模具设计与制造

第1章 绪论 1

1．1 什么是模具 1

1．2 模具的分类 2

1．2．1 按照应用范围及习惯分类 2

1．2．2 按照成形用材料分类 4

1．3 我国模具生产的历史与现状 4

1．4 模具工业的发展趋势 6

1．5 模具加工工艺方法简介 7

1．6 模具与我们 9

1．6．1 模具与生活 9

1．6．2 模具与生产 9

1．6．3 模具与艺术 9

思考与练习题 10

第2章 冲压成形概述 11

2．1 冲压成形特点与分类 11

2．2 冲压模具设计与制造的内容 12

2．2．1 冲裁件工艺设计 12

2．2．2 冲裁件模具设计 12

2．2．3 冲压模具零件制造工艺

规程的编制 13

2．2．4 冲压模具主要零件的制造

加工 14

2．3 冲压常用材料 14

2．3．1 冲压常用材料的基本要求 14

2．3．2 冲压常用材料 14

2．4 冲压设备简介 15

2．4．1 曲柄压力机 15

2．4．2 数控步冲压力机 20

2．4．3 液压机 21

思考与练习题 22

第3章 冲裁工艺与冲裁模 24

3．1 冲裁变形过程分析 24

3．2 冲裁模间隙 25

3．2．1 间隙对冲裁件质量的影响 25

3．2．2 间隙对冲裁力的影响 26

3．2．3 间隙对模具寿命的影响 27

3．2．4 凸、凹模间隙值的确定 27

3．2．5 凸、凹模刃口尺寸的计算 29

3．3 冲裁工艺中的力学计算 33

3．3．1 冲裁力的计算 33

3．3．2 卸料力、推件力和顶件力的

计算 34

3．3．3 冲裁模压力中心 35

3．4 冲裁件的工艺性分析 35

3．5 冲裁模典型结构简介 36

3．5．1 单工序模 36

3．5．2 复合模 39

3．5．3 级进模 40

3．6 冲裁模零部件结构设计 41

3．6．1 工作零件 42

3．6．2 定位零件 45

3．6．3 卸料与推件装置 49

3．6．4 模架 52

3．7 冲裁工艺设计与模具设计要点 54

3．7．1 冲裁件工艺设计 54

3．7．2 模具设计要点 55

思考与练习题 55

第4章 弯曲工艺与弯曲模 57

4．1 弯曲变形过程分析 57

4．1．1 弯曲变形过程 57

4．1．2 弯曲变形特点 57

4．1．3 弯曲变形区的应力、应变 58

4．2 最小相对弯曲半径 59

4．2．1 最小相对弯曲半径 59

4．2．2 影响最小相对弯曲半径的

因素 60

4．3 弯曲件展开长度的计算 61

4．3．1 弯曲中性层位置的确定 61

4．3．2 弯曲件毛坯展开长度的计算 62

4．4 弯曲力计算 63

4．4．1 自由弯曲时的弯曲力 63

4．4．2 校正弯曲时的弯曲力 63

4．4．3 压弯时的顶件力和卸料力 64

4．4．4 压力机吨位的确定 64

4．5 弯曲件的回弹 64

4．5．1 回弹的表现形式 64

4．5．2 影响回弹的因素 64

4．5．3 控制回弹的措施 65

4．6 弯曲模结构 68

4．6．1 V形件弯曲模 68

4．6．2 U形件弯曲模 69

4．7 弯曲模工作部分参数的设计 70

4．7．1 弯曲凸模和凹模的圆角半径 70

4．7．2 凹模工作部分深度 71

4．7．3 弯曲凸模、凹模之间的间隙 72

4．7．4 凸模和凹模工作尺寸及公差 72

思考与练习题 73

第5章 拉深工艺与拉深模 74

5．1 圆筒件拉深变形过程分析 74

5．1．1 拉深时的变形过程 74

5．1．2 拉深过程中材料的应力与

应变 75

5．1．3 拉深缺陷及其防止 77

5．2 拉深工艺计算 78

5．2．1 圆筒件拉深零件毛坯尺寸的

计算 78

5．2．2 拉深系数的计算和拉深

次数的确定 80

5．2．3 拉深压力机的选择 86

5．3 拉深模具结构 88

5．3．1 首次拉伸模 88

5．3．2 后续工序拉深模 89

5．3．3 落料拉深复合模 90

5．3．4 压边装置分析 91

5．4 拉深模工作部分设计 92

5．4．1 拉深凸模和凹模的工作部分

尺寸 92

5．4．2 拉深凸模和凹模的结构 95

思考与练习题 96

第6章 注塑成型工艺及注塑模 97

6．1 概述 97

6．1．1 塑件的结构工艺性 97

6．1．2 注塑成型设备 101

6．2 注塑成型工艺及注塑模 103

6．2．1 注塑成型原理及工艺特点 103

6．2．2 注塑模的分类及结构组成 105

6．2．3 分型面 106

6．2．4 浇注系统 106

6．2．5 成型零件的设计 119

6．2．6 机构设计 121

6．2．7 注塑模典型结构 134

