實用沖模結構設計手冊

《實用沖模結構設計手冊》是2010年4月1日化學工業出版社出版的圖書，作者是張正修。

基本介紹

• 中文名：實用沖模結構設計手冊
• 作者：張正修
• 語言：簡體中文
• 出版時間：2010年4月1日
• 出版社：化學工業出版社
• 頁數：805 頁
• ISBN：9787122066855
• 開本：16 開

內容簡介

《實用沖模結構設計手冊》結合編者多年的實踐經驗，在全面介紹各類衝壓工藝作業及加工特點的基礎上，將沖模結構各種細部設計、實用數據、附加與輔助結構和裝置配備等內容融會貫通於各個章節。從如何設計沖模結構入手，解決用什麼方法設計、怎么設計、為什麼這樣設計三個核心問題，提供切實需要而實用的沖模結構設計所必備的資料，真正成為衝壓工藝與沖模設計人員必備的工具書。 為使本手冊在有限的篇幅內，內容更加豐富、充實，特編寫深度篇收入光碟隨書發行。深度篇（光碟）中，首次對適用和較好的設計方法進行介紹，針對性、實用性更強。同時還對沖模設計基礎知識、少無廢料沖裁模、鑲拼結構沖模、楔傳動沖模、拉深件切邊模等特殊結構設計進行了詳細介紹，並收入了單個毛坯和半成品（二次）送料裝置的類型與結構形式、非金屬材料沖裁、變薄拉深及典型冷擠壓工藝50例等大量內容，為沖模結構設計深入與拓寬所必需，讀者使用更方便。 《實用沖模結構設計手冊》可供從事衝壓工藝及沖模設計工作的技術人員使用，也可供相關院校師生參考閱讀，也是線上設計、製造和管理等沖模相關人員的必備圖書。

