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项目1 冲压加工及冲压设备的认识1

引例1 常见生活用冲压产品2

项目任务1 连接块冲孔落料模设计2

1.1 冷冲压加工的概念与分类3

1.2 冷冲压加工的特点与加工精度5

1.3 冷冲压设备的分类与规格5

1.3.1 冷冲压设备的类型5

1.3.2 压力机规格表示方法7

1.3.3 常用冲压设备规格7

1.4 曲柄压力机8

1.4.1 曲柄压力机的分类9

1.4.2 曲柄压力机的基本结构11

1.4.3 曲柄压力机的调整11

1.4.4 压力机的主要技术参数12

1.5 高速压力机的分类与工作特点14

项目实施115

项目总结15

思考与练习题116

项目2压力中心的计算17

引例2常见生产用冲压产品18

项目任务2连接片冲孔落料模设计18

2.1 力的基本知识19

2.1.1 力与平衡的概念19

2.1.2 力的基本规律20

2.1.3 力在直角坐标轴上的投影21

2.1.4 力对点的力矩22

2.1.5 力对轴的力矩22

2.1.6 约束和约束反力23

2.1.7 物体的受力分析和受力图24

2.1.8 力的简化和平衡方程26

2.2 平面一般力系29

2.2.1 力的平移定理29

2.2.2 平面一般力系向一点简化30

2.2.3 平面一般力系的平衡方程30

2.2.4 平面平行力系的平衡方程31

2.3 空间一般力系31

2.4 物体质心的概念与确定方法31

项目实施233

项目总结34

思考与练习题234

项目3模具强度的计算35

引例3典型构件受力分析36

项目任务3材料棒的剪切强度计算36

3.1 材料的拉伸36

3.1.1 轴向拉伸和压缩时的内力37

3.1.2 拉压杆的应力38

3.1.3 拉压杆的变形38

3.1.4 材料在轴向拉伸时的力学性能39

3.1.5 许用应力和安全系数40

3.1.6 轴向拉伸和压缩的强度计算41

3.1.7 应力集中的概念41

3.2 剪切和挤压42

3.2.1 剪切42

3.2.2 挤压43

3.2.3 剪切和挤压的强度计算45

3.3 圆轴的扭转45

3.3.1 外力偶矩的计算45

3.3.2 扭矩和扭矩图46

3.3.3 圆轴扭转时的应力47

3.3.4 圆轴扭转时的强度计算49

3.3.5 圆轴扭转时的变形和刚度计算49

3.4 直梁弯曲时的内力和应力50

3.4.1 平面弯曲的概念和梁上载荷50

3.4.2 弯曲时的内力——剪力和弯矩51

3.4.3 剪力图和弯矩图53

3.4.4 纯弯曲时横截面的正应力53

3.4.5 梁的强度计算56

3.4.6 提高梁弯曲强度的几项措施57

项目实施359

项目总结59

思考与练习题360

项目4冲裁模具的设计61

引例4常见冲孔落料件62

项目任务4铁芯冲孔落料模设计62

4.1 冲裁过程分析62

4.1.1 落料与冲孔63

4.1.2 冲裁变形过程63

4.2 变形区的应力分析65

4.2.1 变形区受力状况65

4.2.2 变形区应力状态66

4.3 冲裁件质量分析66

4.3.1 断面质量66

4.3.2 尺寸精度68

4.4 冲裁间隙69

4.4.1 间隙对冲裁力的影响69

4.4.2 间隙对模具寿命的影响70

4.4.3 间隙确定的理论依据70

4.4.4 合理间隙的选择71

4.5 冲裁模刃口尺寸计算74

4.5.1 冲裁模刃口尺寸的计算原则74

4.5.2 凸模和凹模分开加工时尺寸的计算75

4.5.3 凸模和凹模配合加工时尺寸的计算77

4.6 冲裁力和冲裁功80

4.6.1 冲裁力的计算80

4.6.2 降低冲裁力的措施81

4.6.3 冲裁功的计算83

4.6.4 压力机所需总压力的计算83

4.7 压力中心86

4.7.1 解析法86

4.7.2 图解法90

4.8 冲裁件的工艺性及排样方法91

4.8.1 冲裁件的工艺性91

4.8.2 冲裁件的排样95

4.9 冲裁模的分类100

4.10 单工序冲模的结构101

4.10.1 无导向的单工序冲模结构101

4.10.2 单工序导板式落料模102

4.10.3 导柱式落料模103

4.10.4 冲孔模103

4.11 连续模的结构106

4.11.1 连续模的结构分类106

4.11.2 连续模的特点106

4.11.3 材料的定位与导正107

4.11.4 采用导正销定距的连续模109

4.11.5 采用侧刃定距的连续模111

4.12 复合冲裁模的结构112

4.12.1 倒装复合模113

4.12.2 正装复合模113

4.13 其他材料冲裁模116

4.13.1 热塑性塑料板的冲裁模116

4.13.2 硬质合金冲模119

4.14 冲裁模主要零部件结构设计121

4.14.1 冲模零件的分类121

4.14.2 工作零件121

4.14.3 定位零件129

4.14.4 卸料、顶件、推件零件138

4.14.5 模架及零件144

