冲压手册
2012-10
机械工业出版社
王孝培
《冲压手册（第3版）》对冲压工艺及模具设计进行了全面系统的论述。手册共有15章和附录，主要内容包括概论、冲裁、弯曲、拉深、成形、连续冲压工艺及模具设计、管材冲压、模具结构及设计、硬质合金模具及简易模具、数字化技术及其在冲压领域中的应用、模具材料及热处理、压力机、冲压生产自动化与安全技术等。对非金属材料冲裁，精密冲裁方法，板料冲压性能及试验方法，冲压用原材料，特种拉深，大型覆盖件拉深，反求工程及快速原型技术在冲压生产中的应用，氮气弹簧技术的应用以及冲压柔性加工系统、激光成形等方面的内容，也作了适量的介绍。手册还编入了冲压工艺及冲模设计典型实例、模具标准件以及必要的设计资料。全书内容丰富，实用性强，运用面广。 《冲压手册（第3版）》可供从事冲压工艺及模具设计、制造工程的技术人员使用，亦可供有关的科研人员及大专院校师生参考。
前言第一章 概论第一节 冲压工序的分类第二节 冲压成形的变形力学特点与分类第三节 板料冲压性能及试验方法一、模拟试验二、板料拉伸试验第四节 成形极限一、成形极限图（FLD)的制作二、 FLD在生产中的应用第五节 冲压用原材料一、常用板料的冲压性能（一)普通钢板（二)不锈钢板（三)铝及铝合金板（四)铜及铜合金板（五)钛及钛合金板（六)常用金属材料的力学与成形性能二、冲压常用材料的种类、性能和规格（一)材料的种类（二)材料性能（三)材料规格三、冲压用新材料（一)高强度钢板（二)复合板料（三)涂层板料（四)镁合金板第二章 冲裁第一节 冲裁过程变形分析一、冲裁过程二、变形过程力学分析第二节 冲裁间隙一、间隙的影响（一)对冲裁质量的影响（二)对模具寿命的影响（三)对冲裁力的影响二、间隙的确定（一)理论确定法（二)查表选取法第三节 冲裁力和冲裁功一、冲裁力的计算二、降低冲裁力的方法（一)材料加热冲裁（二)阶梯凸模冲裁（三)用斜刃口模具冲裁三、卸料力、推件力和顶件力四、冲裁功（一)平刃冲裁功（二)斜刃冲裁功第四节 排样与材料的经济利用一、材料的利用率二、排样方法三、搭边及条料宽度第五节 冲裁件的工艺性一、冲裁件的形状和尺寸二、冲裁件的精度与表面粗糙度第六节 冲模刃口尺寸的计算一、尺寸计算原则二、尺寸计算方法（一)凸模与凹模分开加工（二)凸模与凹模配合加工第七节 非金属材料冲裁一、热塑性塑料板的剪切二、酚醛树脂层压板的剪切三、非金属材料冲裁模第八节 精密冲裁方法一、精密冲裁的几种工艺方法二、精冲（齿圈压板冲裁)（一)精冲的主要特点（二)精冲零件的工艺性（三)精冲压力（四)精冲间隙（五)凸模和凹模尺寸（六)排样与搭边（七)齿圈尺寸第三章 弯曲第一节 弯曲变形特点第二节 弯曲件毛坯长度的计算一、应变中性层的确定二、毛坯展开尺寸的计算（一)圆角半径r≥0?5t的弯曲件（二)圆角半径r＜0?5t的弯曲件（三)铰链式弯曲件毛坯尺寸的计算（四)棒料弯曲件毛坯尺寸的计算第三节 最小弯曲半径一、最小弯曲半径的理论计算二、最小弯曲半径的影响因素第四节 弯曲件的回弹一、相对弯曲半径r/t较小的工件二、相对弯曲半径r/t较大的工件第五节 弯曲力的计算一、自由弯曲力二、校正弯曲力三、顶件力或压料力四、弯曲时压力机压力的确定第六节 弯曲件的工艺性一、弯曲半径二、弯曲件直边高度三、弯曲件的孔边距四、弯曲件形状和尺寸的对称性五、部分边缘弯曲六、弯曲件的宽度七、弯曲件的精度第七节 提高弯曲件质量的工艺措施一、减少回弹的措施（一)合理设计产品（二)提高变形程度和校正作用（三)补偿法（四)纵向加压法（五)拉弯法（六)软模法二、防止弯裂的措施三、克服偏移的措施第八节 