內容簡介
本手冊結合現代模具企業對模具設計師的工作要求,充分吸收國內外企業先進的模具技術,詳細介紹了衝壓模具設計所需要的知識,具體內容包括:沖模術語中英文對照、衝壓材料及衝壓件結構要點、衝壓模具材料、衝壓工藝分析、沖模設計常用計算與參數、模具結構設計要點與範例、衝壓模具零部件選擇與使用、汽車覆蓋件模具、衝壓設備的選擇與使用等,同時,參考日本盤起(Punch)和米思米(Misumi)著名企業的技術資料,彙編出目前已經標準化生產、可以通過市場採購到的各類配件,以方便讀者選用
本手冊可供從事衝壓模具設計與製造的技術人員、工程師以及大中專院校相關專業的師生參考使用。
讀者對象: 本手冊可供從事衝壓模具設計與製造的技術人員、工程師以及大中專院校相關專業的師生參考使用。
目錄
第1章 衝壓模具術語中英文對照
第2章 衝壓材料及衝壓件
2.1黑色金屬
2.1.1衝壓用黑色金屬的力學性能
2.1.2冷軋鋼板的規格與公差
2.1.3鍍鋅鋼板的尺寸規格與公差
2.1.4拉深用鋼板的力學性能
2.1.5碳素冷軋鋼帶的規格與公差
2.1.6優質碳素結構鋼冷軋鋼帶規格與公差
2.1.7不鏽鋼熱軋鋼帶規格與公差
2.2有色金屬
2.2.1衝壓用有色金屬的力學性能
2.2.2冷軋黃銅板的規格與公差
2.2.3鋁及鋁合金板材的規格與公差
2.2.4銅及銅合金板材的規格與力學性能
2.2.5銅及銅合金帶材的規格與公差
2.2.6銅及銅合金拉制管
2.3鈑金的衝壓性能及其試驗方法
2.3.1試驗方法
2.3.2拉伸試驗
2.3.3剪下試驗
2.3.4杯突試驗
2.3.5最大拉深變形程度試驗法
2.3.6錐形件拉深試驗法
2.3.7拉深力對比試驗法(TZP法)
2.3.8彎曲試驗
2.3.9格線試驗
2.4衝壓用非金屬材料
2.4.1常見衝壓用非金屬材料的規格與公差
2.4.2常見衝壓用非金屬材料的抗剪強度
2.5衝壓件
2.5.1衝壓件的工藝性
2.5.2沖裁件的結構要點
2.5.3沖孔件的結構要點
2.5.4彎曲件的結構要點
2.5.5拉深件的結構要點
2.5.6搭接件的結構要點
2.5.7衝壓件的加強筋
2.5.8鈑金件上的自攻螺釘孔
2.5.9衝壓件的尺寸公差
2.5.10衝壓件的直線度公差
2.5.11衝壓件的垂直度公差
2.5.12沖裁件的斷面粗糙度
第3章 衝壓模具用鋼材
3.1衝壓模具常用的鋼材牌號及特點
3.1.1常用冷作模具鋼(國標牌號)
3.1.2常見的非國標牌號冷作模具鋼
3.2主要工業國家鋼材牌號對照
3.2.1中國鋼材牌號的表示方法
3.2.2日本鋼材牌號的表示方法
3.2.3美國鋼材牌號的表示方法
3.2.4德國鋼材牌號表示方法
3.2.5常用鋼材國內外牌號對照表
3.3衝壓模具鋼材的選用
3.3.1工作零件鋼材的選擇
3.3.2衝壓模具工作零件用鋼選用示例
3.3.3中國國家標準衝壓模具用鋼
3.4模具用鋼材的熱處理
3.4.1常用的熱處理工藝
3.4.2熱處理常見缺陷及防止措施
3.4.3鋼材的表面塗覆
3.4.4金屬材料的硬度
3.5模具壽命及其影響因素
3.5.1模具壽命
3.5.2磨損對模具壽命的影響
3.5.3判別模具壽命的準則
3.5.4影響模具刃口磨損的因素
第4章 衝壓工藝分析
4.1衝壓加工的主要工藝
4.1.1衝壓加工的特點
4.1.2分離工序
4.1.3成形工序
4.2沖裁工藝
4.2.1沖裁變形的過程
4.2.2沖裁間隙
4.2.3沖裁加工的排樣
4.3彎曲工藝
4.3.1彎曲的變形過程
4.3.2材料的中性層
4.3.3最小相對彎曲半徑
4.3.4彎曲凸模與凹模間隙
4.4圓筒形零件的拉深
4.4.1拉深過程的受力狀態
4.4.2拉深的變形過程
4.4.3影響極限拉深係數的因素
4.4.4極限拉深係數
4.4.5多次拉深
4.5帶凸緣圓筒形零件的拉深
4.5.1帶凸緣圓筒形零件的拉深變形程度
4.5.2帶凸緣圓筒形零件的拉深方法
4.5.3帶凸緣圓筒形零件的多次拉深