思考与练习题 136

第7章 模具制造 137

7．1 模具加工工艺规程编制 137

7．1．1 编制工艺规程的原则与

依据 137

7．1．2 模具零件工艺规程的主要

内容 138

7．2 模具主要零件的机械加工 142

7．2．1 外形加工 142

7．2．2 划线 143

7．3 模具零件的结构和机械加工特点 144

7．4 模具制造的特种加工工艺 147

7．4．1 电火花加工 147

7．4．2 电火花线切割加工 153

7．4．3 超声加工 159

7．4．4 3D打印 162

思考与练习题 165

第8章 模具装配 166

8．1 模具零件的固定 166

8．1．1 模具零件常用的连接方法 166

8．1．2 低熔点合金的应用 168

8．1．3 环氧树脂的应用 169

8．2 模具装配方法及精度要求 169

8．2．1 模具装配精度要求 169

8．2．2 模具装配方法 170

8．2．3 装配尺寸链 171

8．3 冲压模具的装配 172

8．3．1 冲压模具装配间隙调整

方法 172

8．3．2 主要组件的装配过程 173

8．3．3 总装配 174

8．4 注塑模的装配 175

8．4．1 装配基准 175

8．4．2 主要组件装配 175

8．4．3 总装配 177

思考与练习题 177

第9章 模具检验 178

9．1 概述 178

9．2 模具质量检验 178

9．2．1 模具质量检验包含的内容 178

9．2．2 冲压模具的质量要求 179

9．2．3 注塑模具制造及装配的质量

要求 181

9．3 模具质量检验方法及工具 181

9．3．1 模具质量检验常用的方法 181

9．3．2 模具尺寸精度的常规测量

工具 182

9．3．3 测量投影仪 184

9．3．4 三坐标测量仪 185

思考与练习题 187

第10章 模具设计与制造发展趋势 188

10．1 模具设计技术的发展趋势 188

10．2 模具加工技术的发展趋势 189

10．3 模具制造综合技术的发展方向 191

10．4 现代模具制造技术 192

10．4．1 高速切削技术 192

10．4．2 快速模具制造技术 194

10．4．3 逆向工程技术简介 196

思考与练习题 197

第11章 实验指导书 198

11．1 曲柄压力机结构、工作原理与

参数 198

11．1．1 实验目的 198

11．1．2 实验用工具及设备 198

11．1．3 实验内容 199

11．1．4 实验步骤 199

11．1．5 实验结果的记录与整理 199

11．1．6 思考题 199

11．1．7 开放题 200

11．2 模具的安装调试及冲裁工艺实验 200

11．2．1 实验目的 200

11．2．2 实验用工具及设备 200

11．2．3 实验内容 200

11．2．4 实验步骤 200

11．2．5 实验结果的记录与整理 201

11．2．6 思考题 203

11．3 冲压模具拆装 203

11．3．1 实验目的 203

11．3．2 实验用工具及设备 203

11．3．3 实验内容 203

11．3．4 实验步骤 203

11．3．5 实验结果的记录与整理 204

11．3．6 实验体会 205

11．4 冲压模具测绘 205

11．4．1 实验目的 205

11．4．2 实验用工具及设备 205

11．4．3 实验内容 205

11．4．4 实验步骤 206

11．4．5 实验结果的记录与整理 207

11．4．6 实验体会 207

11．5 塑料注射成型 207

11．5．1 实验目的 207

11．5．2 实验用工具及设备 208

11．5．3 实验内容 208

11．5．4 实验步骤 208

11．5．5 实验结果的记录与整理 209

11．5．6 实验体会 210

11．6 注塑模具拆装 211

11．6．1 实验目的 211

11．6．2 实验用工具及实验准备 211

11．6．3 实验内容 211

11．6．4 注塑模具的工作原理与

组成 211

11．6．5 实验步骤 214

11．6．6 实验结果的记录与整理 215

11．6．7 实验体会 216

参考文献 217

全书共分11章，包括五部分内容，第一部分主要介绍冲压工艺及冲压模具设计的基本知识，包括冲裁工艺及冲裁模、弯曲工艺及弯曲模、拉深工艺及拉深模；第二部分介绍塑料注塑成型工艺及注塑模设计的基本知识；第三部分介绍模具制造、装配和检验的基本知识；第四部分简要介绍模具设计的发展趋势及现代模具制造技术；第五部分是实验指导书。书中列举了大量的图片并附有思考与练习题。