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第1章 一般设计资料 1

1.1法定计量单位及单位换算 1

1.1.1常用法定计量单位名称及符号 1

1.1.2长度单位换算 2

1.1.3面积单位换算 2

1.1.4容积单位换算 3

1.1.5质量单位换算 3

1.1.6力矩和转矩单位换算 4

1.1.7密度单位换算 4

1.1.8材料的线膨胀系数 4

1.1.9金属材料熔点、热导率及比热容 4

1.1.10材料弹性模量、切变模量及泊松比 5

1.1.11常用材料的密度 5

1.2弹簧和聚氨酯的选用 6

1.2.1圆柱螺旋压缩弹簧 6

1.2.2碟形弹簧 10

1.2.3弹簧和橡皮零件的计算 12

1.3冲压常用材料力学性能与规格 13

1.3.1冲压材料的基本要求 13

1.3.2冲压常用材料的力学性能 14

1.3.3冲压常用材料的规格 17

1.3.4深拉深冷轧薄钢板的化学成分、力学性能及杯突试验的冲压深度 20

1.4冷冲压模具常用材料及热处理要求 22

1.4.1冲模材料的选用原则 22

1.4.2冲压模具常用材料及热处理要求 22

1.4.3冷挤压模具常用材料 24

1.4.4常用冷冲压模具钢的其他热处理规范 24

1.5冲模常用紧固件与定位件 27

1.5.1螺钉孔的结构和尺寸 27

1.5.2螺纹底孔尺寸 28

1.5.3模具工作零件上螺钉孔与销钉孔的位置极限尺寸 28

1.5.4内六角螺钉常用尺寸规格 30

1.5.5六角头螺栓主要尺寸规格 30

1.5.6圆柱头螺栓主要尺寸规格 31

1.5.7沉头螺栓主要尺寸规格 31

1.5.8圆柱头卸料螺钉主要尺寸规格 31

1.5.9圆柱头内六角卸料螺钉主要尺寸规格 34

1.5.10卸料螺钉工作尺寸计算 36

1.5.11销钉 37

1.6公差与配合 38

1.6.1未注公差尺寸的极限偏差 38

1.6.2常用优先孔的极限偏差 39

1.6.3常用优先轴的极限偏差 42

1.6.4冲压件未注公差尺寸的极限偏差 47

1.7形状与位置公差 49

1.7.1直线度、平面度公差值 49

1.7.2圆度、圆柱度公差值 50

1.7.3平行度、垂直度、倾斜度公差值 50

1.7.4轴度、对称度、圆跳动、全跳动公差值 51

1.7.5表面粗糙度与孔轴公差等级的对应关系 51

1.8冲压模具零件标准件 52

1.8.1冷冲模标准件 52

1.8.2冲压模标准模架 54

第2章 冲裁模设计 72

2.1冲裁件的工艺性 72

2.1.1冲裁件形状和尺寸 72

2.1.2冲裁件冲槽与悬臂的最小尺寸 72

2.1.3冲裁件内外形转角处的圆角半径 72

2.1.4自由凸模冲孔的最小尺寸 73

2.1.5冲裁件的孔间距 73

2.1.6弯曲件和拉深件孔的距离 73

2.1.7工件上冲制矩形孔 74

2.1.8冲裁件零件设计注意事项 74

2.1.9冲裁件的精度与断面粗糙度 75

2.2排样 77

2.2.1材料的利用率 77

2.2.2常见的排样方式 78

2.3搭边 79

2.3.1冲裁金属材料的搭边值 79

2.3.2最小工艺搭边值 79

2.4条料的宽度和导尺间距离的计算 80

2.4.1有侧压装置条料和导尺的计算 80

2.4.2无侧压装置条料和导尺的计算 80

2.4.3条料的宽度公差 80

2.4.4导尺与条料间的送料最小间隙 81

2.4.5用侧刃定距条料宽度与导尺间距 81

2.5凸、凹模间隙 82

2.5.1理论确定法 82

2.5.2经验确定法 83

2.5.3汽车、拖拉机制造业常用的合理间隙值 83

2.5.4电器仪表行业常用的合理间隙值 84

2.5.5非金属材料冲裁模初始双面间隙值 84

2.5.6机电行业常用的合理间隙值 85

2.6凸、凹模刃口尺寸及公差 85

2.6.1冲裁模刃口尺寸计算的原则 85

2.6.2冲裁模凸模、凹模刃口尺寸计算 86

2.7冲裁力的计算公式 89

2.7.1冲裁力的计算 89