4.6階梯形零件的拉深
4.6.1階梯之間直徑差較小的拉深件
4.6.2階梯之間直徑差較大的拉深件
4.7錐形、球形和拋物線形零件的拉深
4.7.1拉深時的變形特點
4.7.2錐形零件的拉深
4.7.3球形零件的拉深
4.7.4拋物線形零件的拉深
4.7.5防止起皺的拉深方法
4.8反拉深
4.9變薄拉深
4.10帶料的連續拉深
4.10.1帶料連續拉深的方法
4.10.2帶料連續拉深時的許可拉深係數
4.11拉深模具的間隙
4.12拉深模具的圓角半徑
4.12.1拉深凹模的圓角半徑
4.12.2拉深凹模圓角半徑的選取
4.12.3拉深凸模圓角半徑
4.13翻邊工藝
4.13.1翻邊的變形過程
4.13.2圓孔翻邊時凸模和凹模之間的間隙
4.13.3圓孔翻邊時的翻邊係數
?4.13.4非圓孔翻邊
4.13.5外緣翻邊
4.13.6壓縮類平面翻邊
4.13.7變薄翻邊
4.13.8凸肚
4.13.9自然脹形凸肚成形的變形特點
4.13.10帶有軸向壓縮的凸肚成形的變形特點
4.13.11其他脹形成形工藝——起伏成形
4.14衝壓工藝方案的選擇
第5章沖模設計常用計算與參數162
51原材料消耗計算162
511單件材料消耗162
512材料利用率162
52沖裁力計算162
521沖裁力的特點162
522沖裁力的計算163
523沖裁功165
524側向力166
525推件力和卸料力166
526減小沖裁力的方法168
53衝壓模具的壓力中心173
531壓力中心173
532單元線段的壓力中心174
533解析法求解衝壓件的壓力中心176
534作圖法求解衝壓件的壓力中心176
54沖裁模工作零件的計算179
541沖裁模工作部分尺寸的選取179
542沖孔模工作部分尺寸的選取179
543複雜形狀零件沖裁模工作部分的尺寸計算180
544複雜形狀孔的沖孔模工作部分的尺寸計算180
55彎曲工藝與彎曲力的計算182
551彎曲力的計算182
552彎曲件毛坯展開尺寸的計算184
56彎曲模工作部分的尺寸與公差186
561標註外形尺寸彎曲件的模具186
562標註內形尺寸彎曲件的模具186
57拉深力的計算187
571圓筒形拉深件毛坯內各部分的受力關係187
572圓筒形零件拉深力的計算188
573帶凸緣圓筒形零件的拉深力的計算189
574矩形盒狀零件拉深力的計算190
575壓力機噸位的選擇191
58拉深件毛坯尺寸的確定192
581拉深件的修邊餘量192
582拉深件毛坯的尺寸193
583旋轉體拉深件展開尺寸的計算199
584拉深件毛坯展開尺寸的圖解計算201
59壓邊力的計算203
510拉深模工作部分尺寸的選取205
511圓孔翻邊時毛坯孔徑尺寸的計算207
512縮口、擴口工藝和力的計算208
5121縮口件管坯尺寸的計算208
5122擴口件毛坯尺寸的計算208
5123圓孔翻邊時力的計算209
5124縮口力的計算210
5125擴口力的計算210
513脹形力的計算211
514斜楔機構的運動與力學計算213
515常用的參數220
5151材料抗剪強度τb與屈服強度σb的關係220
5152金屬材料沖裁間隙分類220
5153常見金屬材料沖裁間隙值221
5154 沖裁模初始雙面間隙Z值222
5155規則形狀(圓形、方形)沖裁凸模、凹模的極限偏差223
5156精沖件尺寸公差等級和幾何形狀公差223
5157擴大間隙對沖裁模壽命的影響224
5158模具精度與沖裁件精度(標準公差等級)關係224
5159適於精沖的主要鋼種224
51510銅和銅合金、鋁和鋁合金的精沖適應性225
51511凸模和凹模的間隙225
51512常用材料的最小彎曲半徑225
5151390°單角自由彎曲時的回彈角226
51514彎曲U形件時凹模的m值227
51515彎曲U形件時凹模的深度227
51516U形件彎曲時凸、凹模的間隙係數X值227
51517材料厚度與縮口係數的關係228