弯曲模工作部分尺寸计算一、凸、凹模的圆角半径（一)凸模圆角半径rp（二)凹模圆角半径rd二、凹模深度三、凸、凹模间隙四、凸、凹模工作部分尺寸与公差第九节 弯曲件的工序安排第十节 板料的折弯一、 V形弯曲模二、形与U形弯曲模三、卷边模四、卷管模五、双折弯曲模六、折叠模七、锁扣模八、箱形弯曲模九、异形件弯曲模第十一节 弯曲件常见缺陷及消除方法第四章 拉深第一节 拉深变形分析一、圆筒形件的拉深过程二、起皱与破裂三、拉深成形极限第二节 拉深件的工艺性第三节 圆筒形件的拉深工序计算一、修边余量的确定二、毛坯尺寸计算（一)形状简单的旋转体拉深件的毛坯直径（二)形状复杂的旋转体拉深件的毛坯直径三、圆筒形拉深件的拉深系数和拉深次数（一)无凸缘筒形件的拉深系数和拉深次数（二)带凸缘筒形件的拉深系数（三)带凸缘筒形件的工序计算第四节 回转体阶梯形零件的拉深一、阶梯形零件的一次拉深二、阶梯形零件的多次拉深第五节 锥形件、球形件、抛物线形件的拉深一、曲面回转体零件拉深成形的特点二、锥形件的拉深（一)概述（二)成形极限（三)成形方法三、球形件的拉深（一)半球形件（二)浅球形件（三)椭球形件四、抛物线形件的拉深（一)浅抛物线形件（h/d≤0?0?6）（二)深抛物线形件（h/d>0?6）第六节 盒形件的拉深一、盒形件的毛坯计算（一)盒形件的修边余量（二)低盒形件的毛坯计算（三)高盒形件的毛坯计算二、盒形件的拉深系数、拉深次数及工序尺寸的计算（一)低盒形件工序尺寸计算程序（二)高盒形件工序尺寸计算程序三、盒形件拉深工序计算的新方法（一)变形分析（二)低盒形件拉深（三)椭圆形件的拉深（四)高盒形件拉深第七节 其他拉深方法一、反拉深（一)反拉深的分类及用途（二)反拉深的特点二、锥形压边圈的拉深三、变薄拉深（一)变薄拉深工艺的特点（二)变薄拉深形式（三)变薄拉深变形分析（四)变薄拉深工序的计算程序（五)多层凹模变薄拉深（六)变薄拉深模具工作部分形状与尺寸第八节 大型覆盖件的拉深一、大型覆盖件的结构特点和变形分析（一)大型覆盖件结构特点解析（二)大型覆盖件冲压成形过程中的变形特点（三)大型覆盖件的变形分析方法二、大型覆盖件的拉深成形工艺（一)大型覆盖件的拉深特点和分类（二)大型覆盖件的拉深工艺性（三)大型覆盖件拉深成形对原材料的要求（四)制订大型覆盖件拉深工序的工艺要素（五)大型覆盖件拉深模的调试第九节 特种拉深一、软模拉深（一)软凸模拉深（二)软凹模拉深二、对向液压拉深（一)基本原理（二)变形特点（三)工艺要点（四)典型模具结构及工作过程（五)对向液压拉深的复合工艺及新方法三、差温拉深（一)局部加热并冷却毛坯的拉深（二)深冷拉深（三)Zn?Al系超塑性合金的差温拉深四、流动控制成形（一)流动控制成形技术的特点（二)流动控制成形对模具和毛坯材料的要求第十节 拉深模工作部分参数一、拉深模的凸凹模间隙确定二、拉深模工作部分尺寸的确定三、拉深凸模与凹模的圆角半径第十一节 压边圈的采用条件及其类型一、采用压边圈的条件二、压边力的计算三、压边装置的类型四、压边圈的形式第十二节 拉深力和拉深功的计算一、拉深力二、压床吨位的选择三、拉深功第十三节 典型零件拉深工序安排实例第十四节 拉深辅助工序一、退火二、酸洗三、润滑第十五节 拉深件的质量分析与控制一、拉深件常见废次品形式及预防措施二、拉深件质量控制要点第五章 成形第一节 翻边一、孔的翻边（一)圆孔翻边（二)非圆孔翻边二、外缘翻边（一)平面外缘翻边（二)曲面外缘翻边三、变薄翻边（一)变形特点（二)工艺计算第二节 