模具設計與制造（第2版）

概論 1
1 模具及其功能與作用 1
2 模具分類及用途 2
3 模具標準化及標準件 5
4 模具制造與生產現代化 7
第一篇 沖壓模具設計
第1章 沖壓模具設計基礎 9
1.1 沖壓加工特點及基本工序 9
1.1.1 沖壓加工的特點 9
1.1.2 沖壓加工基本工序 9
1.2 板料塑性變形及其基本規(guī)律 12
1.2.1 應力-應變曲線 13
1.2.2 塑性變形體積不變定律 13
1.2.3 塑性變形最小阻力定律 14
1.2.4 應力狀態(tài)對金屬塑性的影響 14
1.2.5 屈服條件 14
1.3 沖壓所用材料 14
1.3.1 對沖壓所用材料的要求 14
1.3.2 材料的種類和規(guī)格 15
1.4 沖壓常用設備 15
1.4.1 偏心沖床 16
1.4.2 曲軸沖床 17
1.4.3 曲柄壓力機的主要技術參數 18
1.4.4 曲柄壓力機的選用原則 19
復習思考題 19
第2章 沖裁工藝及沖裁模設計 20
2.1 沖裁變形機理 20
2.1.1 沖裁變形過程 20
2.1.2 沖裁件的斷面特征 21
2.2 沖裁間隙 22
2.2.1 間隙對沖裁件質量的影響 22
2.2.2 間隙對沖裁力的影響 22
2.2.3 間隙對模具壽命的影響 23
2.2.4 間隙值的確定 23
2.3 凹、凸模刃口尺寸的計算 26
2.3.1 尺寸計算原則 26
2.3.2 尺寸計算方法 27
2.4 沖裁力 30
2.4.1 沖裁力的計算 30
2.4.2 卸料力、推件力和頂件力的計算 31
2.4.3 降低沖裁力的方法 32
2.5 排樣與搭邊 32
2.5.1 排樣 32
2.5.2 搭邊 34
2.5.3 條料寬度的確定 35
2.6 沖裁件的工藝性 35
2.6.1 沖裁件的精度等級 35
2.6.2 沖裁件的結構工藝性 35
2.7 整修和精密沖裁 36
2.7.1 整修 36
2.7.2 精密沖裁 37
2.8 沖裁?；绢愋图暗湫徒Y構 40
2.8.1 沖裁模的分類 40
2.8.2 典型沖裁模結構 41
2.9 沖模的部件及零件 46
2.9.1 工作零件 47
2.9.2 定位零件 51
2.9.3 卸料裝置與出件裝置 54
2.9.4 模架 57
2.9.5 聯接與固定零件 58
2.10 沖裁模設計要點 59
2.10.1 模具總體結構型式的確定 59
2.10.2 沖模的壓力中心 60
2.10.3 模具閉合高度 62
復習思考題 63
第3章 彎曲工藝及彎曲模設計 64
3.1 彎曲基本原理 64
3.1.1 板料的彎曲過程 64
3.1.2 彎曲變形特點 64
3.1.3 變形區(qū)的應力應變狀態(tài) 65
3.2 最小彎曲半徑 66
3.2.1 影響最小彎曲半徑的因素 66
3.2.2 最小彎曲半徑值 67
3.3 彎曲件的回彈 67
3.3.1 影響回彈的因素 68
3.3.2 回彈值的確定 69
3.3.3 減小回彈的措施 69
3.4 彎曲件展開長度的確定 71
3.5 彎曲力的計算 72
3.5.1 自由彎曲力 72
3.5.2 校正彎曲力 72
3.5.3 頂件力或壓料力 73
3.5.4 彎曲時壓力機壓力的確定 73
3.6 彎曲件的結構工藝性 73
3.7 彎曲模工作部分設計 75
3.7.1 凸、凹模的圓角半徑及凹模的深度 75
3.7.2 凸、凹模間隙 76
3.7.3 凸、凹模工作部分的尺寸與公差 77
3.8 彎曲模典型結構 78
3.8.1 V形件彎曲模 78
3.8.2 U形件彎曲模 79
3.8.3 帽罩形件彎曲模 80
3.8.4 Z形件彎曲模 81
3.8.5 沖孔、落料和彎曲的二工位級進模 81
復習思考題 82
第4章 拉深工藝及拉深模設計 83
4.1 拉深的基本原理 83
4.1.1 首次拉深變形 83
4.1.2 拉深過程中的應力與應變 84
4.1.3 [WB]拉深時的起皺、厚度變化及硬化 85
4.1.4 以后各次拉深 86
4.1.5 拉深件的工藝性 87
4.2 圓筒形零件拉深的工藝計算 88
4.2.1 毛料尺寸的計算 88
4.2.2 拉深系數和拉深次數 89
4.3 拉深模工作部分設計 93
4.3.1 凹模和凸模的圓角半徑 93
4.3.2 凸、凹模結構 95
4.3.3 拉深模的間隙 96
4.3.4 凹模和凸模的尺寸及其公差 97
4.4 拉深件的起皺及其防止措施 98
4.4.1 壓邊裝置的形式 98
4.4.2 壓邊力和拉深力 99
4.5 拉深模典型結構 100
4.5.1 首次拉深模 100
4.5.2 以后各次拉深模 102
4.5.3 落料-拉深模 102
