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第1篇　冲压成形工艺与模具设计 1

第1章　冲压工艺基础 1

1.1　模具概述 2

1.1.1　模具的概念 2

1.1.2　模具的分类 2

1.1.3　如何学习好“模具设计与制造”课程 2

1.2　冲压成形的特点与分类 3

1.2.1 冲压成形 3

1.2.2　冲压成形的特点 3

1.2.3　冲压工序分类 3

1.3　板料的冲压成形性能 5

1.3.1　金属材料的塑性与变形抗力 5

1.3.2　冲压成形工艺的分类 7

1.3.3　板料力学性能与成形性能的关系 8

1.4　冲压常用的材料 10

1.5　冲压设备 12

1.5.1 曲柄压力机 12

1.5.2　压力机类型的选择 16

本章小结 16

习题 17

综合实训 17

第2章　冲裁工艺与冲裁模 19

2.1　冲裁工艺设计基础 20

2.1.1　冲裁工艺 20

2.1.2　冲裁变形过程 20

2.1.3　冲裁件的断面特征 21

2.1.4　冲裁件的工艺性 22

2.2　冲裁模典型结构 25

2.2.1　冲裁模的结构组成 25

2.2.2　冲裁模典型结构 26

2.3　排样设计 29

2.3.1 排样设计的原则及分类 29

2.3.2　排样设计 32

2.4　冲裁工艺计算 34

2.4.1 冲裁间隙 34

2.4.2 刃口尺寸设计 36

2.4.3　冲裁工序力的计算 40

2.4.4　冲裁压力中心的计算 41

2.5　冲裁模零部件结构设计 45

2.5.1　工作零件的设计 45

2.5.2　定位装置的设计 52

2.5.3　卸料与推件、顶件装置 58

2.5.4　固定零件 61

2.6　综合案例 64

本章小结 67

习题 68

综合实训 69

第3章　弯曲工艺与弯曲模 72

3.1　弯曲工艺及弯曲件工艺性 73

3.1.1 弯曲工艺 73

3.1.2　弯曲变形过程 73

3.1.3　弯曲变形特点 74

3.1.4　弯曲件的结构工艺性 76

3.2　弯曲模典型结构 79

3.2.1　V形件弯曲模 79

3.2.2　U形件弯曲模 80

3.2.3　帽形件弯曲模 82

3.2.4　Z形件弯曲模 83

3.2.5　圆形件弯曲模 84

3.3　弯曲件的质量分析 85

3.3.1　弯曲件的弯裂 85

3.3.2　弯曲件的滑移 86

3.3.3　弯曲件的回弹 87

3.4　弯曲工艺计算 89

3.4.1　弯曲件展开长度的计算 89

3.4.2　弯曲力的计算 91

3.5　弯曲模具设计 93

3.5.1　弯曲件的工序安排 93

3.5.2　弯曲模工作部分尺寸的计算 94

3.5.3　弯曲模设计时应注意的问题 97

3.6　综合案例 97

本章小结 104

习题 105

综合实训 106

第4章　拉深工艺与拉深模 107

4.1　拉深工艺与拉深件工艺性 108

4.1.1　拉深件与拉深工艺分类 108

4.1.2　拉深变形过程 109

4.1.3　拉深过程分析 109

4.1.4　拉深件的结构工艺性 112

4.2　拉深模典型结构 113

4.2.1　拉深模具分类 113

4.2.2　首次拉深模 114

4.2.3 以后各次拉深模 116

4.2.4　拉深模的主要特点 117

4.3　拉深件的起皱与破裂 118

4.3.1　起皱 118

4.3.2　破裂 118

4.4 拉深工艺计算 119

4.4.1　毛坯尺寸的计算 119

4.4.2　拉深系数 124

4.4.3　拉深次数 126

4.4.4　各次拉深半成品尺寸的计算 127

4.5　拉深模具设计 127

4.5.1　拉深力的计算 127

4.5.2　压边装置及压边力 128

4.5.3　压力机的选择 130

4.5.4 凹、模工作部分的尺寸设计 131

4.6　综合案例 135

本章小结 139

习题 139

综合实训 140

第5章　其他冲压成形工艺与模具设计 141

5.1 胀形 142

5.1.1　胀形工艺 142

5.1.2　平板毛坯的起伏成形 142

5.1.3　空心毛坯的胀形 143

5.1.4　胀形模具结构 145

5.2　翻边 146

5.2.1 翻边工艺 146