51518帶凸緣筒形件第一次拉深的最大相對高度228
51519帶凸緣筒形件第一次拉深時的極限拉深係數229
51520低碳鋼極限圓孔翻邊係數K1值230
51521極限脹形係數和切向許用伸長率230
51522拉深間隙係數K值230
51523卷圓時應變中性層位移係數X1值231
51524拉深凹模的圓角半徑值231
51525特殊金屬材料的極限翻邊係數K1值231
51526特殊金屬材料的拉深係數231
51527推、頂件力係數和卸料力係數232
51528外緣翻邊允許極限變形程度232
51529無凸緣圓筒形拉深件修邊餘量233
51530應變中性層的位移係數x值233
51531用壓邊圈拉深時的單邊間隙值233
51532有凸緣筒形拉深件的修邊餘量234
51533圓筒形件不用壓邊圈拉深時的拉深係數234
51534圓筒形件用壓邊圈拉深時的拉深係數234
51535圓形拉深模凸、凹模的製造公差235
51536整修的雙邊餘量ΔD235
第6章模具結構設計要點與範例236
61衝壓模具的分類236
62沖裁模237
621沖裁模的類型237
622單工序沖裁模237
623複合沖裁模239
624級進沖裁模241
63精密沖裁模244
631精密沖裁模的特點244
632在專用精衝壓力機上使用的精沖模244
633在普通壓力機上使用的精沖模245
64沖裁模設計範例249
641正裝下頂出落料模249
642倒裝式複合沖裁模252
65彎曲模256
651V形件彎曲模256
652U形件彎曲模257
653Z形件彎曲模259
654 形件彎曲模259
655圓筒形件彎曲模261
656鉸鏈彎曲模262
657板料折彎機上的彎曲模262
66彎曲模設計範例268
67拉深模271
671拉深模的分類271
672首次拉深模271
673後續各工序拉深模273
68拉深模工作部分的結構和尺寸274
681凹模圓角半徑rd274
682凸模圓角半徑rp275
683凸模和凹模的間隙c275
684凸模、凹模的尺寸及公差277
685凸、凹模的結構形式278
69拉深模設計範例279
691無凸緣圓筒形工件的首次拉深279
692矩形件的一次拉深模281
610成形模284
6101脹形模284
6102翻邊模286
6103縮口模287
6104擴口模288
6105平板校平模288
6106彈簧圓錐端成形模290
6107翻邊具設計範例291
6108縮口模設計範例292
611複合模294
6111複合模的特點294
6112最小壁厚294
6113複合模正裝和倒裝294
6114複合模的出件機構295
6115複合模典型結構298
612級進模300
6121級進模的特點300
6122級進模的排樣301
6123帶料的載體設計302
6124帶料的導向和托料裝置304
6125卸料裝置306
6126限位裝置308
6127加工方向的轉換機構309
6128成形凸模的微量調節機構310
6129安全檢測裝置310
61210自動送料裝置312
61211級進模結構範例318
613組合沖模320
6131組合沖模的特點320
6132通用可調式組合沖模321
6133弓形架式組合沖模321
6134積木式組合沖模323
6135通用模架式組合沖模323
第7章衝壓模具零部件324
71沖模國家標準目錄彙編324
72標準模架327
721沖模滑動導向模架——對角導柱模架327
722沖模滑動導向模架——後側導柱模架330
723沖模滑動導向模架——中間導柱模架333
724沖模滑動導向模架——中間導柱圓形模架337
725沖模滑動導向模架——四導柱模架338
726沖模滾動導向模架——對角導柱模架340
727沖模滾動導向模架——中間導柱模架342
728沖模滾動導向模架——四導柱模架343
729沖模滾動導向模架——後側導柱模架344
73衝壓模具零件346