缩口和扩口一、缩口二、扩口第三节 校平、整形与压印一、校平二、整形三、校平与整形力四、压印第四节 胀形一、变形特点二、平板毛坯的局部胀形三、圆柱形空心坯料的胀形四、胀形力第五节 旋压一、普通旋压二、变薄旋压第六节 液压成形一、板料液压成形（一)液压成对成形（二)球形容器整体无模液压胀形（三)粘性介质压力成形（四)带轮的液压胀形二、管材液压成形（一)概述（二)管材液压成形特点（三)工艺参数（四)典型零件的液压胀形工艺第七节 激光弯曲成形一、激光弯曲成形工艺过程二、激光成形机上的成形过程三、影响板料激光弯曲成形的技术参数第八节 蠕变成形第九节 多点成形和单点渐近成形一、板料多点成形技术（一)多点成形原理（二)基本成形方式（三)多点成形件的质量控制（四)多点成形设备的构成二、板料单点渐近成形技术（一)单点渐近成形的基本原理（二)单点渐近成形机床（三)单点渐近成形技术特点第十节 拉力成形与扩展成形一、拉力成形二、扩展成形第六章 连续冲压工艺及模具设计第一节 连续冲压工艺特点与高效、精密、长寿命多工位级进模的发展第二节 精密多工位级进模的排样设计一、排样设计应遵循的原则二、排样的内容与类型（一)工序排样的内容（二)工序排样的基本类型三、载体设计（一)无载体（二)边料载体（三)双侧载体（四)单侧载体（五)中间载体（六)双桥载体（七)其他形式的载体四、冲切刃口分段设计五、空工位及步距设计（一)空工位（二)步距基本尺寸与步距精度六、定位方式选择与设计（一)定位方式（二)侧刃设计（三)导正孔设计七、排样图工位设计（一)连续冲裁工序设计要点（二)连续弯曲工序设计要点（三)连续拉深工序设计要点（四)排样图实例第三节 带料连续拉深工艺设计一、带料连续拉深的分类及应用范围二、带料连续拉深的料宽和步距的计算三、带料连续拉深的拉深系数和拉深相对高度（一)无工艺切口的带料连续拉深系数（二)有工艺切口的带料连续拉深系数四、带料连续拉深的工序计算程序五、小型空心件带料连续拉深的经验计算法第四节 高效、精密、长寿命多工位级进模设计与制造要点一、采用刚性好和精度高的模架二、采用浮动导料装置三、凸、凹模选材优质，制造精密装配方式新颖四、合理布置导正销五、防止工件和废料回升六、设置加工方向转换机构七、设置调节机构八、采用工件导出管九、装设灵敏、可靠的自动监测装置十、精密多工位级进模的典型示例（一)定转子铁心高速冲裁工艺与模具结构（二)引线框架冲裁、压平自动切断级进模（三)接插件端子多工位级进模（四)带料连续拉深多工位级进模第七章 管材冲压第一节 管材冲切加工一、管材切断二、管材剖口三、管材冲孔第二节 管材弯曲一、管材弯曲变形量及最小弯曲半径二、管材截面形状畸变及其防止三、弯曲力矩的计算第三节 管材翻卷成形一、管材外翻卷成形二、管材内翻卷成形三、非常规翻卷成形第八章 模具结构及设计第一节 冲模分类第二节 冲模的典型结构和特点一、单工序模（一)冲裁模（二)弯曲模（三)拉深模二、复合模（一)凸凹模的最小壁厚（二)复合模正装和倒装的比较（三)出件装置（四)复合模的典型结构三、连续模（一)常见级进模的工序组合方式（二)级进模的典型结构第三节 冲模主要零部件的结构及设计一、冲模主要零部件分类二、冲模零部件设计（一)工作零件（二)定位装置（零件)（三)压料、卸料及推（顶)件装置（四)导向零件（五)固定与紧固零件第四节 