圖書目錄

第一章 沖模零（部）件類型與結構1

第一節 沖模零（部）件結構1

一、沖模的構成零（部）件1

二、沖模工藝作業系統零（部）件結構2

三、沖模架構與安裝系統零（部）件結構35

四、沖模輔助系統零（部）件結構47

第二節 沖模的送料裝置54

一、冷衝壓常用送料裝置的類型54

二、原材料（一次）送料裝置的主要類型及使用範圍54

三、原材料（一次）送料裝置的結構形式57

第二章 沖裁工藝及沖裁模結構設計76

第一節 沖裁件的工藝性76

一、沖裁形狀與尺寸的限制數據76

二、沖裁的工藝水平79

三、沖裁件質量80

第二節 沖裁間隙81

一、標準沖裁間隙的選用81

二、不同行業推薦採用的沖裁間隙經驗值83

第三節 沖裁力能消耗89

一、機械壓力機的公稱壓力F公稱89

二、連續衝壓時壓力機的輸出壓力與功89

三、沖裁力的確定90

四、推件力、頂件力和卸料力93

五、沖裁功的計算94

第四節 排樣、搭邊及材料利用率95

一、排樣方法95

二、同一衝件採用不同排樣方式的對比95

三、板料衝壓常用排樣形式95

四、落料模與複合模沖件的排樣圖設計98

五、多工位連續模衝壓件的排樣類型及方法99

六、無廢料沖裁109

七、搭邊及沿邊的寬度114

八、條料寬度115

九、材料利用率的計算116

第五節 沖裁模刃口尺寸的計算118

一、計算刃口尺寸的技術準則118

二、計算刃口尺寸的技術要點118

三、凸模與凹模分開加工時的刃口尺寸計算118

四、主凹模製模法的凹模刃口尺寸計算121

五、主凸模製模法的凸模刃口尺寸計算122

六、多工位連續沖裁模刃口尺寸計算122

第六節 普通壓力機的精沖技術122

一、負間隙沖裁122

二、微間隙圓角刃口沖裁122

三、整修126

四、複合精沖技術129

五、沖深孔技術132

六、超薄板沖裁技術143

第七節 沖裁模的類型及結構形式145

一、沖裁模的類型145

二、單工序沖裁模的主要結構形式146

三、多工位連續沖模的主要結構形式146

四、複合沖裁模及連續式複合沖裁模的主要結構形式146

第八節 沖裁模主工作系統零部件結構設計175

一、沖裁凸模的結構設計175

二、沖裁凹模的結構設計200

第九節 沖模工藝作業系統零部件設計223

一、送料定位機構與裝置223

二、推卸機構與裝置243

第十節 沖裁模選型及整體結構設計248

一、沖裁模選型248

二、單工序沖裁模249

三、連續模的結構設計262

第十一節 複合模與多位連續複合模的類型、結構及設計274

一、複合模的界定及其種類274

二、連續複合模結構設計279

三、單工位複合模與連續複合模結構設計要點288

第三章 精沖工藝及精沖模結構設計293

第一節 FB精沖的特徵和原理293

第二節 FB精沖零件的工藝技術參數295

一、FB精沖零件質量與精度296

二、FB精沖件結構尺寸的極限303

第三節 零件的精沖可行性及精沖難度310

一、零件的精沖可行性310

二、零件的精沖加工難度310

第四節 FB精沖模的結構設計318

一、FB精沖模的結構特徵與類型318

二、精衝壓力的計算330

三、FB精沖工藝要素及技術參數330

四、FB精沖模的結構選型及設計335

五、FB精沖模的零（部）件設計344

六、精沖模的材料及熱處理359

第四章 彎曲工藝及彎曲模結構設計368

第一節 金屬板料的彎曲成形368

一、金屬板料彎曲成形的基本工藝方法368

二、金屬板料彎曲件的類型368

三、金屬板料彎曲件形狀與彎曲工藝及彎曲模結構的關係368

第二節 板料與型材彎曲的特徵及中性層位置379

一、板料彎曲成形的特徵379

二、板料彎曲時中性層的位置379

三、板料卷圓時中性層的位置382

四、圓桿彎曲時中性層的位置382

五、型材彎曲成形方法、特點及型材彎曲中性層383

第三節 板料彎曲件展開毛坯長度的計算388

一、彎曲半徑r≥05t的彎曲件展開毛坯長度的確定388

二、彎曲半徑r＜05t的彎曲件展開毛坯長度的確定389

三、用查表法計算彎曲件展開毛坯長度389

第四節 彎曲件的工藝性393

一、最小彎曲半徑393

二、板料彎曲件結構工藝性的一般要求393

三、角形彎曲件的彎邊長度396

四、彎曲線與板料軋制紋路（纖維方向）的關係397

五、保證彎曲件質量應採取的結構措施398

六、變截面彎邊高度推薦最小值400

七、彎曲件的尺寸與形位精度400

八、中小型板料彎曲件實際可達到的精度400

第五節 彎曲力和彎曲功的確定402

一、確定彎曲力和彎曲功的目的及影響因素402