731沖模零件的分類346
732各種零件的使用範例347
第8章汽車覆蓋件衝壓模具355
81覆蓋件成形特點355
82覆蓋件常用材料及要求356
83覆蓋件成形工藝356
831成形方向356
832工藝補充部分357
833壓料面358
834拉深肋359
835工藝孔和工藝切口360
836覆蓋件成形常見缺陷及解決辦法361
84覆蓋件衝壓模具的設計要點362
841覆蓋件拉深模362
842覆蓋件修邊模365
第9章衝壓設備369
91常用壓力機的分類369
92衝壓設備的主要技術參數371
93曲柄壓力機372
931曲柄壓力機的類型372
932常見開式壓力機的主要技術參數373
933常見閉式壓力機的主要技術參數374
934閉式雙點單動壓力機的技術參數374
935閉式上傳動雙動拉深壓力機的技術參數375
94其他類型的衝壓設備的技術參數375
941精壓力機的技術參數375
942四柱萬能液壓機的技術參數376
943常見高速壓力機的主要技術參數376
944沖模迴轉頭壓力機技術參數377
第10章商品化的衝壓模具配件378
101凸模380
1011帶肩凸模380
1012頂料凸模381
1013小徑凸模382
1014短型凸模383
1015二階凸模384
1016厚板沖裁用凸模385
1017厚板沖裁用頂料凸模386
1018厚板沖裁用二階凸模387
1019厚板沖裁用銷定位凸模 388
10110厚板沖裁用銷定位頂料凸模389
10111銷定位凸模390
10112銷定位頂料凸模391
10113螺孔固定式凸模392
10114螺孔固定式頂料凸模393
10115螺孔固定式二階凸模394
10116鍵槽固定式凸模395
10117鍵槽固定式頂料凸模396
10118肩部固定式凸模397
10119桿部止動式凸模399
10120桿部止動式頂料凸模400
10121桿部止動螺孔固定式凸模401
10122直桿凸模402
10123厚板沖裁用直桿凸模403
10124螺孔固定式直桿凸模404
10125直桿頂料凸模405
10126小沖針406
10127直桿小沖針407
10128凸模半成品408
10129頂料銷組件408
10130凸模用襯墊409
10131凸模固定塊——螺釘固定型/嵌入型410
10132鍵槽固定式凸模用固定鍵411
10133止動鍵412
10134方形凸模——標準型/TiCN鍍覆型413
10135螺孔固定式方形凸模——標準型/TiCN鍍覆型414
10136鍵槽固定式方形凸模——標準型/TiCN鍍覆型415
10137單肩式方形凸模——標準型/TiCN鍍覆型416
10138雙肩式方形凸模——標準型/TiCN鍍覆型417
10139肩部固定式方形凸模——標準型/TiCN鍍覆型418
10140直桿方形凸模——標準型/TiCN鍍覆型419
10141螺孔固定式直桿方形凸模——標準型/TiCN鍍覆型420
10142單肩式直桿方形凸模421
10143單肩式直桿方形頂料凸模422
10144雙肩式直桿方形凸模423
10145雙肩式直桿方形頂料凸模424
10146方形凸模半成品425
10147方形頂料凸模半成品426
10148凸緣壓塊427
102凹模428
1021帶落料錐度凹模——帶肩型428
1022防廢料上浮帶落料錐度凹模——帶肩型429
1023凹模——帶肩·普通型430
1024防廢料上浮凹模——帶肩·經濟型431
1025凹模——無肩·經濟型432
1026凹模半成品433
103凸模導套433
104導正銷435
1041卸料板用導正銷435
1042導正銷436
1043可動式導正銷437
1044經濟型導正銷438
105成形加工用凸模和凹模438
1051翻孔凸模438
1052頂料翻孔凸模——尺寸給定型440
1053翻邊凹模組件441
1054無廢料翻孔凸模442
1055壓凸用凸模——前端球型443