2.7.2推件力、顶件力和卸料力的计算 89

2.7.3总冲裁力计算 90

2.7.4降低冲裁力的措施 90

2.7.5各种刃口斜刃冲裁力的计算公式 90

2.8压力中心的确定 92

2.9模具闭合高度与压力机的尺寸关系 92

2.10凸模设计 93

2.10.1圆形凸模的结构形式 93

2.10.2.凸模长度的确定 94

2.10.3凸模的强度校核 95

2.10.4弯曲应力校核 95

2.10.5凸模的常见固定方式 98

2.10.6浇注固定法常用材料及配方 99

2.11凹模设计 100

2.11.1凹模刃口形式 100

2.11.2非金属材料冲裁的刃口形式 101

2.11.3凹模结构尺寸 101

2.11.4凹模的外形尺寸 102

2.11.5凹模的强度校核计算公式 102

2.11.6凹模常见的固定方式 103

2.12凸、凹模镶块结构设计 103

2.13镶块的紧固方法 104

2.14凸凹模固定时的螺孔、销孔尺寸 105

2.15定位零件 105

2.15.1定位销 106

2.15.2挡料销 106

2.15.3导正销 107

2.15.4侧压装置 108

2.16卸料装置 109

2.16.1卸件装置的常见结构 109

2.16.2弹性卸料板、固定卸料板与凸模之间的间隙值 109

2.16.3卸料机构中关系尺寸的计算 110

2.16.4废料切刀的安装与结构形式 111

2.16.5漏料孔和排料槽的设计 111

2.16.6推件装置的结构形式 112

2.17导向装置 113

2.17.1滑动式导柱导套 113

2.17.2滚珠式导柱导套 113

2.18连接零件 114

2.18.1模柄 114

2.18.2模座 115

2.18.3固定板、垫板 115

2.19冲压模具的总体设计 115

2.19.1冲裁模设计的主要程序与内容 115

2.19.2确定模具的结构形式 115

2.19.3冲裁模设计要点 116

2.19.4模具设计总体结构应考虑的其他因素 116

2.20常见冲模的结构 117

2.20.1落料模 117

2.20.2下顶出件落料模 117

2.20.3镶块式落料模 118

2.20.4带护套冲小孔模 119

2.20.5精密冲孔模 120

2.20.6球面冲孔模 120

2.20.7悬臂式冲孔模 121

2.20.8斜楔式冲孔模 121

2.20.9冲槽模 122

2.20.10角钢切断模 122

2.20.11型材切断模 123

2.21精密冲裁 123

2.21.1精密冲裁的特点 123

2.21.2几种精密冲裁的方法 124

2.21.3精密冲裁的材料 126

2.21.4精冲零件的结构工艺性 126

2.22精密冲裁模的设计 128

2.22.1精冲力的计算 128

2.22.2凸、凹模间隙选取 128

2.22.3凸、凹模刃口尺寸的确定 128

2.22.4齿圈压板设计 129

2.22.5精冲时的搭边值 131

2.23精冲模的结构要求 132

2.24精冲设备 132

2.25整修模设计 133

2.25.1 外缘整修 133

2.25.2整修力的计算 134

2.25.3内孔整修 134

第3章弯曲模设计 136

3.1弯曲件的结构工艺性 136

3.1.1弯曲件的尺寸精度 136

3.1.2弯曲件的最小弯曲半径 137

3.1.3弯曲件的直边高度 141

3.1.4弯曲件的孔边距 142

3.2弯曲件的其他工艺要求 142

3.2.1增添工艺孔、槽和转移弯曲线 142

3.2.2冲连接带和定位工艺孔 142

3.2.3弯曲件零件设计注意事项 143

3.3弯曲件的回弹 143

3.3.1影响回弹的因素 143

3.3.2回弹值的确定 144

3.3.3减少回弹的常见模具结构 146

3.4弯曲件的毛坯尺寸计算 148

3.4.1圆角半径r＞t/2的弯曲件 148

3.4.2无圆角半径或圆角半径r＜t/2的弯曲件 149

3.4.3弯曲部分展开长度的辅助公式 150

