本書共11章，主要內容包括沖壓加工基礎、沖壓加工設備、沖裁工藝與模具、彎曲工藝與模具、拉深工藝與模具、其他沖壓方法與模具、汽車覆蓋件沖壓工藝與模具、精密沖裁工藝與模具、多工位精密級進模設計、沖壓工藝規(guī)程編制。本書以沖裁、彎曲、拉深為重點，單獨設章對汽車覆蓋件沖壓工藝與模具、精密沖裁工藝與模具、多工位精密級進模設計進行介紹，以適應當前沖壓工藝的發(fā)展形勢。教學中可針對不同專業(yè)層次的需要，節(jié)選相關章節(jié)內容進行講述，其他內容可供學生自學，以增強學生對當前沖壓技術的全面了解。
本書適合于應用型本科機械類專業(yè)學生使用，也可供沖壓生產及研究相關專業(yè)人員閱讀。
新書在闡明沖壓工藝理論的基礎上，重點講述沖裁、彎曲、拉深工藝及模具，對沖壓加工設備、其他沖壓方法、沖壓工藝規(guī)程編制進行概括性介紹，同時對汽車覆蓋件沖壓工藝與模具、精密沖裁工藝與模具、多工位精密級進模設計單列章節(jié)進行講述。
本書作為江蘇省“十三五”高等學校重點教材，以應用型本科教學為出發(fā)點，理論實踐兼顧，尤其是相關實踐應用知識緊跟實際應用情況的發(fā)展變化。期望通過本書的學習，學生能具備進行相關沖壓零件設計、沖壓工藝設計、沖壓模具設計的能力。
針對第一版教材在教學實踐中的應用領悟和總結，以及教、學各方面的反饋意見，本書在上一版的基礎上進行了部分結構性調整和內容增補，使模具尺寸設計計算更貼合實際應用，完善了模具設計各關鍵點的知識，并對相關國家標準及行業(yè)標準進行了標識，提高了沖壓工藝與模具設計知識的完整性，增強了實用性。
沖壓是工業(yè)生產中最重要的加工方法之一，應用范圍十分廣泛。沖壓加工在航空航天、交通運輸、電子工業(yè)、家用電器、裝備制造、農業(yè)機械、辦公機械、生活用品等的生產方面占據(jù)著十分重要的地位。沖壓模具、沖壓設備和沖壓材料構成沖壓加工的三要素，只有將它們有機結合，才能得到理想的沖壓件。
本書在闡明沖壓工藝理論的基礎上，重點講述沖裁、彎曲、拉深工藝及模具，對沖壓加工設備、其他沖壓方法、沖壓工藝規(guī)程編制進行概括性介紹，同時對汽車覆蓋件沖壓工藝與模具、精密沖裁工藝與模具、多工位精密級進模設計單列章節(jié)進行講述。本書各章既相互獨立又相互聯(lián)系，淺述理論，突出實踐，涵蓋面廣，目的是拓展讀者視野，使讀者對沖壓工藝與模具設計有完整的認識，為今后從事沖壓生產及模具設計打下良好基礎。教學中可針對不同專業(yè)層次的教學需要節(jié)選相關章節(jié)內容講述，未選章節(jié)學生可自學。本書適合于應用型本科機械類專業(yè)學生使用，也可供沖壓生產及研究相關專業(yè)人員閱讀。
本書由淮陰工學院的呂建強教授擔任主編，南京理工大學泰州科技學院的張躍副教授和安徽工程大學的劉俊松副教授擔任副主編。南京依維柯汽車有限公司第一總裝廠胡達科、徐州達一鍛壓設備有限公司的高建輝參與了本書的修訂過程。
在此，對提供相關資料的單位及個人表示誠摯的謝意！
本書若存在錯誤和不足之處，懇請廣大讀者不吝賜教。
編 者
2021年5月
第1章 緒論 1
1.1 沖壓工藝的特點及應用 1
1.1.1 沖壓的特點 1
1.1.2 沖壓生產的安全 2
1.2 沖壓行業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展 2
思考題 7
第2章 沖壓加工基礎 8
2.1 沖壓工序分類 8
2.2 金屬沖壓成形的基本概念 11
2.2.1 金屬塑性變形的概念 11
2.2.2 金屬的塑性與變形抗力 15
2.2.3 影響金屬塑性和變形抗力的
主要因素 16
2.3 金屬塑性變形理論 18
2.3.1 金屬塑性變形的力學基礎 18
2.3.2 金屬塑性變形的屈服準則 22
2.3.3 塑性變形時的應力與應變關系 23
2.3.4 真實應力應變曲線 25
2.3.5 塑性變形的基本規(guī)律 28
2.4 沖壓材料 34
2.4.1 沖壓材料的工藝性要求 34
2.4.2 常用沖壓材料及選用 40
思考題 43
第3章 沖壓加工設備 44
3.1 曲柄壓力機 44
3.1.1 曲柄壓力機的基本組成 44
