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第1章 冲压工艺与模具设计1

1.1冲压模具技术1

1.1.1冲压模具技术简介1

1.1.2冲压模具在工业生产中的地位2

1.1.3冲压模具的发展趋势2

1.2冲压工艺设计要点3

1.2.1冲压工艺设计的必备资料3

1.2.2冲压工艺设计的程序和技法4

1.2.3排样的工艺设计13

1.2.4冲压设备（压力机）的选用技法19

1.3冲压模具设计要点22

1.3.1基本要求22

1.3.2冲压模具设计的安全要点23

1.3.3冲压模具设计的依据23

1.3.4冲压模具设计步骤23

1.3.5冲压模具的结构概要24

1.4板料成形技术28

1.4.1板（材）料知识28

1.4.2板料成形技术30

1.4.3板料其他成形技术32

1.4.4板料产品的后期处理方法34

1.5冲模CAD/CAE/CAM34

1.5.1 CAD/CAE/CAM的基本概念34

1.5.2常见的CAD/CAE/CAM软件简介34

1.5.3冲模CAD/CAE/CAM的基本内容36

1.5.4冲模CAD/CAE/CAM的发展方向37

1.5.5冲模CAD/CAE/CAM的一体化37

1.6实例解析38

1.6.1实例1——前门锁环螺母板盒零件的冲压工艺设计39

1.6.2实例2——靠背固定板的冲压工艺设计45

第2章 冲压模具零部件设计57

2.1冲模和冲模零件术语58

2.2冲压模具工作零件设计59

2.2.1各类型冲压模具工作零件设计59

2.2.2各类型冲压模具工作零件材料及热处理60

2.3冲压模具定位零件设计60

2.3.1挡料销、导正销的设计和选用技法61

2.3.2侧刃的设计技法66

2.3.3定位销和定位板的设计技法68

2.3.4导料销、导料板和侧压装置的设计技法68

2.4冲压模具卸料、推件与顶出装置及压料零部件设计70

2.4.1卸料板的设计技法70

2.4.2推件与顶出装置设计技法72

2.4.3压边圈的设计技法74

2.4.4废料切刀设计技法74

2.5冲压模具导向零件的设计技法74

2.5.1导柱、导套的设计和选用技法74

2.5.2导板的设计和选用技法76

2.6冲压模具支承与固定零件的设计技法77

2.6.1模架（上、下模座）的选用和设计技法77

2.6.2固定板的设计与选用技法79

2.6.3垫板的设计技法80

2.6.4模柄的设计与选用技法80

2.6.5限位柱（板）的设计与选用技法81

2.7弹性元件、紧固零件的设计和选用技法82

2.7.1弹簧的选用与设计技法82

2.7.2橡胶元件的设计技法85

2.7.3螺钉、销钉和卸料螺钉的选用技法88

2.8冲压模具材料的选用技法91

2.8.1冲压模具常用材料92

2.8.2冲压模具材料的选用技法92

2.9实例解析94

2.9.1实例1——防转垫落料模卸料橡胶设计94

2.9.2实例2——防转垫落料模卸料板设计95

第3章 冲裁模设计96

3.1冲裁模具技术96

3.1.1冲裁模具简介96

3.1.2冲裁模具的分类97

3.1.3冲裁模的工作过程99

3.1.4冲裁模具的结构概要99

3.1.5板料冲裁变形过程99

3.1.6合理冲裁间隙的确定101

3.1.7冲裁件的质量分析104

3.2冲裁件的工艺性105

3.2.1冲裁件的结构工艺性105

3.2.2冲裁件的精度和断面粗糙度107

3.3冲压力的计算108

3.3.1冲裁力的计算109

3.3.2降低冲裁力的方法109

3.3.3卸料力的计算111

3.3.4推料力的计算111

3.3.5顶料力的计算111

3.3.6选择压力机吨位时冲压力的计算方法111

3.4模具压力中心的确定112

3.4.1简单形状工件的压力中心112

3.4.2复杂形状工件或多凸模冲裁的压力中心112

3.5冲裁凸模与凹模刃口尺寸的计算技法114

3.5.1凸模与凹模刃口尺寸的确定原则114

3.5.2凸模与凹模刃口尺寸的计算方法115

3.6冲裁模凸模的设计技法117

3.6.1圆凸模的结构形式和固定方法117

3.6.2快换凸模结构形式和固定方法118

3.6.3非圆形凸模的结构形式和固定方法118

3.6.4凸模的尺寸设计技法119

3.6.5凸模设计的注意事项121

3.7冲裁模凹模设计技法122