3.4.4铰链式弯曲件 150

3.4.5圆杆弯曲件毛坯的计算 151

3.4.6弧线与直线的连接计算 151

3.5弯曲力的计算 153

3.5.1自由弯曲力 153

3.5.2校正弯曲力 153

3.5.3顶件力或压料力 154

3.5.4弯曲时压力机压力的确定 154

3.6弯曲模凸、凹模的间隙 154

3.7弯曲模工作部分的尺寸计算 155

3.7.1凸模的圆角半径的确定 155

3.7.2凹模的圆角半径及凹模的工作深度 155

3.7.3凸、凹模工作部分的尺寸与公差 156

3.8弯曲件的工序安排 157

3.8.1 对称弯曲件的工序安排 157

3.8.2形状复杂的弯曲件 158

3.8.3批量大、尺寸小的弯曲件 158

3.8.4非对称件的弯曲 159

3.9弯曲模的结构设计 159

3.9.1 V形件弯曲模 159

3.9.2 ？形件弯曲模 160

3.9.3 U形件弯曲模 161

3.9.4 Z形件弯曲模 161

3.9.5圆筒形件弯曲模 162

3.9.6铰链件弯曲模 162

3.9.7连续弯曲模 162

3.10弯曲件产生废品的原因与消除方法 163

3.11斜楔的计算 165

3.11.1斜楔的尺寸与角度计算 165

3.11.2楔块的受力状态 166

3.11.3斜楔的结构 166

3.12利用折弯机弯曲的模具简介 167

3.12.1复杂的多角度弯曲件加工 167

3.12.2用薄板直接压制管、筒形件加工 168

3.12.3缝、筋加工 169

3.12.4异型工件的弯曲加工 169

第4章拉深模设计 170

4.1拉深件的工艺性 170

4.1.1拉深件的形状与尺寸 170

4.1.2拉深件的圆角半径 171

4.1.3拉深件的精度 171

4.1.4拉深件的材料 172

4.1.5拉深件上孔的合理位置 172

4.2圆筒形零件的拉深工序计算 173

4.2.1修边余量的计算 173

4.2.2毛坯尺寸的计算 173

4.2.3圆筒形零件拉深系数与拉深次数确定 188

4.2.4控制起皱的措施 191

4.2.5控制拉裂的措施 191

4.3凸缘件的拉深 192

4.4阶梯件的拉深 195

4.4.1判断能否一次拉深成形 195

4.4.2阶梯圆筒形件多次拉深的方法 195

4.5球形件的拉深 197

4.5.1半球形件的拉深 197

4.5.2浅球形件的拉深 198

4.6锥形件的拉深 198

4.6.1浅锥形件的拉深 198

4.6.2中等深度锥形件的拉深 199

4.6.3深锥形件的拉深 200

4.6.4锥形件拉深次数的确定 200

4.7抛物面形零件的拉深 200

4.7.1浅抛物面形零件的拉深（h/d＜0.5～0.7） 200

4.7.2深抛物面形零件的拉深（h/d≥0.5～0.7） 201

4.8盒形件的拉深 201

4.8.1盒形件的毛坯计算 202

4.8.2盒形件的拉深系数、拉深次数及工序尺寸计算 205

4.9拉深力计算 211

4.9.1拉深力的计算 212

4.9.2压床吨位的选择 214

4.10压边力计算 214

4.10.1压边条件 214

4.10.2压边力的计算 215

4.11拉深辅助工序 215

4.11.1 润滑 215

4.11.2热处理 217

4.11.3酸洗 218

4.12拉深模工作部分尺寸计算 219

4.12.1拉深模凸模与凹模的圆角半径 219

4.12.2凸模、凹模的结构 221

4.12.3拉深模凸、凹模间隙的确定 222

4.12.4凹模、凸模的尺寸及公差 223

4.13拉深件的起皱及其防止措施 225

4.13.1 影响起皱的主要因素 225

4.13.2控制起皱的措施 225

4.13.3弹性压边圈 225

4.13.4刚性压边圈 227

4.14拉深典型工序安排示例 227

4.14.1 零件的工艺性分析 227

4.14.2确定工艺方案 227

4.14.3拉深力与压料力计算 230

4.14.4模具工作部分尺寸计算 230

4.14.5模具的总体设计 230