3.1.2 曲柄壓力機的主要結構型式 45
3.1.3 曲柄壓力機工作部分的結構 46
3.1.4 曲柄壓力機的主要技術參數(shù) 47
3.2 液壓機 49
3.2.1 液壓機的主要技術參數(shù) 49
3.2.2 液壓機的結構形式 50
3.3 伺服壓力機 51
3.4 數(shù)控沖、剪、折機床 52
3.4.1 數(shù)控轉塔沖床 52
3.4.2 數(shù)控折彎機 53
3.4.3 數(shù)控剪板機 54
3.5 沖壓生產機械化、自動化裝備 54
3.5.1 板材開卷校平剪切生產線 54
3.5.2 沖床自動送料 54
3.5.3 沖壓機械手、機器人 55
3.6 沖壓設備型號 57
思考題 59
第4章 沖裁工藝與模具 60
4.1 沖裁變形機理 60
4.1.1 沖裁變形過程 60
4.1.2 沖裁過程板料受力分析 61
4.2 沖裁件質量分析及控制 62
4.2.1 沖裁件的斷面特征及其影響因素 62
4.2.2 沖裁件尺寸精度及其影響因素 64
4.2.3 沖裁件形狀誤差及其影響因素 64
4.3 沖裁工藝計算 65
4.3.1 排樣設計 65
4.3.2 沖裁力的計算 73
4.3.3 降低沖裁力的方法 77
4.4 沖裁工藝設計 78
4.4.1 沖裁件工藝性分析及方案確定 78
4.4.2 模具沖裁間隙確定與選擇 82
4.4.3 刃口尺寸計算 85
4.5 沖裁�？傮w結構設計 90
4.5.1 沖裁模具的分類 90
4.5.2 沖裁模的典型結構 91
4.5.3 沖裁模零件結構形式的確定 98
4.6 模具主要零件的設計與標準的選用 98
4.6.1 工作零件的設計與標準的選用 98
4.6.2 定位零件的設計與標準的選用 109
4.6.3 壓料、卸料、送料零件的設計與
標準的選用 117
4.6.4 導向零件的設計與標準的選用 123
4.6.5 連接與固定零件的設計與標準的
選用 124
4.6.6 沖壓模架 126
思考題 127
第5章 彎曲工藝與模具 129
5.1 彎曲變形過程及特點 129
5.1.1 彎曲變形過程 129
5.1.2 彎曲變形特點 129
5.1.3 彎曲變形區(qū)的應力應變狀態(tài) 131
5.2 彎曲件質量分析 132
5.2.1 彎裂及最小相對彎曲半徑 132
5.2.2 回彈 133
5.2.3 偏移 137
5.3 彎曲工藝設計 138
5.3.1 彎曲件的工藝性 138
5.3.2 彎曲件的工序安排 141
5.3.3 彎曲力的計算 143
5.4 彎曲件毛坯展開尺寸計算 144
5.5 彎曲模設計 145
5.5.1 彎曲模類型及結構 145
5.5.2 彎曲模工作部分結構參數(shù)的確定 151
思考題 156
第6章 拉深工藝與模具 158
6.1 圓筒形零件的拉深工藝分析 159
6.1.1 拉深變形過程及特點 159
6.1.2 拉深過程中坯料應力應變
狀態(tài)及分布 160
6.1.3 拉深變形過程的力學分析 162
6.2 圓筒形零件拉深的主要質量問題 165
6.2.1 起皺 165
6.2.2 拉裂 166
6.2.3 硬化 166
6.2.4 拉深凸耳 167
6.2.5 時效開裂 167
6.3 圓筒形零件拉深的工藝計算 167
6.3.1 變形程度和拉深系數(shù) 167
6.3.2 后續(xù)各次拉深的特點 170
6.3.3 毛坯尺寸的確定 171
6.3.4 拉深次數(shù)和半成品尺寸的確定 173
6.4 拉深工藝設計 176
6.4.1 拉深件工藝性分析 176
6.4.2 拉深工藝力計算 177
6.4.3 拉深工藝的輔助工序 182
6.5 拉深模設計 183
6.5.1 拉深模的分類及典型結構 183
6.5.2 拉深模工作零件的設計 187
6.6 其他形狀零件的拉深 190
6.6.1 有凸緣的圓筒形零件的拉深 190
6.6.2 階梯圓筒形零件的拉深 196
6.6.3 曲面形零件的拉深 198
6.6.4 盒形零件的拉深 201
6.7 其他拉深方法 202
思考題 205
第7章 其他沖壓方法與模具 207