大型覆盖件冲压模具一、覆盖件拉深模（一)单动拉深模结构（二)双动拉深模典型结构（三)凸模、凹模及压边圈的结构尺寸（四)拉深筋（拉深槛)的种类及结构二、覆盖件修边模（一)确定修边方式（二)确定定位方式（三)斜楔机构（四)确定修边模镶件（五)修边模镶件材料三、覆盖件翻边模（一)主要翻边模类型与典型结构（二)翻边凸模的扩张结构（三)凹模镶件（四)翻边模材料第五节 冲模设计要点一、模具总体结构形式的确定二、冲模压力中心（一)解析法（二)作图法三、冲压设备的选用（一)冲压设备类型的选择（二)确定设备规格四、冲模零部件的技术要求五、冲模设计中的安全措施六、模具总图绘制及零件图测绘第九章 硬质合金模具及简易模具第一节 硬质合金模具一、材质的选择（一)硬质合金（二)钢结硬质合金二、硬质合金模具设计注意事项三、硬质合金模具应用及发展第二节 锌基合金模具一、锌基合金冲裁模（一)锌基合金冲裁模的冲裁机理（二)锌基合金冲裁模的设计（三)锌基合金冲裁模的制模工艺（四)锌基合金冲裁模使用注意事项（五)锌基合金冲裁模的结构及应用举例二、锌基合金成形模和拉深模（一)锌基合金成形模和拉深模的设计（二)锌基合金成形模和拉深模的制模工艺三、锌基合金模具应用实例第三节 聚氨酯弹性体模具一、聚氨酯弹性体冲压加工板料的许用厚度二、聚氨酯弹性体冲裁模（一)聚氨酯弹性体冲裁模的冲裁机理（二)聚氨酯弹性体冲裁模的设计（三)聚氨酯弹性体冲裁模应用实例三、聚氨酯弹性体弯曲模（一)聚氨酯弹性体弯曲模的特点（二)设计聚氨酯弹性体弯曲模应当注意的问题（三)V形及U形零件的弯曲（四)弯曲力计算（五)聚氨酯弹性体弯曲模举例（六)各种弯曲件所用容框结构与成形方法（七)特种弯曲工艺（八)聚氨酯弹性体包层辊弯曲工艺四、聚氨酯弹性体成形模（一)胀形工艺及模具结构（二)局部成形第四节 薄板冲模一、薄板冲模的冲裁原理二、薄板凹模三、薄板冲模设计（一)凸模的设计（二)凸、凹模尺寸计算第五节 钢皮冲模一、钢皮冲模的分类二、凸、凹模尺寸的决定和间隙三、钢皮刀刃的设计四、内外模板的设计五、顶料与卸料六、钢皮冲模应用实例第六节 组合冲模一、通用可调式组合冲模（一)分段冲压的工作原理（二)各单元冲模的设计原理（三)单元冲模的选配二、弓形架式组合冲模三、积木式组合冲模（一)积木式组合冲模基本概念（二)元件的设计原则（三)模具的组装四、分段冲压工艺要求（一)工序顺序安排的基本原则（二)选择定位基准的原则五、通用模架式组合冲模（一)通用模架式组合冲模的结构原理（二)通用模架式组合冲模的主要特点（三)元件设计要求（四)组装与调整六、组合冲模的应用第七节 低熔点合金模具一、低熔点合金的分类（一)铋基合金（二)锡基合金（三)铅基合金二、低熔点合金成形模的设计原则三、低熔点合金模具的铸模工艺四、铋锡合金自铸成形模具应用示例（一)样件的设计及制作（二)熔箱（三)应用操作第八节 超塑性制模一、塑性与超塑性二、超塑性现象的特点三、Zn?Al22合金超塑性制模（一)Zn?Al22合金的物理、力学性能（二)热挤压型腔（三)制造塑料模型腔（四)超塑性挤压的形式和装置第十章 数字化技术及其在冲压领域中的应用第一节 数字化技术概况一、基本概念二、CAD/CAM系统的组成（一)硬件（二)软件三、数字化技术在冲压行业的应用（一)冲压工艺与模具CAD/CAE/CAPP（二)模具计算机辅助制造（CAM)（三)生产组织与管理（四)其他应用四、冲压CAD/CAM系统的功能要求与关键技术（一)冲压CAD/CAM系统的功能要求（二)冲压CAD/CAM系统的关键技术五、冲压CAD/CAM的发展第二节 