5.2.2 内孔翻边 146

5.2.3　变薄翻边 149

5.2.4　翻边模具结构 150

5.3 缩口 150

5.3.1　缩口工艺 150

5.3.2　缩口成形的特点与变形程度 150

5.3.3　缩口工艺计算 152

5.3.4　缩口模具结构 154

5.4　综合案例 154

本章小结 155

习题 156

第6章 基于eta/DYNAFORM的冲压模有限元仿真 157

6.1　冲压成形分析软件eta/DYNAFORM功能简介 158

6.1.1　菜单栏 158

6.1.2　图标栏 159

6.1.3　显示窗口 161

6.2　分析实例 162

本章小结 180

习题 180

第7章　冲压工艺设计 181

7.1　冲压工艺设计过程 182

7.2　冲压件的工艺性分析 182

7.2.1　冲压件的工艺性 182

7.2.2　分析冲压件工艺性的目的 182

7.3　冲压工艺方案的拟订 183

7.3.1　工序的性质 183

7.3.2　工序的数量 183

7.3.3　工序的顺序 184

7.3.4　工序的组合 184

7.4　模具设计 185

7.4.1　确定模具的类型和结构形式 185

7.4.2　选择工件的定位方式 185

7.4.3　选择卸料方式 185

7.4.4　冲压工艺计算 186

7.4.5　绘制模具总装配图 186

7.4.6　拆绘零件图 187

7.5　选择冲压设备 187

7.6　编制工艺文件及设计计算说明书 188

7.6.1　编制工艺文件 188

7.6.2　设计计算说明书 188

本章小结 189

习题 189

第2篇　塑料成形工艺与模具设计 190

第8章　塑料成形工艺基础 190

8.1　塑料的基本组成、分类与特性 191

8.1.1　塑料及其组成 191

8.1.2　塑料的分类 191

8.1.3　塑料的特性 192

8.2　塑料成形的方法及工艺特性 192

8.2.1　塑料的成形方法 192

8.2.2　塑料成形的工艺特性 193

8.3　塑件的结构工艺性 195

8.3.1　塑件尺寸、精度及表面粗糙度 195

8.3.2　壁厚 195

8.3.3 形状设计 199

8.3.4　孔的设计 199

8.3.5　嵌件设计 201

8.3.6　螺纹设计 202

8.3.7　其他结构要素 203

8.4　塑料成形设备 205

8.4.1　塑料成形设备分类 205

8.4.2　注射机型号规格的表示方法 206

8.4.3　注射机的主要技术参数 206

本章小结 208

习题 208

综合实训 209

第9章 注射成形工艺及注射模 211

9.1　注射成形工艺原理及工艺条件 212

9.1.1　注射成形原理及特点 212

9.1.2　注射成形过程 212

9.1.3　注射成形的工艺条件 214

9.2　注射模结构 215

9.2.1　注射模结构组成 215

9.2.2　注射模典型结构 216

9.3 分型面 218

9.3.1　分型面的形状 218

9.3.2　分型面的表示方法 218

9.3.3　分型面的选择原则 218

9.4　浇注系统设计 220

9.4.1　主流道设计 221

9.4.2　分流道设计 221

9.4.3　冷料穴设计 223

9.4.4　浇口设计 224

9.4.5　浇注系统及浇口位置的选择 227

9.5　成形零件设计 229

9.5.1　成形零件的结构设计 229

9.5.2　成形零部件工作尺寸的计算 232

9.5.3　排气系统设计 235

9.6　侧向分型与抽芯机构 236

9.6.1　侧向分型与抽芯机构分类 236

9.6.2　斜导柱侧向分型与抽芯机构 237

9.6.3　斜滑块侧向分型与抽芯机构 244

9.7　推出机构设计 245

9.7.1　推出机构的设计原则 245

9.7.2　常用推出机构 245

9.8　合模导向机构 249

9.8.1　合模导向机构的作用与分类 249

9.8.2　导柱导套合模导向机构 249

9.8.3　锥面定位机构 252

9.9　温度调节系统设计 252

9.9.1　加热装置设计 253

9.9.2　冷却装置设计 253

9.10　模具与注射机有关参数的校核 256

9.10.1 注射机主要工艺参数的校核 256