1056壓凸用凸模用打料桿組件444
1057拉深凸模445
1058頂料拉深凸模446
1059拉深凹模447
10510模具對正塊448
10511壓筋凸模449
10512刻印凸模450
106異形凸模·凹模452
1061異形凸模452
1062異形頂料凸模453
1063異形方形凸模454
1064異形直桿凸模455
1065異形凸模導套456
1066異形凹模457
1067異形方形凹模458
107固定座459
1071NC加工用通用固定座459
1072刃口配合加工用通用固定座460
1073方形固定座461
1074集合固定座——帶肩凸模用461
1075聚氨酯卸料組件463
108誤送料檢測相關零件464
1081微動開關式誤送料檢測裝置——槽加工型464
1082光電式誤送料檢測裝置465
109小型標準件466
1091定位銷466
1092卸銷工具467
1093定位套467
1094浮升導料銷·浮料銷用襯套468
1095止動環469
1096斜料導柱用襯套469
1097調節桿470
1098打料桿470
1099打料桿專用軸環471
10910行程限位塊471
1010 卸料螺釘472
10101外螺紋式卸料螺釘472
10102套裝式卸料螺釘472
10103內螺紋式卸料螺釘473
10104卸料板推桿474
10105卸料板吊裝軸套475
1011導料·浮料相關零件475
10111浮升導料組件475
10112厚板用導料銷477
10113浮料銷組件477
10114浮料塊組件478
10115彈簧頂絲479
10116球頭頂絲481
10117材料定位組件481
10118打料桿482
10119壓料銷483
1012螺旋彈簧·聚氨酯彈簧483
10121圓線螺旋彈簧WWY/WWR483
10122扁線螺旋彈簧——中壓縮量——SSWS487
10123彈簧組件用法蘭489
10124彈簧定位銷/螺旋彈簧用墊圈490
10125聚氨酯卸料套493
10126經濟型聚氨酯彈簧494
1013卸料導柱·導套496
10131固定式鋼珠襯套擋圈/卸料導柱用夾具496
10132卸料導套/鋼珠襯套496
10133卸料導柱499
10134卸料導套500
1014模架用導向組件501
10141模架用滾動導柱組件——快換型501
10142模架用導柱503
10143鋼珠襯套用擋圈/彈簧506
10144模架用滾動導套508
10145上模座用滾動導套508
10146模架用滾動導套——裝卸型509
10147鋼珠襯套/鋼珠襯套用彈簧510
10148模架用簡易導套/模柄511
1015座式導向組件514
10151簡易滑動導柱組件514
10152滾動導柱組件——可動式擋圈516
10153帶油槽導柱組件517
10154導柱/導柱底座/滑動導套518
10155滾動導套520
10156自潤滑導柱組件523
10157導柱組件用墊塊523
10158行程限位塊524
1016吊具及模具保護零件525
10161螺釘吊環(JIS B 1168)525
10162聚氨酯緩衝器組件526
10163緩衝器套528
10164聚氨酯彈簧組件529
1017汽車模具零件·材料傳遞引導零件530
10171套筒式限位螺釘530
10172分體式限位螺釘/行程調整套532
10173擋鍵/定位鍵533
10174側銷組件534
10175壓料銷組件535
10176預壓銷組件536
10177定距導向環538
10178行程限位塊539
10179隔板540
101710模架用導柱541
101711自潤滑導套542
101712自潤滑單嚮導板543
101713單嚮導板544
101714定位導正銷545
101715調整用導正銷547
101716材料定位支架——強化型/經濟型548
101717材料導輥組件——軸承型549
101718托桿550
參考文獻551