《上海普通高校“九五”重點教材:冷沖模設計》共八章。主要內容包括沖壓工藝的特點,沖壓設備,沖壓變形的基本概念;沖裁、拉深、成形與冷擠壓等基本工序及其模具設計!渡虾F胀ǜ咝“九五”重點教材:冷沖模設計》以沖裁與拉深為重點內容,注意闡明基本理論。此外,還選編了各種典型模具結構、必要的技術資料及有關數據,以便加強實用性。主要供普通高等工科教育機械工程類專業(yè)師生使用,同時也可供職工大學、業(yè)余大學相關專業(yè)師生和有關工廠、科研單位工程技術人員以及自學者參考。
丁松聚,1937年8月生,1957年畢業(yè)于北京機器制造學校工具制造專業(yè)。任教39年,副教授,任上海理工大學工程技術學院模具教研室主任至1997年退休,F被聘為上海市模具工業(yè)協會資深專家委員會委員,上海投資咨詢公司專家人才庫專家。
在職期間歷任全國高等工程?茖W校機制專業(yè)協會模具設計課程組長,全國高等工程?茩C械工程類專業(yè)協會模具專業(yè)分會副理事長,中國模具工業(yè)協會院校模具委員會副主任等職。主編教材《冷沖模設計》榮獲第三屆高等學校機電類優(yōu)秀教材二等獎。1997年該書被上海市教育委員會列為上海普通高校“九五”重點教材。
前言
第一章 沖壓加工概述與沖壓設備
第一節(jié) 沖壓加工概述
一、冷沖壓概念
二、冷沖壓工序的分類
三、沖壓工藝的特點及其應用
第二節(jié) 冷沖壓設備
一、曲柄壓力機
二、高速壓力機
三、數控沖模回轉頭壓力機
第二章 沖壓變形的基本概念
第一節(jié) 金屬塑性變形概述
第二節(jié) 影響塑性及變形抗力的主要因素
一、塑性與變形抗力的概念
二、金屬成分與組織對塑性變形的影響
三、變形溫度對塑性變形的影響
四、變形速度對塑性變形的影響
五、應力、應變狀態(tài)及其對塑性變形的影響
第三節(jié) 超塑性成形簡介
第四節(jié) 金屬塑性變形的力學條件
一、真實應力一應變曲線(硬化曲線)
二、屈服條件
三、塑性變形時的應力、應變關系
第五節(jié) 沖壓成形中的變形趨向性及其控制
第六節(jié) 冷沖壓材料及其沖壓成形性能
一、板料的沖壓成形性能和試驗方法
二、冷沖壓常用材料
第三章 沖裁工藝
第一節(jié) 沖裁過程分析
一、彈性變形階段
二、塑性變形階段
三、剪裂階段
第二節(jié) 沖裁件的質量分析
一、尺寸精度
二、斷面質量
三、毛刺
第三節(jié) 沖裁間隙
第四節(jié) 凸模和凹模工作部分尺寸的計算
一、尺寸計算的原則
二、凸模和凹模分別加工時的尺寸的計算
三、凸模和凹模單配加工時的尺寸的計算
四、用單配加工法時,凸模和凹模問的尺寸換算
第五節(jié) 沖裁力
一、沖裁力的計算
二、降低沖裁力的措施
三、卸料力、推件力和頂件力
四、壓力機所需總沖壓力的計算
第六節(jié) 沖裁工件的排樣
一、排樣原則
二、排樣方法
三、搭邊
四、送料步距與條料寬度的計算
五、排樣圖
第四章 沖裁模的結構與設計
第一節(jié) 沖裁模的分類
第二節(jié) 單工序沖裁模的典型結構
一、無導向的開式簡單沖裁模
二、導板式落料模
三、導柱式落料模
四、拼塊式落料模
五、沖孔模
六、厚料沖小孔模具
第三節(jié) 連續(xù)沖裁模的典型結構
一、用導正銷定距的連續(xù)模
二、用側刃定距的連續(xù)模
三、無廢料、少廢料連續(xù)沖裁模
第四節(jié) 復合沖裁模的典型結構
一、倒裝復合模
二、正裝復合模
三、倒、正裝復合模的比較
四、同時沖三個墊圈的復合模
第五節(jié) 其它沖裁模
一、硬質合金沖裁模
二、非金屬材料的沖裁
第六節(jié) 精沖
一、精沖方法及原理
二、精沖過程
三、被精沖的材料與精沖工藝特點
四、精沖模具
五、精沖用的壓力機
六、其它提高沖裁件質量的方法
第七節(jié) 沖裁模主要零部件的結構分析與標準的選用
一、模具零件的分類
二、模具的標準化
三、工作零件
四、定位零件
五、卸料與推件零件
六、模架
七、沖模零件的材料
第八節(jié) 沖裁模設計要點
一、沖裁模設計的一般步驟
二、沖裁件的工藝性分析
三、沖裁工藝方案的確定
四、選擇模具的結構型式
五、模具壓力中心的計算