4.14.6压力机选择 230

4.15拉深模的典型结构 231

4.15.1正装式拉深模 231

4.15.2倒装式拉深模 231

4.15.3落料、拉深、冲孔模 231

4.15.4锥形压边拉深模 231

4.15.5球形件拉深模 231

第5章成形模设计 234

5.1局部成形 234

5.1.1局部成形的特点 234

5.1.2局部成形的形式和尺寸 234

5.1.3局部成形的变形程度 235

5.1.4局部成形的冲压力计算 235

5.1.5直角制件角部压制加强筋 235

5.2翻边 237

5.2.1圆孔翻边 237

5.2.2非圆形孔翻边 240

5.2.3外缘的翻边 240

5.2.4变薄翻边 241

5.2.5卷边 242

5.3常见翻边模结构 243

5.3.1外凸与内凹翻边模的特点 243

5.3.2翻孔模 243

5.3.3内外缘翻边模 243

5.3.4端头翻孔模 243

5.4缩口模具 244

5.4.1缩口工艺的特点及变形程度 244

5.4.2缩口工艺计算 244

5.4.3缩口模的常见结构形式 246

5.5胀形模具设计 247

5.5.1胀形系数 247

5.5.2胀形的毛坯计算 248

5.5.3胀形力的计算 248

5.5.4胀形的方法及模具 248

5.6校平和整形模具设计 249

5.6.1校平 249

5.6.2整形 250

5.7旋压模具设计 251

5.7.1不变薄旋压 251

5.7.2变薄旋压 253

第6章冷挤压模具设计 255

6.1冷挤压的工艺性 255

6.1.1挤压件的分类 255

6.1.2挤压件的类别 255

6.1.3常见挤压件成形工艺 256

6.1.4冷挤压件的合理形状 259

6.1.5冷挤压件的基本要求 260

6.2冷挤压常用材料 261

6.3冷挤压件的合理尺寸 261

6.3.1冷挤压的特点 261

6.3.2反挤压的合理尺寸 261

6.3.3正挤压的合理尺寸 262

6.3.4低碳钢复合挤压合理尺寸 262

6.4冷挤压件的尺寸精度 263

6.4.1影响冷挤压件精度的因素 263

6.4.2不同挤压方式制件的尺寸精度 263

6.5冷挤压毛坯的制备与处理 266

6.5.1冷挤压件图的设计 266

6.5.2毛坯尺寸的计算 267

6.5.3坯料的制备 269

6.5.4毛坯的软化热处理 269

6.5.5毛坯的表面处理与润滑 270

6.6冷挤压变形程度 272

6.6.1变形程度的表示方法 272

6.6.2许用变形程度的影响因素 273

6.6.3冷挤压变形力计算 273

6.6.4影响冷挤压力的主要因素 275

6.7冷挤压模具设计 277

6.7.1冷挤压模具的特点 277

6.7.2冷挤压模具的设计要求 277

6.7.3冷挤压模具凸、凹模工作部分设计 277

6.7.4凸、凹模工作部分尺寸计算 286

6.7.5组合凹模 287

6.7.6组合凹模的压合方法 289

6.7.7凹模的固定方法 289

6.8卸料装置 290

6.8.1常见卸料机构 290

6.8.2卸料力的计算 292

6.9冷挤压模具的破坏形式及防止措施 292

6.9.1凸模的破坏形式和防止措施 292

6.9.2凹模的损坏形式和防止措施 292

6.10冷挤压模具的典型结构 292

6.10.1正挤压模 292

6.10.2反挤压模 293

6.10.3复合挤压模 294

第7章冲压设备 296

7.1冲压设备的种类 296

7.2常用的冲压设备 296

7.2.1开式压力机 296

7.2.2闭式压力机 296

7.2.3摩擦压力机 296

7.2.4液压机 296

7.2.5压力机型号的选取 296

7.3压力机的选用原则 302

7.4冲压加工的其他设备简介 302

7.4.1 剪板机 302

7.4.2折弯机 304

7.4.3冲剪机 305

7.4.4卷板机 306

7.5部分挤压设备技术参数 307

参考文献 310