4.14.6 模具的闭合高度与压力机的关系147

4.14.7 模具材料的选用147

项目实施4支架零件模设计148

项目总结156

思考与练习题4156

项目5弯曲模具的设计159

引例5常见生活用弯曲产品160

项目任务5托架弯曲模具设计与制造160

5.1 弯曲变形分析161

5.1.1 弯曲变形的特点161

5.1.2 弯曲变形的应力与应变状态分析161

5.2 弯曲回弹163

5.2.1 弯曲回弹的表现形式163

5.2.2 回弹值的确定163

5.2.3 最小弯曲半径166

5.3 弯曲件的结构工艺性168

5.3.1 弯曲件的弯曲半径168

5.3.2 弯曲件的孔边距168

5.3.3 弯曲件的直边高度168

5.3.4 工艺添加169

5.3.5 弯曲件的尺寸公差169

5.4 弯曲件毛坯展开长度的计算169

5.4.1 弯曲中性位置的确定169

5.4.2 弯曲件毛坯尺寸计算170

5.5 弯曲力的计算173

5.5.1 自由弯曲时的弯曲力173

5.5.2 校正力的确定173

5.5.3 顶件力和卸料力的确定173

5.5.4 压力机吨位的确定174

5.6 弯曲模结构参数的确定174

5.6.1 凸、凹模的圆角半径174

5.6.2 凸、凹模之间的间隙175

5.6.3 凸、凹模宽度尺寸的计算175

5.7 典型弯曲模的结构176

5.7.1 V形件弯曲模176

5.7.2 U形件弯曲模178

5.7.3 四角形件弯曲模179

5.7.4 圆形件弯曲模180

5.7.5 其他形状弯曲模183

项目实施5184

项目总结190

思考与练习题5191

项目6拉深模具的设计194

引例6常见拉深件产品195

项目任务6柴油机通风口座子拉深模设计与制造195

6.1 拉深工艺与拉深模具195

6.1.1 拉深变形过程196

6.1.2 拉深过程中的应力、应变状态分析198

6.1.3 拉深变形的力学分析199

6.1.4 拉深时的主要质量问题200

6.2 筒形件拉深工艺计算201

6.2.1 旋转体拉深件毛坯尺寸的计算201

6.2.2 拉深系数205

6.2.3 拉深次数的确定208

6.2.4 筒形件各次拉深的半成品尺寸计算209

6.3 筒形件在以后各次拉深时的特点及其方法211

6.3.1 以后各次拉深的特点211

6.3.2 以后各次拉深的方法212

6.4 拉深力与压边力的计算213

6.4.1 拉深力的计算213

6.4.2 压边力的计算213

6.4.3 拉深时压力机吨位的选择214

6.4.4 拉深功与功率计算215

6.5 拉深模工作部分结构参数的确定215

6.5.1 拉深凹模和凸模的圆角半径215

6.5.2 拉深模的间隙217

6.5.3 凸模、凹模的尺寸及公差218

6.5.4 拉深凸模和凹模的结构219

6.5.5 拉深凸模和凹模的制造221

6.6 拉深模具的典型结构222

6.6.1 首次拉深模222

6.6.2 后续各工序拉深模224

6.6.3 带料连续拉深的特点224

6.7 其他形状零件的拉深特点227

6.7.1 带凸缘筒形件的拉深227

6.7.2 阶梯圆筒形零件的拉深234

6.7.3 曲面形状零件的拉深235

6.7.4 盒形件的拉深239

项目实施6246

项目总结252

思考与练习题6253

项目7成形模具的设计255

引例7常见金属成形件256

项目任务7管支架弯曲模设计256

7.1 校平与整形257

7.1.1 校平257

7.1.2 整形258

7.2 翻孔与翻边259

7.2.1 翻孔260

7.2.2 翻边262

7.3 缩口264

7.3.1 缩口的变形程度264

7.3.2 缩口次数266

7.4 胀形267

7.4.1 胀形及成形特点267

7.4.2 胀形件工艺性268

7.4.3 弹性胀形模具272

7.5 大型覆盖零件的成形工艺274

7.5.1 大型覆盖零件的拉深特点和分类274

7.5.2 大型覆盖零件的拉深工艺性275

7.5.3 覆盖件拉深模结构和主要零件设计279

项目实施7281

项目总结283

思考与练习题7283

项目8 冲压工艺规程的编制285

引例8常见冲压、弯曲、拉深件286

项目任务8托板零件连续模设计286

8.1 冲裁模设计步骤286

8.2 冲裁件的工艺性分析287

8.3 冲裁工艺方案的确定287

8.3.1 冲裁工序的组合方式287

8.3.2 冲裁顺序的安排288

8.3.3 确定冲裁工艺方案的主要原则288

8.4 选择模具的结构形式289

8.5 模具的主要零部件设计289

8.6 模具与压力机的关系289

8.7 绘制模具装配图和非标准零件图289

8.7.1 绘制模具装配图289

8.7.2 绘制模具零件图291

项目实施8291

项目总结298

思考与练习题8298

附录A 常用冲压金属材料的机械性能299

附录B 冲用机械压力机技术参数300

附录C 标准公差值表302

参考文献303