成形第四节　薄板冲模一、薄板冲模的冲裁原理二、薄板凹模三、薄板冲模设计(一)凸模的设计(二)凸、凹模尺寸计算第五节　钢皮冲模一、钢皮冲模的分类二、凸、凹模尺寸的决定和间隙三、钢皮刀刃的设计四、内外模板的设计五、顶料与卸料六、钢皮冲模应用实例第六节　组合冲模一、通用可调式组合冲模(一)分段冲压的工作原理(二)各单元冲模的设计原理(三)单元冲模的选配二、弓形架式组合冲模三、积木式组合冲模(一)积木式组合冲模基本概念(二)元件的设计原则(三)模具的组装四、分段冲压工艺要求(一)工序顺序安排的基本原则(二)选择定位基准的原则五、通用模架式组合冲模(一)通用模架式组合冲模的结构原理(二)通用模架式组合冲模的主要特点(三)元件设计要求(四)组装与调整六、组合冲模的应用第七节　低熔点合金模具一、低熔点合金的分类(一)铋基合金(二)锡基合金(三)铅基合金二、低熔点合金成形模的设计原则三、低熔点合金模具的铸模工艺四、铋锡合金自铸成形模具应用示例(一)样件的设计及制作(二)熔箱(三)应用操作第八节　超塑性制模一、塑性与超塑性二、超塑性现象的特点三、ZnAl22合金超塑性制模(一)ZnAl22合金的物理、力学性能(二)热挤压型腔(三)制造塑料模型腔(四)超塑性挤压的形式和装置第十章　数字化技术及其在冲压领域中的应用第一节　数字化技术概况一、基本概念二、CAD/CAM系统的组成(一)硬件(二)软件三、数字化技术在冲压行业的应用(一)冲压工艺与模具CAD/CAE/CAPP(二)模具计算机辅助制造(CAM)(三)生产组织与管理(四)其他应用四、冲压CAD/CAM系统的功能要求与关键技术(一)冲压CAD/CAM系统的功能要求(二)冲压CAD/CAM系统的关键技术五、冲压CAD/CAM的发展第二节　冲裁工艺与模具CAD一、冲裁模CAD/CAM系统二、冲裁件工艺性判断三、冲裁工艺CAD(一)冲裁件排样优化设计(二)冲裁件压力中心和冲裁力的计算及压力机选用四、冲模结构CAD(一)凹模周界尺寸的确定(二)冲压零件数据库、图形库的建立及其检索(三)推件装置设计(四)卸料装置设计第三节　冲压模具CAM一、CAM的基本概念(一)数控加工与数控机床(二)数控加工的工作流程(三)数控加工程序的编制与处理(四)CAM的发展二、数控加工在模具行业的应用(一)模具制造的特点(二)汽车覆盖件冲压模具CAM基本流程第四节　通用商品化CAD/CAM软件简介一、常见CAD/CAM软件概况二、AutoCAD软件简介三、UG功能模块简介(一)界面(Gateway)(二)基本模块(三)CAM模块(四)CAE模块(五)钣金模块(Sheet Metal)(六)管道、布线与其他模块第五节　冲压CAE一、板料成形有限元模拟概述二、Dynaform软件介绍(一)ETA/Dynaform简介(二)数值模拟基本步骤第六节　反求工程及快速原型技术在冲压生产中的应用一、概况二、反求技术及其在冲压中的应用(一)反求实施条件及流程(二)微型车发动机油底壳冲压零件进行数字模型反求实例三、快速原型(RP)技术及其在模具行业中的应用(一)RP技术的发展(二)各种快速原型技术简介(三)快速原型技术在模具行业中应用第十一章　模具材料及热处理第一节　冲压模具材料的选择原则第二节　模具材料一、模具钢的分类二、常用优选模具钢三、模具钢的化学成分及用途四、硬质合金(一)金属陶瓷硬质合金(二)钢结硬质合金五、有色金属及其合金(一)低熔点合金(二)锌基合金(三)铝青铜(四)高温合金六、聚氨酯弹性体七、环氧树脂第三节　冲压模具材料的选用一、按模具材料性能选择二、按模具种类选择模具材料三、按制件产量选择模具材料四、按制件材料选择模具材料五、按模具使用寿命选择模具材料六、冲模结构零件材料的选择第四节　冲压模具材料的许用应力第五节　模具钢的锻造工艺一、冲压模具用钢锻造工艺规范二、新型冲压模具钢的锻造工艺特性第六节　模具钢的热处理一、冲压模具用钢锻件的预备热处理工艺二、冲压模具用钢的热处理(一)冷作模具钢的热处理(二)冷作模具钢的强韧化热处理工艺(三)冲压热作模具用钢的热处理(四)冷处理三、钢的真空热处理(一)真空热处理炉(二)真空热处理工艺(三)模具零件真空热处理注意事项四、钢结硬质合金的热处理五、冲压模具的热处理特点(一)冷冲裁模的热处理(二)拉深模的热处理(三)综合实例六、热处理冷却剂七、模具热处理常见缺陷及防止措施第七节　模具零件的表面强化技术一、模具工作零件表面强化方法的分类及性能二、改变表面化学成分的表面强化方法(一)渗碳(二)渗氮(三)碳氮共渗(四)渗硼(五)渗铬(六)渗硫及硫氮、硫碳氮共渗(七)硼砂盐浴渗金属(八)TD法涂覆碳化物三、表面形成覆盖层的强化方法(一)涂镀技术(二)电火花强化技术(三)化学气相沉积(CVD)(四)物理气相沉积(PVD)(五)热喷涂四、不改变表面化学成分的强化方法(一)火焰淬火(二)激光表面强化(三)电子束表面强化第八节　