二、板料彎曲成形受力情況分析402

三、確定彎曲力和彎曲功的方法402

第六節 板料彎曲件的回彈404

一、回彈角Δα404

二、回彈角Δα的簡化計算法404

三、回彈角Δα及回彈後彎曲半徑r圖算法404

第七節 板料彎曲件的常見質量問題及消減方法408

第八節 彎曲模的結構設計410

一、板料變曲件的生產工藝與裝備410

二、壓力機用彎曲模的類型411

三、彎曲模的實用典型結構及其設計411

第五章 拉深工藝及拉深模結構設計468

第一節 金屬板料的拉深成形468

一、圓筒拉深件的拉深468

二、板料拉深的原理與變形特點468

三、不變薄拉深方法471

四、拉深工藝的種類及其套用472

第二節 拉深件的類型477

第三節 拉深件的工藝性479

一、拉深件工藝性及其影響因素479

二、拉深件結構的工藝限制要素480

第四節 拉深件的展開毛坯形狀與尺寸484

一、板料拉深零件展開毛坯的特點484

二、拉深件毛坯形狀和毛坯尺寸確定方法487

三、拉深零件展開毛坯尺寸的確定487

第五節 板料拉深件的拉深成形與工藝計算504

一、旋轉體拉深件504

二、旋轉體拉深件的典型零件及其拉深工藝過程504

三、無凸緣圓筒形拉深件（Ⅰ類，第1種）拉深成形與工藝計算508

四、無凸緣圓筒形件的拉深工藝設計511

五、無凸緣圓筒形拉深件拉深模結構設計512

六、帶凸緣（有法蘭）圓筒形拉深件的成形方法與工藝計算522

七、帶凸緣的圓筒形拉深件拉深模類型及結構設計532

第六節 非直壁圓筒形拉深件的拉深成形533

一、台階式圓筒形（旋轉體）拉深件的拉深成形與工藝計算533

二、台階式圓筒形（旋轉體）拉深件模具結構設計533

三、錐形拉深件的成形方法與工藝計算541

四、錐形拉深件的拉深模類型及結構設計548

五、球面形及變球面形拉深件的拉深成形548

六、球面形拉深件拉深模結構設計551

七、拋物線旋轉體拉深件的拉深工藝及模具設計553

第七節 盒子形拉深件的拉深成形及拉深工藝設計557

一、盒子形拉深件及其類型557

二、方形和矩形盒子拉深件的拉深成形及拉深工藝設計558

三、高盒形拉深件多工序拉深的工藝設計572

第八節 帶料的連續拉深575

一、帶料的連續拉深成形及其主要工藝形式576

二、拉深工藝及採用工藝切口的界定582

三、工藝切口的類型及其選用583

四、連續拉深模結構設計的工藝要素585

五、帶料連續拉深的工藝設計程式與方法587

六、帶料連續拉深成形的排樣要點及排樣圖設計589

七、帶料連續拉深模結構設計595

第九節 拉深的力能消耗595

一、拉深力與壓邊力的計算595

二、拉深功的計算600

三、壓力機噸位的選擇600

第十節 拉深件的質量分析601

第六章 衝壓成形工藝及成形模結構設計605

第一節 翻邊工藝及翻邊模結構設計605

一、翻邊成形的類型、特點與創新605

二、翻邊成形工藝的實施要點608

三、翻邊成形的工藝要素609

四、翻邊模結構設計要點617

五、螺紋底孔的冷鍛成形新技術622

六、翻邊模實用典型結構623

第二節 脹形工藝及脹形模結構設計634

一、板料的脹形沖制及其套用634

二、平板毛坯的脹形（起伏）635

三、拉深毛坯的脹形（凸肚）637

四、典型凸肚脹形零件的衝壓工藝及脹形模結構設計638

第三節 縮口與擴口成形及其模具結構設計644

一、縮口與擴口成形及其套用644

二、縮口工藝類型及變形特點645

三、縮口成形的主要工藝參數645

四、擴口的變形程度及毛坯尺寸的計算648

五、縮口與擴口模的結構設計648

第四節 校平與整形653

一、校平及校平模結構設計653

二、整形及整形模結構設計654

第五節 壓印655

一、壓印作業的實質655

二、壓印加工及其工藝性655

三、壓印力的計算655

第六節 成形模實用典型結構656

一、軟模成形的各種薄板成形模實用典型結構656

二、單工序薄板成形模實用典型結構658

三、單工位多工步複合成形模實用典型結構659

第七章 擠壓工藝及擠壓模結構設計667

第一節 擠壓工藝的類型667

一、擠壓工藝的分類方法667

二、擠壓工藝的對比667

第二節 擠壓方法的分類668

一、擠壓方法界定668

二、常用擠壓方法668

三、常用的冷擠壓方法669

第三節 擠壓變形程度計算672

一、擠壓變形程度的表示方法與計算672

二、擠壓許用變形程度673

第四節 擠壓力的確定方法676

一、擠壓力的計算法676

二、擠壓力圖算方法682

第五節 擠壓件的工藝性692

一、擠壓件形狀與結構尺寸的工藝性要點692