3.7.1凹模的刃口形式122

3.7.2凹模结构尺寸的确定123

3.7.3凹模刃口轮廓线与凹模边缘尺寸的确定124

3.7.4凹模的固定形式125

3.7.5凹模设计的注意事项126

3.8凸模、凹模的镶拼结构126

3.8.1镶拼结构的特点126

3.8.2镶拼结构的形式126

3.8.3镶拼原则及实例127

3.9冲裁模具的设计流程128

3.10实例解析129

3.10.1实例1——防转垫制件落料模具设计129

3.10.2实例2——防转垫制件冲孔模具设计134

第4章 弯曲模设计141

4.1弯曲模具技术141

4.1.1板料弯曲变形过程141

4.1.2板料弯曲变形特点142

4.1.3弯曲件的质量分析143

4.2弯曲件的工艺性148

4.2.1弯曲件的精度148

4.2.2弯曲件的弯曲半径149

4.2.3弯曲件的结构对弯曲的影响150

4.2.4其他情况对弯曲件工艺性的影响152

4.3弯曲件坯料展开尺寸153

4.3.1弯曲中性层位置的确定153

4.3.2弯曲件毛坯展开长度的计算154

4.4弯曲件弯曲工序的安排技法155

4.5弯曲力的计算156

4.5.1自由弯曲时的弯曲力156

4.5.2校正弯曲时的弯曲力156

4.5.3顶件力（或压料力）157

4.5.4弯曲时压力机公称压力的确定157

4.6弯曲模具157

4.6.1单工序弯曲模157

4.6.2级进模164

4.6.3复合模164

4.7弯曲模工作部分尺寸的设计技法165

4.7.1凸模和凹模的圆角半径165

4.7.2凹模深度166

4.8弯曲模凸、凹模间隙的确定167

4.9 U形件弯曲凸、凹模横向尺寸及公差168

4.9.1确定原则168

4.9.2尺寸标注在弯曲件外形上的凸、凹模尺寸169

4.9.3尺寸标注在弯曲件内形上的凸、凹模尺寸169

4.10弯曲模具设计技法169

4.11实例解析170

4.11.1实例1——底板卷圆模设计170

4.11.2实例2——纵梁中盖板支座弯曲模设计175

第5章 拉深模设计180

5.1拉深过程中毛坯变形分析180

5.1.1应力与应变状态180

5.1.2拉深件的质量缺陷及防止措施180

5.1.3无凸缘圆筒形件拉深系数和拉深次数184

5.2拉深件的工艺性187

5.3回转体拉深件毛坯尺寸的确定189

5.3.1拉深件毛坯尺寸计算的原则189

5.3.2切边余量的确定189

5.3.3简单形状的回转体拉深零件毛坯尺寸的确定190

5.4盒形零件拉深毛坯的形状与尺寸确定192

5.4.1低盒形件毛坯尺寸与形状的确定（H≤0.3b， b为盒形件的短边长度）192

5.4.2多次拉深高盒形件毛坯形状和尺寸的确定193

5.5拉深件工序尺寸的计算194

5.5.1无凸缘圆形件工序尺寸的计算194

5.5.2带凸缘圆形件工序尺寸的计算195

5.5.3盒形件多次拉深的工艺计算199

5.6拉深模工作零件设计201

5.6.1拉深凸、凹模工作部分的结构形式201

5.6.2拉深凸、凹模间隙203

5.6.3拉深凸、凹模工作部分的尺寸与公差204

5.6.4拉深凸、凹模圆角半径205

5.6.5浅矩形件的一次拉深凸模和凹模设计206

5.7拉深工艺力的计算与压力机的选择210

5.7.1压边装置210

5.7.2压边力的计算211

5.7.3拉深力和拉深功的计算212

5.7.4压力机的选择213

5.8拉深过程中的辅助工序214

5.9实例解析214

5.9.1实例1——无凸缘圆筒形工件的首次拉深模设计214

5.9.2实例2——带凸缘圆筒形工件的拉深模设计218

第6章 复合模设计226

6.1复合模的特点226

6.1.1复合模的优点226

6.1.2复合模的缺点226

6.2复合模的种类227

6.2.1冲裁类复合模227

6.2.2成形类复合模228

6.2.3冲裁与成形复合模229

6.3复合模具的选用原则233

6.3.1生产批量233

6.3.2制件精度233

6.3.3工序数量233

6.4冲裁复合模的正装与倒装234

6.4.1冲裁正装复合模234

6.4.2冲裁倒装复合模235

6.4.3冲裁正装复合模与倒装复合模的比较235

6.4.4复合模正装与倒装的选择236

6.5复合模具的设计要点236

6.5.1选择曲柄压力机与许用压力曲线的关系236