4.6 帶凸緣圓筒形件的拉深 103
4.6.1 小凸緣件的拉深 103
4.6.2 寬凸緣件的拉深 103
4.7 盒形件的拉深 107
4.7.1 盒形件拉深的變形特點 107
4.7.2 毛料尺寸的確定 107
4.7.3 盒形件初次拉深的極限變形程度 109
4.7.4 盒形件的多次拉深 109
4.7.5 凸、凹模尺寸設計 110
4.8 其它拉深方法 111
4.8.1 軟模成形 111
4.8.2 差溫拉深 114
4.8.3 施加徑向壓力的拉深 114
4.8.4 爆炸成形 115
4.8.5 水電成形 116
4.8.6 電磁成形 116
4.8.7 帶料連續(xù)拉深 117
4.8.8 變薄拉深 118
復習思考題 121
第5章 其它沖壓工藝及模具設計 123
5.1 縮口與脹形 123
5.1.1 縮口 123
5.1.2 脹形 125
5.2 翻邊與局部成形 127
5.2.1 翻邊 127
5.2.2 局部成形 131
5.3 校平與整形 132
5.4 旋壓與強力旋壓 134
5.4.1 旋壓 134
5.4.2 強力旋壓 135
5.5 冷擠壓 136
5.5.1 冷擠壓類型 136
5.5.2 冷擠壓的優(yōu)越性 137
5.5.3 冷擠壓的變形程度 138
5.5.4 冷擠壓的主要技術問題 139
5.5.5 溫熱擠壓 139
5.6 硬質合金沖模 142
5.7 多工位級進模 144
5.7.1 概述 144
5.7.2 多工位級進模的設計要點 144
5.7.3 多工位級進模設計實例 146
5.8 特種沖壓模具的特點與使用范圍 153
復習思考題 157
第6章 沖壓工藝規(guī)程的編制 158
6.1 編制沖壓工藝規(guī)程的內容和步驟 158
6.1.1 分析零件圖 158
6.1.2 擬訂沖壓件的總體工藝過程 159
6.1.3 確定毛料形狀、尺寸和下料方式 159
6.1.4 擬訂沖壓工藝方案 159
6.1.5 確定模具類型與結構型式 160
6.1.6 選擇沖壓設備 160
6.2 制訂沖壓工藝方案實例 161
6.2.1 工藝分析 161
6.2.2 工藝計算 161
6.2.3 工藝方案 162
復習思考題 164
第二篇 塑料模具設計
第7章 塑料模具設計基礎 165
7.1 塑料概述 165
7.1.1 塑料的組成和特性 165
7.1.2 塑料的分類與應用 169
7.2 塑料成型的工藝性能 169
7.2.1 聚合物的熱力學性能與加工工藝 169
7.2.2 塑料成型工藝性 171
7.3 塑件設計 175
7.3.1 塑件的選材 175
7.3.2 塑件結構設計 176
7.3.3 螺紋與齒輪的設計 182
7.3.4 金屬嵌件、飾紋、文字、符號及標記的設計 185
7.3.5 塑件的尺寸精度和表面粗糙度 186
7.4 塑料成型方法及塑料模的種類 189
復習思考題 190
第8章 熱塑性塑料注射成型工藝及模具設計 191
8.1 注射成型原理及工藝 191
8.1.1 注射成型原理及分類 191
8.1.2 注射機 192
8.1.3 熱塑性塑料注射成型工藝 193
8.2 注射模分類及典型結構 196
8.2.1 注射模的結構組成 196
8.2.2 注射模的分類 197
8.3 注射機基本參數與注射模的關系 200
8.3.1 最大注射量 200
8.3.2 鎖模力 201
8.3.3 注射壓力 202
8.3.4 注射速率 202
8.3.5 模具在注射機上的安裝尺寸 202
8.3.6 開模行程和頂出機構 202
8.4 塑件在模具中的位置 205
8.4.1 分型面設計 205
8.4.2 型腔布置 207
8.5 成型零部件設計 209
8.5.1 成型零件的結構設計 209
8.5.2 成型零件工作尺寸的計算 213
8.5.3 型腔壁厚的計算 218
8.6 澆注系統(tǒng)設計 222
8.6.1 概述 222
8.6.2 普通澆注系統(tǒng)設計 223
8.6.3 排溢系統(tǒng)設計 234
8.6.4 無流道凝料澆注系統(tǒng)的設計 237
8.7 脫模機構設計 241
8.7.1 脫模機構的分類和設計原則 241
8.7.2 脫模力計算 241
8.7.3 簡單脫模機構 242
8.7.4 二次脫模機構 247
8.7.5 帶螺紋塑件脫模機構 249
8.7.6 點澆口澆注系統(tǒng)凝料的自動脫落機構 250
8.8 合模導向機構設計 252
8.8.1 合模導向機構的作用 252
8.8.2 導向機構的設計 252
8.9 側向分型與抽芯機構設計 253