二、典型冷擠壓件的冷擠工藝過程693

三、擠壓件的形狀與擠壓模結構695

第六節 熱擠壓工藝要則及典型擠壓工藝696

一、熱擠壓工藝技術的套用與拓展696

二、熱擠壓件的類型696

三、熱擠壓工藝要則696

第七節 冷擠工藝要點及典型冷擠壓工藝697

一、套用冷擠壓技術要解決的主要問題697

二、典型冷擠壓工藝699

第八節 擠壓模的結構設計699

一、擠壓模的結構類型及主要特點699

二、冷擠壓模的結構設計704

三、熱擠壓模的結構設計717

附錄 720

附錄一 常用衝壓材料性能要求720

一、各類衝壓件對板料力學性能的基本要求720

二、衝壓用材料的基本類型720

三、衝壓用各種材料的力學性能720

四、衝壓用各種金屬板材、帶料的尺寸規格及允差738

附錄二 衝壓工藝作業種類與加工精度753

一、衝壓加工的工藝作業類別753

二、衝壓件的標準尺寸精度與形位公差754

三、沖模的類型及其製造精度與衝壓精度759

四、線上衝壓加工可達到的尺寸與形位精度760

附錄三 沖模用鋼762

一、常用模具材料的性能762

二、常用模具鋼的化學成分、用途及力學性能764

三、機械行業標準推薦優先選用的模具鋼767

四、根據衝壓加工材料和工作條件推薦選用模具鋼770

附錄四 沖模零部件的加工、配合與裝配774

附錄五 衝壓設備776

一、國產衝壓設備類型及使用範圍776

二、國產剪板機的規格及典型機型系列技術參數779

三、國產彎板機的主要機型及其技術規格781

四、卷板機的基本參數和各種機型的技術規格783

五、國產各類開式壓力機的基本參數785

六、國內外高速壓力機的主要類型及其主要技術參數786

七、數控迴轉頭壓力機（NC、CNC沖床、衝壓中心）主要參數787

八、國產閉式單點、雙點、四點單動壓力機基本參數788

九、多工位壓力機主要技術參數791

十、拉深壓力機的類型及其主要技術參數792

十一、液壓機主要型號系列及技術參數794

十二、精衝壓力機生產廠家、機型及技術參數796

參考文獻804

序言

一個稱職的沖模設計師，首先是一個優秀的衝壓工藝師。只有熟知衝壓工藝並具有豐富的實踐經驗和紮實的理論功底，才能設計出安全、實用、先進、可靠的沖模結構。另外，搞好沖模結構設計，還要有好的實用的設計方法，才能充分利用現有設計資源和信息，在眾多彙編、摘錄、專業手冊等浩如煙海的資料中，對比篩選，去偽存真，做到為我所用。而一套複雜結構的高精度沖模的結構設計，往往還要經過多次試沖、改進，甚至複製時還要改進設計，通過多次反覆、修改，方能達到理想完善的結構。沖模設計，難在結構，因件而異，變化萬千。可以說，沖模的結構設計是一項涉及面廣、難度大、富於挑戰與開拓創新、技術綜合性和創造性都很強的工作。

本手冊是各位編者長期從事衝壓工藝及沖模設計工作的經驗與體會的結晶，以各類沖模結構設計實例和典型結構剖析為主線，藉助大量圖表，在全面介紹各種衝壓工藝作業及加工特點的基礎上，將沖模結構各種細部設計、實用數據、附加與輔助結構和裝備配置等內容融會貫通於各個章節，以培養和提升設計者的獨立結構設計能力為根本，具有較強的針對性和實用性。

手冊編寫過程中，跳出資料彙編的方法，憑藉編者多年的實踐經驗和紮實的理論功底，從如何設計沖模結構人手，解決用什麼方法設計、怎么設計、為什麼這樣設計三個核心問題，提供切實需要而實用的沖模結構設計所必備的資料，真正成為衝壓工藝與沖模設計人員必備的工具書。

為在有限的篇幅內，給讀者提供更加詳細、豐富的資料，使讀者使用更加方便、快捷，提高手冊實用性及參考性，特將部分參數、計算方法、實例等編入深度篇收入光碟，隨書發行，內容包括：沖模設計程式與方法，沖模壓力中心求法、非金屬材料沖裁、板料與型材彎曲工藝參數的深化與拓展、拉深工藝參數的擴展、成形工藝的拓寬與深化、沖模結構設計深化與拓展及典型冷擠壓工藝50例等總計八章。其中，少無廢料沖裁模、鑲拼結構沖模、楔傳動沖模、拉深件切邊模等，大多為線上使用和經生產考驗的多種實用典型結構形式，實施沖模自動衝壓的送料裝置，尤其難度較大的單個毛坯和半成品(二次)送料裝置的類型與結構形成，在深度篇也給予詳細介紹。

本手冊由張正修主編，張旭起副主編。第一、四、五章由張旭起編寫；第二、三章及附錄由張正修編寫；第六章由賈建偉編寫；第七章由趙向珍、賈建偉共同編寫。光碟第1、2、4、6章由王湛、趙向珍、王寶琴編寫；第3、5章由張旭起編寫；光碟其他內容由張正修、王詳編寫。

編寫過程中，編者得到了許多同行及有關專家的指導和支持，得到了西安外事學院和中聯西北工程設計研究院有關人員的大力幫助，在此一併表示感謝。

由於編者水平有限，不當之處懇請各位讀者批評指正。