六、模具的閉合高度,沖模與壓力機的關系
第五章 彎曲工藝與彎曲模具
第一節(jié) 彎曲變形分析
一、彎曲變形過程
二、彎曲變形的特點
三、彎曲變形時的應力、應變狀態(tài)分析
第二節(jié) 彎曲件的質量分析
一、彎裂與最小相對彎曲半徑的控制
二、彎曲時的回彈
三、彎曲時的偏移
第三節(jié) 彎曲件的結構工藝性
一、最小彎曲半徑
二、彎曲件孔邊距
三、彎曲件的直邊高度
四、增添工藝孔、槽或缺口
五、加添連接帶
六、切口彎曲件的形狀
七、彎曲件的尺寸公差
第四節(jié) 彎曲件毛坯展開尺寸的計算
一、彎曲中性層位置的確定
二、彎曲件毛坯展開長度計算
第五節(jié) 彎曲力的計算
一、自由彎曲時的彎曲力
二、校正彎曲時的彎曲力
三、壓彎時的頂件力和卸料力
四、彎曲時壓力機噸位的確定
第六節(jié) 彎曲模工作部分結構參數的確定
一、彎曲凸模的圓角半徑
二、彎曲凹模的圓角半徑及其工作部分的深度
三、彎曲凸模和凹模之間的間隙
四、彎曲凸模和凹模寬度尺寸的計算
第七節(jié) 彎曲件的工序安排
第八節(jié) 彎曲模的典型結構
一、V形件彎曲模
二、U形件彎曲模
三、四角形件彎曲模
四、圓形件彎曲模
五、其它形狀零件彎曲模
第九節(jié) 連續(xù)彎曲模
一、典型結構舉例
二、多工位連續(xù)模的排樣設計
……
第六章 拉深工藝與拉深模具
第七章 其它沖壓方法及其模具
第八章 冷沖壓工藝規(guī)程的編制
1)隨著溫度的升高,發(fā)生了回復與再結晶;貜褪棺冃谓饘俚玫揭欢ǔ潭鹊能浕,再結晶則完全消除了加工硬化效應,使金屬的塑性顯著提高,變形抗力顯著降低。2)溫度升高,臨界切應力降低,滑移系增加。由于溫度升高,原子的熱振動加強,原子間的結合力變弱,使臨界切應力降低。同時,在高溫時還可能出現新的滑移系。多晶體滑移系的增加,大大提高了金屬的塑性。
3)新的塑性變形方式——熱塑性的產生。溫度升高時,原子的熱振動加劇,晶格中的原子處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)。此時,若晶體受到外力的作用,原子就會沿著應力梯度方向由一個平衡位置轉移到另一個平衡位置(并不是沿著一定的晶面和晶向),使金屬產生塑性變形。這種塑性變形方式稱為熱塑性。熱塑性不同于滑移和孿生,它是金屬在高溫下塑性變形時新增加的一種變形方式,因而降低了變形抗力,增加了塑性。溫度愈高,熱塑性愈大。但溫度低于回復溫度時,熱塑性的作用不顯著。
4)溫度升高導致晶界的切變抗力顯著降低,晶界易于滑動;又由于擴散作用的加強,及時消除了晶界滑動所引起的微裂紋。這一切使金屬在高溫下具有良好的塑性和低的變形抗力。在板料成形中,有時采用加熱成形的方法,就是利用了金屬加熱軟化的性質,以增加板料的變形程度,降低板料的變形抗力,提高工件的成形準確度。值得指出的是,金屬加熱軟化的趨勢并不是絕對的。在加熱過程的某些溫度區(qū)間,往往由于過剩相的析出或相變等原因而出現脆性區(qū),使金屬的塑性降低和變形抗力增加。如碳鋼加熱到200~400~C之間時,因為時效作用(夾雜物以沉淀的形式在晶界滑移面上析出)使塑性降低,變形抗力增加,這個溫度范圍稱為藍脆區(qū)。這時鋼的性能變壞,易于脆斷,斷口呈藍色。在800~950~C范圍內,又會出現熱脆區(qū),使塑性降低。因此,選擇變形溫度時,碳鋼應避開藍脆區(qū)和熱脆區(qū)?傊,為了提高材料的變形程度,減小變形力,在決定變形溫度時,必須根據材料的溫度一力學性能曲線以及加熱對于材料產生的不利影響(如晶間腐蝕、氫脆、氧化、脫碳等),合理選用,避免盲目性。四、變形速度對塑性變形的影響所謂變形速度是指單位時間內應變的變化量,塑性成形設備的加載速度在一定程度上反應了金屬的變形速度。變形速度對塑性變形的影響是多方面的。一方面,在高速變形下,要同時驅使更多的位錯更快地運動,使金屬晶體的臨界切應力升高,變形抗力增加;同時,由于多晶體的塑形變形機理復雜,塑性變形的擴展,需要一定的時間,難以在瞬間完成,這也使金屬的變形抗力增加,塑性降低。
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