7.1 翻邊 207
7.1.1 圓孔翻邊 208
7.1.2 外緣翻邊 213
7.1.3 非圓孔翻邊 214
7.1.4 變薄翻邊 215
7.1.5 翻邊模結構舉例 215
7.2 脹形 217
7.2.1 脹形變形特點與脹形極限
變形程度 217
7.2.2 平板坯料局部脹形 218
7.2.3 空心坯料脹形 220
7.3 縮口與擴口 223
7.3.1 縮口 223
7.3.2 擴口 227
7.4 校形 230
7.4.1 校平 230
7.4.2 整形 232
7.5 旋壓 233
7.5.1 普通旋壓 234
7.5.2 強力旋壓 235
思考題 236
第8章 汽車覆蓋件沖壓工藝與模具 238
8.1 汽車覆蓋件的特點及要求 238
8.1.1 覆蓋件的特點 238
8.1.2 覆蓋件的要求 239
8.2 汽車覆蓋件沖壓工藝 240
8.2.1 覆蓋件的成形特點及技術條件 240
8.2.2 覆蓋件的拉深工藝 246
8.2.3 覆蓋件切邊的工藝 253
8.2.4 覆蓋件翻邊的工藝 255
8.2.5 覆蓋件的工序工件圖 256
8.2.6 拉深和切邊、翻邊工序間的關系 257
8.3 汽車覆蓋件拉深模結構及設計 257
8.4 汽車覆蓋件切邊模結構及設計 267
8.4.1 覆蓋件切邊模的特點及結構 267
8.4.2 覆蓋件切邊模主要零件的設計 269
8.4.3 覆蓋件切邊模典型結構 274
8.5 汽車覆蓋件翻邊模具結構及設計 275
8.5.1 翻邊模具的分類 275
8.5.2 覆蓋件翻邊模結構設計要點 276
思考題 278
第9章 精密沖裁工藝與模具 280
9.1 精密沖裁的工作原理及過程 280
9.2 普通沖裁與精密沖裁的工藝特點對比 281
9.3 精沖件的工藝性 282
9.4 精沖模的設計 286
9.4.1 凸、凹模間隙 286
9.4.2 凸、凹模刃口尺寸 287
9.4.3 齒圈壓板設計 288
9.4.4 精沖排樣 291
9.5 精沖力的計算 292
9.6 精沖模的結構 293
9.7 其他提高沖裁件質量的方法 295
思考題 297
第10章 多工位精密級進模設計 298
10.1 多工位精密級進模的特點及分類 298
10.1.1 多工位精密級進模的特點 298
10.1.2 多工位精密級進模的分類 299
10.2 多工位精密級進模的排樣設計 300
10.2.1 排樣設計原則 300
10.2.2 帶料的載體設計 302
10.2.3 空位工位 305
10.2.4 帶料的定位精度 305
10.2.5 導正孔的設置 306
10.2.6 排樣設計后的檢查 306
10.3 多工位精密級進模的主要零件設計 307
10.3.1 多工位精密級進模凸模的
結構設計 307
10.3.2 多工位精密級進模凹模的
結構設計 310
10.3.3 托料裝置設計 312
10.4 多工位精密級進模的自動送料與
檢測保護裝置 315
10.4.1 多工位精密級進模自動送料
裝置 315
10.4.2 多工位精密級進模自動檢測
裝置 318
思考題 319
第11章 沖壓工藝規(guī)程編制 320
11.1 沖壓工藝規(guī)程編制的依據(jù) 320
11.1.1 沖壓件的工藝性分析 321
11.1.2 沖壓工藝方案的制定 321
11.1.3 沖壓設備選擇 324
11.1.4 沖壓模具結構的確定 325
11.1.5 沖壓工藝文件編制 326
11.2 典型實例 326
11.2.1 沖壓件的工藝分析 327
11.2.2 工藝方案的分析與確定 328
思考題 330
附錄 331
附錄A 幾種常用沖壓設備規(guī)格 331
附錄B 沖壓件尺寸公差
(GB/T 13914—2013) 332
附錄C 沖壓件角度公差
(GB/T 13915—2013) 337
附錄D 沖壓件形狀和位置未注公差
(GB/T 13916—2013) 338
附錄E 沖壓模具零件的常用公差配合及
表面粗糙度 341
參考文獻 342
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