冲裁工艺与模具CAD一、冲裁模CAD/CAM系统二、冲裁件工艺性判断三、冲裁工艺CAD（一)冲裁件排样优化设计（二)冲裁件压力中心和冲裁力的计算及压力机选用四、冲模结构CAD（一)凹模周界尺寸的确定（二)冲压零件数据库、图形库的建立及其检索（三)推件装置设计（四)卸料装置设计第三节 冲压模具CAM一、CAM的基本概念（一)数控加工与数控机床（二)数控加工的工作流程（三)数控加工程序的编制与处理（四)CAM的发展二、数控加工在模具行业的应用（一)模具制造的特点（二)汽车覆盖件冲压模具CAM基本流程第四节 通用商品化CAD/CAM软件简介一、常见CAD/CAM软件概况二、AutoCAD软件简介三、UG功能模块简介（一)界面（Gateway)（二)基本模块（三)CAM模块（四)CAE模块（五)钣金模块（Sheet Metal)（六)管道、布线与其他模块第五节 冲压CAE一、板料成形有限元模拟概述二、Dynaform软件介绍（一)ETA/Dynaform简介（二)数值模拟基本步骤第六节 反求工程及快速原型技术在冲压生产中的应用一、概况二、反求技术及其在冲压中的应用（一)反求实施条件及流程（二)微型车发动机油底壳冲压零件进行数字模型反求实例三、快速原型（RP)技术及其在模具行业中的应用（一)RP技术的发展（二)各种快速原型技术简介（三)快速原型技术在模具行业中应用第十一章 模具材料及热处理第一节 冲压模具材料的选择原则第二节 模具材料一、模具钢的分类二、常用优选模具钢三、模具钢的化学成分及用途四、硬质合金（一)金属陶瓷硬质合金（二)钢结硬质合金五、有色金属及其合金（一)低熔点合金（二)锌基合金（三)铝青铜（四)高温合金六、聚氨酯弹性体七、环氧树脂第三节 冲压模具材料的选用一、按模具材料性能选择二、按模具种类选择模具材料三、按制件产量选择模具材料四、按制件材料选择模具材料五、按模具使用寿命选择模具材料六、冲模结构零件材料的选择第四节 冲压模具材料的许用应力第五节 模具钢的锻造工艺一、冲压模具用钢锻造工艺规范二、新型冲压模具钢的锻造工艺特性第六节 模具钢的热处理一、冲压模具用钢锻件的预备热处理工艺二、冲压模具用钢的热处理（一)冷作模具钢的热处理（二)冷作模具钢的强韧化热处理工艺（三)冲压热作模具用钢的热处理（四)冷处理三、钢的真空热处理（一)真空热处理炉（二)真空热处理工艺（三)模具零件真空热处理注意事项四、钢结硬质合金的热处理五、冲压模具的热处理特点（一)冷冲裁模的热处理（二)拉深模的热处理（三)综合实例六、热处理冷却剂七、模具热处理常见缺陷及防止措施第七节 模具零件的表面强化技术一、模具工作零件表面强化方法的分类及性能二、改变表面化学成分的表面强化方法（一)渗碳（二)渗氮（三)碳氮共渗（四)渗硼（五)渗铬（六)渗硫及硫氮、硫碳氮共渗（七)硼砂盐浴渗金属（八)TD法涂覆碳化物三、表面形成覆盖层的强化方法（一)涂镀技术（二)电火花强化技术（三)化学气相沉积（CVD)（四)物理气相沉积（PVD)（五)热喷涂四、不改变表面化学成分的强化方法（一)火焰淬火（二)激光表面强化（三)电子束表面强化第八节 工模具钢中、外牌号对照第十二章 压力机第一节 压力机的类型及规格一、压力机的分类及型号二、通用压力机三、拉深压力机四、摩擦压力机五、剪板机六、液压机七、精压机八、机械及液压折弯机第二节 现代精密压力机一、精冲压力机二、数控冲切及步冲压力机三、高速自动压力机四、多工位自动传递压力机五、数控回转头压力机第十三章 冲压生产自动化与安全技术第一节 