8.9.1 側向分型與抽芯機構的分類 253
8.9.2 機動側向分型與抽芯機構的設計 255
8.10 模具溫度調節(jié)系統(tǒng)設計 265
8.10.1 概述 265
8.10.2 冷卻裝置的設計要點 266
8.10.3 冷卻裝置的典型結構 266
8.10.4 冷卻計算 268
8.10.5 塑料模具的加熱 271
8.11 注射模的標準化 274
8.12 注射模設計程序 276
復習思考題 277
第9章 熱固性塑料成型工藝及模具設計 278
9.1 壓塑模設計 278
9.1.1 壓塑成型原理及工藝 278
9.1.2 壓塑模的結構與壓塑模分類 283
9.1.3 壓塑模的結構設計 290
9.2 壓鑄模與集成電路塑封模設計 296
9.2.1 壓鑄成型原理及工藝 296
9.2.2 壓鑄模設計 298
9.2.3 集成電路塑料封裝模設計 303
9.3 熱固性塑料注射模設計 309
9.3.1 概述 309
9.3.2 熱固性塑料注射模簡介 311
復習思考題 312
第10章 其它塑料成型工藝及模具設計簡介 315
10.1 擠出成型工藝及模具設計 315
10.1.1 擠出成型原理及工藝 315
10.1.2 擠出成型模具設計 318
10.2 中空吹塑成型工藝及模具設計 331
10.2.1 中空吹塑成型原理及工藝 331
10.2.2 中空吹塑成型模具設計要點 334
10.3 熱成型工藝及模具設計 336
10.3.1 熱成型原理及工藝 336
10.3.2 熱成型模具設計要點 338
復習思考題 340
第三篇 模具制造
第11章 概述 341
11.1 模具加工方法類型 341
11.2 模具制造技術要求 341
11.2.1 模具的精度、質量與性能 342
11.2.2 模具制造周期和成本控制 344
11.3 模具的制造工藝過程 344
11.3.1 模具的生產過程 344
11.3.2 模具制造工藝過程 346
11.4 模具現代化生產方式與合理化生產 346
11.4.1 模具現代化生產方式 346
11.4.2 模具合理化生產 346
復習思考題 347
第12章 模具的電火花加工和線切割加工 348
12.1 電火花加工 348
12.1.1 電火花加工原理、特點及應用 348
12.1.2 電火花加工機床 349
12.1.3 電火花加工的工藝因素 350
12.1.4 電火花加工工藝 350
12.1.5 電極 353
12.2 電火花線切割加工 357
12.2.1 電火花線切割加工的原理、特點及應用 357
12.2.2 電火花線切割機床 358
12.2.3 電火花線切割加工工藝規(guī)律 359
12.2.4 數控電火花線切割編程 360
12.2.5 慢走絲線切割在模具制造中的應用 364
復習思考題 365
第13章 模具的高速切削加工 366
13.1 高速切削加工的特點 366
13.2 高速加工機床 367
13.2.1 高速加工中心 367
13.2.2 其它高速加工機床 368
13.3 高速切削加工技術在模具制造中的應用 369
13.3.1 高速切削加工模具的特點 369
13.3.2 高速切削加工模具實例 370
復習思考題 372
第14章 模具主要零件的加工工藝過程 373
14.1 沖裁模凸模、凹模的加工 373
14.1.1 凹模的制造工藝過程 373
14.1.2 凸模的加工工藝過程 374
14.2 模架的加工 375
14.2.1 模座的加工 375
14.2.2 導柱、導套的加工 375
14.3 注射模成形零件的加工 376
復習思考題 377
第15章 模具的裝配與調試 378
15.1 冷沖模的裝配與調試 378
15.1.1 冷沖模裝配的主要技術要求 378
15.1.2 冷沖模裝配順序 378
15.1.3 沖模試沖的缺陷和調整 381
15.2 塑料模的裝配與調試 382
15.2.1 裝配基準的確定 382
15.2.2 塑料模的裝配順序 383
15.2.3 主要零件的組裝工藝 383
15.2.4 模具總裝中的配修 385
15.2.5 試模與調整 385
復習思考題 387
第16章 模具CAD/CAM簡介 388
16.1 概述 388
16.2 模具CAD/CAM實施條件 389
16.3 實施模具CAD/CAM后的技術經濟效益 390
16.4 開發(fā)沖壓模具CAD/CAM系統(tǒng)的基本步驟 391
復習思考題 392
附錄 393
附錄1 冷沖模零件常用材料及熱處理 393
附錄2 塑料模零件常用材料及熱處理 394
附錄3 部分主要專業(yè)術語漢英詞匯 395
主要參考文獻 404