工模具钢中、外牌号对照第十二章　压力机第一节　压力机的类型及规格一、压力机的分类及型号二、通用压力机三、拉深压力机四、摩擦压力机五、剪板机六、液压机七、精压机八、机械及液压折弯机第二节　现代精密压力机一、精冲压力机二、数控冲切及步冲压力机三、高速自动压力机四、多工位自动传递压力机五、数控回转头压力机第十三章　冲压生产自动化与安全技术第一节　冲压生产自动化一、概述(一)冲压自动化的基本方式(二)冲压自动化系统的组成二、卷料、条料和板料送料装置(一)一次加工供料装置(二)一次加工送料装置三、半成品送料装置(一)二次加工供料装置(二)二次加工送料装置(三)出件机构(四)理件机构四、冲压机械手(一)概述(二)冲压机械手的主要结构(三)冲压机械手的典型实例五、自动保护和检测装置六、冲压自动线(一)冲压自动线的分类(二)冲压自动线的组成(三)冲压自动线的同步和协调(四)冲压自动线的机械化装置(五)冲压自动线的实例七、冲压柔性加工系统(一)柔性加工系统的发展和特点(二)冲压柔性加工系统的技术经济效果(三)冲压柔性加工系统的类型(四)冲压柔性加工系统的组成(五)冲压柔性加工系统实例第二节　冲压生产安全技术一、冲压生产中的声害及防治(一)噪声产生的原因(二)噪声的危害及允许标准(三)噪声的控制和消减二、冲压生产的安全防护(一)压力机安全装置和手用工具(二)冲压模具安全技术第十四章　冲压模具常用标准第一节　冲模标准模架及其标准零件一、冲模模架的形式二、冲模标准铸铁模架(一)滑动导向模架(二)滚动导向模架三、冲模铸铁模座(一)滑动导向模座(二)滚动导向模座四、冲模标准钢板模架(一)滑动导向模架(二)滚动导向模架五、冲模钢板模座(一)冲模钢板下模座(二)滑动导向上模座(三)滚动导向上模座六、模架导向装置(一)滑动导向导柱(二)滚动导向导柱(三)滑动导向导套(四)滚动导向导套(五)钢球保持圈(六)圆柱螺旋压缩弹簧(七)压板七、冲模模架技术条件(JB/T 8050—2008)(一)技术要求(二)检验(三)标志、包装、运输和贮存八、冲模模架零件技术条件(JB/T 8070—2008)(一)零件技术要求(二)检验(三)标志、包装、运输和贮存第二节　冲模标准零件一、冲模模柄二、冲模凸、凹模(一)凸模(二)凹模三、冲模导向装置四、导正销五、冲模挡料装置六、冲模废料切刀七、冲模卸料装置八、冲模模板(一)垫板(二)固定板(三)凹模板九、冲模零件技术条件(JB/T 7653—2008)(一)技术要求(二)检验(三)标志、包装、运输和贮存第三节　通用标准件一、螺钉、螺母二、销钉第四节　弹性元件一、圆钢丝圆柱螺旋压缩弹簧二、矩形截面圆柱弹簧三、碟形弹簧四、橡胶弹性体五、聚氨酯弹性体第五节　冲压模具常用公差配合一、标准公差数值二、配合的选择第十五章　冲压工艺与模具设计实例第一节　冲压工艺与模具设计内容及步骤一、设计的原始资料二、冲压工艺设计的主要内容及步骤(一)冲压件的工艺性分析(二)必要的工艺计算(三)分析比较和确定工艺方案三、冲模设计的主要内容及步骤(一)选定冲模类型及结构形式(二)模具零部件设计(三)模具结构参数计算(四)选择冲压设备(五)绘制模具图四、编写工艺文件及设计计算说明书第二节　冲压工艺与模具设计实例一、微型电机转子冲片的工艺与模具设计(一)分析零件的冲压工艺性(二)分析比较和确定工艺方案(三)模具结构形式的选择(四)计算压力、选用压力机(五)模具工作部分尺寸及公差二、侧盖前支承的工艺与模具设计(一)分析零件的冲压工艺性(二)分析比较和确定工艺方案三、玻璃升降器外壳的工艺与模具设计(一)分析零件的冲压工艺性(二)分析比较和确定工艺方案(三)主要工艺参数的计算(四)编写冲压工艺过程卡片(五)模具设计附录附录A冲压常用材料的性能附录B冲压常用板料规格附录C国外部分冲压板料的性能及规格附录D常用非金属材料尺寸及其允许偏差附录E冲压常用金属管材规格附录F中外冲压常用金属材料牌号对照附录G材料硬度及强度的换算附录H常用国际计量单位换算附录I各种常用截面重心位置附录J常用截面形状的面积与最小截面惯性矩计算公式参考文献

　　本手册对冲压工艺及模具设计进行了全面系统的论述。手册共有15章和附录，主要内容包括概论、冲裁、弯曲、拉深、成形、连续冲压工艺及模具设计、管材冲压、模具结构及设计、硬质合金模具及简易模具、数字化技术及其在冲压领域中的应用、模具材料及热处理、压力机、冲压生产自动化与安全技术等。对非金属材料冲裁，精密冲裁方法，板料冲压性能及试验方法，冲压用原材料，特种拉深，大型覆盖件拉深，反求工程及快速原型技术在冲压生产中的应用，氮气弹簧技术的应用以及冲压柔性加工系统、激光成形等方面的内容，也作了适量的介绍。手册还编入了冲压工艺及冲模设计典型实例、模具标准件以及必要的设计资料。全书内容丰富，实用性强，运用面广。　　本手册可供从事冲压工艺及模具设计、制造工程的技术人员使用，亦可供有关的科研人员及大专院校师生参考。