9.10.2　模具与注射机安装部分相关尺寸的校核 257

9.11 共注射成形工艺 259

9.11.1　双色注射成形 260

9.11.2　双层注射成形 261

9.12　注射模设计流程 261

9.13　综合案例 264

本章小结 270

习题 270

综合实训 271

第10章　其他塑料成形工艺及模具 273

10.1　压缩成形工艺与压缩模 274

10.1.1　压缩成形原理及特点 274

10.1.2　压缩成形工艺过程 275

10.1.3　压缩模结构组成 276

10.1.4　压缩模典型结构 278

10.2　压注成形工艺与压注模 281

10.2.1　压注成形原理及特点 281

10.2.2　压注成形工艺过程 282

10.2.3　压注模的工作原理及结构组成 282

10.2.4　压注模的分类 283

10.3　挤出成形工艺及模具 285

10.3.1 挤出成形原理及特点 285

10.3.2　挤出成形工艺过程 286

10.3.3　挤出成形模具 288

10.3.4　应用案例 289

10.4　中空吹塑成形 290

10.4.1　挤出吹塑成形 290

10.4.2　注射吹塑成形 291

10.4.3　注射拉伸吹塑成形 292

10.4.4　片材吹塑成形 292

10.4.5　应用案例 293

10.5　真空成形 294

10.5.1　凹模真空成形 294

10.5.2 模真空成形 294

10.5.3　凹凸模先后抽真空成形 295

10.5.4　压缩空气延伸法真空成形 295

10.5.5　柱塞延伸法真空成形 296

10.5.6　应用案例 296

10.6 压缩空气成形 297

10.7　泡沫塑料成形 298

10.7.1　泡沫塑料的特性 298

10.7.2　泡沫塑料成形 299

10.7.3　应用案例 299

本章小结 300

习题 301

第3篇　模具制造技术 302

第11章　模具制造基础 302

11.1　模具制造特点 303

11.2　模具制造工艺过程 304

11.3　模具制造工艺规程制定的原则和步骤 305

11.3.1　模具制造工艺规程的作用 305

11.3.2　制定模具制造工艺规程的原则 305

11.3.3　制定模具制造工艺规程的步骤 306

11.3.4　模具工艺文件的格式及应用 306

11.4　模具零件图的工艺分析 308

11.5　模具零件的毛坯选择 312

本章小结 317

习题 317

第12章　模具成形表面的加工 319

12.1　模具成形表面的机械加工 320

12.1.1 车削加工 320

12.1.2　铣削加工 322

12.1.3　磨削加工 323

12.1.4　钻削加工 326

12.1.5　镗削加工 327

12.1.6　压印加工 329

12.1.7　研磨与抛光加工 329

12.2　模具成形表面的特种加工 330

12.2.1 电火花成形加工的基本原理及特点 331

12.2.2　电火花线切割加工 340

12.3　现代模具制造技术 352

12.3.1 数控加工 352

12.3.2　快速原型制造技术 355

12.3.3　逆向工程技术简介 358

12.4　模具工作零件的加工工艺 359

12.4.1　冲裁模工作零件的加工 359

12.4.2　塑料模工作零件的加工 362

本章小结 363

习题 364

综合实训 365

第13章　模具装配工艺 370

13.1　模具装配概述 371

13.1.1　模具装配精度要求 371

13.1.2　模具装配工艺方法 371

13.2　装配尺寸链 373

13.3　模具间隙的控制方法 376

13.3.1 冲压模具间隙的控制方法 376

13.3.2　注射模具间隙控制方法 379

13.4　冲压、注射模具装配工艺 380

13.4.1　冲压模具装配工艺 380

13.4.2　注射模具装配工艺 388

13.5　综合案例 400

本章小结 401

习题 401

综合实训 402

附录A　冲模零件常用材料及热处理要求 403

附录B　常用塑料的收缩率 404

附录C　塑料模具成形零件及其他工作零件常用材料及热处理要求 405

附录D　冲压模和塑料模专业术语中英文对照 407

参考文献 414