6.5.2冲裁复合模中凸凹模的设计237

6.5.3复合模的推件装置设计238

6.5.4复合模模架的选用239

6.5.5复合模工作零件材料的选用240

6.5.6复合模工作零件固定板的设计240

6.5.7设计复合模的注意事项240

6.6实例解析241

6.6.1实例1——前端盖零件的落料拉深模设计241

6.6.2实例2——前端盖零件的修边冲孔模设计248

第7章 多工位级进模设计252

7.1级进模具技术252

7.1.1级进模的分类252

7.1.2级进模的基本结构252

7.1.3级进模的特点253

7.2级进模的工艺设计253

7.2.1级进模工艺设计的原则及内容253

7.2.2载体设计254

7.2.3排样设计256

7.2.4步距与定距方式257

7.2.5工序排样的基本类型258

7.2.6搭接头形式259

7.2.7送料方式260

7.2.8编制工艺文件260

7.3级进模的结构设计261

7.3.1基本结构形式261

7.3.2工位设计技法261

7.4级进模凸、凹模设计262

7.4.1冲裁凸模设计262

7.4.2弯曲凸模设计265

7.4.3拉深凸模设计265

7.4.4冲裁凹模设计265

7.4.5弯曲凹模设计268

7.4.6拉深凹模设计269

7.4.7级进模凸、凹模间隙269

7.5级进模定距和导料机构269

7.5.1定距机构设计270

7.5.2导料机构设计270

7.5.3浮顶机构设计270

7.6实例解析272

7.6.1实例1——限位片级进模设计272

7.6.2实例2——靠背固定板级进模设计281

第8章 其他成形工艺与模具设计289

8.1翻边289

8.1.1内孔翻边290

8.1.2外缘翻边297

8.1.3翻边模具结构299

8.2胀形300

8.2.1胀形的变形特点和成形极限300

8.2.2平板坯料的起伏成形301

8.2.3空心坯料胀形303

8.2.4胀形方法和模具304

8.3缩口306

8.3.1极限变形程度307

8.3.2缩口工艺计算307

8.3.3缩口模具设计309

8.4校平与整形310

8.4.1平板毛坯的校平310

8.4.2成形工序件的整形313

8.5旋压314

8.5.1不变薄旋压（普通旋压）315

8.5.2变薄旋压（强力旋压）317

8.6实例解析319

8.6.1实例1——前端盖制件翻孔模设计319

8.6.2实例2——储液罐外壳胀形模设计323

第9章 精密冲裁模设计327

9.1精密冲裁的基本概念327

9.2精冲的工艺过程及特征327

9.3精冲工艺的应用328

9.3.1普通压力机精冲技术328

9.3.2专用精冲机精冲技术330

9.4适宜精冲的材料331

9.5精冲与普通冲裁的工艺特点332

9.6精冲零件的工艺性334

9.6.1结构因素334

9.6.2尺寸公差等级和几何精度337

9.6.3排样和搭边338

9.7精冲模的结构339

9.8精冲模的设计340

9.8.1精冲作用力和压力中心341

9.8.2凸模与凹模工作部分尺寸的确定343

9.8.3凸模与凹模刃口间隙的确定343

9.8.4凸模与凹模工作部分刃口圆角344

9.8.5齿圈压板344

9.9精冲使用的设备346

9.10实例解析346

9.10.1实例1——从动盘精冲模设计346

9.10.2实例2——外齿链轮精冲模设计351

第10章 模具工程图设计355

10.1冲压模具工程图概述355

10.1.1冲压模具图样的要求355

10.1.2读冲压模具装配图358

10.1.3读冲压模具零件图358

10.2冲压模具零件图设计技法359

10.2.1冲压模具零件图样总体要求359

10.2.2冲压模具零件图设计技法360

10.2.3冲压模具零件图设计的其他内容362

10.2.4冲压模具零件图校核的内容363

10.3冲压模具装配图设计技法363

10.3.1冲压模具装配图所包含的内容364

10.3.2冲压模具装配图的要求365

10.3.3模具装配图绘制技法367

10.3.4冲压模具装配图的校核内容368

10.4实例解析369

10.4.1实例1——左/右盖板外侧折页制件修边冲孔模具零件工程图的设计369

10.4.2实例2——左/右铰接板制件落料冲孔模具装配工程图的设计372

参考文献376