冲压生产自动化一、概述（一)冲压自动化的基本方式（二)冲压自动化系统的组成二、卷料、条料和板料送料装置（一)一次加工供料装置（二)一次加工送料装置三、半成品送料装置（一)二次加工供料装置（二)二次加工送料装置（三)出件机构（四)理件机构四、冲压机械手（一)概述（二)冲压机械手的主要结构（三)冲压机械手的典型实例五、自动保护和检测装置六、冲压自动线（一)冲压自动线的分类（二)冲压自动线的组成（三)冲压自动线的同步和协调（四)冲压自动线的机械化装置（五)冲压自动线的实例七、冲压柔性加工系统（一)柔性加工系统的发展和特点（二)冲压柔性加工系统的技术经济效果（三)冲压柔性加工系统的类型（四)冲压柔性加工系统的组成（五)冲压柔性加工系统实例第二节 冲压生产安全技术一、冲压生产中的声害及防治（一)噪声产生的原因（二)噪声的危害及允许标准（三)噪声的控制和消减二、冲压生产的安全防护（一)压力机安全装置和手用工具（二)冲压模具安全技术第十四章 冲压模具常用标准第一节 冲模标准模架及其标准零件一、冲模模架的形式二、冲模标准铸铁模架（一)滑动导向模架（二)滚动导向模架三、冲模铸铁模座（一)滑动导向模座（二)滚动导向模座四、冲模标准钢板模架（一)滑动导向模架（二)滚动导向模架五、冲模钢板模座（一)冲模钢板下模座（二)滑动导向上模座（三)滚动导向上模座六、模架导向装置（一)滑动导向导柱（二)滚动导向导柱（三)滑动导向导套（四)滚动导向导套（五)钢球保持圈（六)圆柱螺旋压缩弹簧（七)压板七、冲模模架技术条件（JB/T 8050-2008)（一)技术要求（二)检验（三)标志、包装、运输和贮存八、冲模模架零件技术条件（JB/T 8070-2008)（一)零件技术要求（二)检验（三)标志、包装、运输和贮存第二节 冲模标准零件一、冲模模柄二、冲模凸、凹模（一)凸模（二)凹模三、冲模导向装置四、导正销五、冲模挡料装置六、冲模废料切刀七、冲模卸料装置八、冲模模板（一)垫板（二)固定板（三)凹模板九、冲模零件技术条件（JB/T 7653-2008)（一)技术要求（二)检验（三)标志、包装、运输和贮存第三节 通用标准件一、螺钉、螺母二、销钉第四节 弹性元件一、圆钢丝圆柱螺旋压缩弹簧二、矩形截面圆柱弹簧三、碟形弹簧四、橡胶弹性体五、聚氨酯弹性体第五节 冲压模具常用公差配合一、标准公差数值二、配合的选择第十五章 冲压工艺与模具设计实例第一节 冲压工艺与模具设计内容及步骤一、设计的原始资料二、冲压工艺设计的主要内容及步骤（一)冲压件的工艺性分析（二)必要的工艺计算（三)分析比较和确定工艺方案三、冲模设计的主要内容及步骤（一)选定冲模类型及结构形式（二)模具零部件设计（三)模具结构参数计算（四)选择冲压设备（五)绘制模具图四、编写工艺文件及设计计算说明书第二节 冲压工艺与模具设计实例一、微型电机转子冲片的工艺与模具设计（一)分析零件的冲压工艺性（二)分析比较和确定工艺方案（三)模具结构形式的选择（四)计算压力、选用压力机（五)模具工作部分尺寸及公差二、侧盖前支承的工艺与模具设计（一)分析零件的冲压工艺性（二)分析比较和确定工艺方案三、玻璃升降器外壳的工艺与模具设计（一)分析零件的冲压工艺性（二)分析比较和确定工艺方案（三)主要工艺参数的计算（四)编写冲压工艺过程卡片（五)模具设计附录附录A 冲压常用材料的性能附录B 冲压常用板料规格附录C 国外部分冲压板料的性能及规格附录D 常用非金属材料尺寸及其允许偏差附录E 冲压常用金属管材规格附录F 中外冲压常用金属材料牌号对照附录G 材料硬度及强度的换算附录H 常用国际计量单位换算附录I 各种常用截面重心位置附录J 常用截面形状的面积与最小截面惯性矩计算公式参考文献
