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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