《冲压模具设计》
林承全 编著
《冲压模具设计》 林承全 编著
中国轻工业出版社 ISBN 9787-5019-7568-6 2010年6月第1版第1次印刷 定价 35.00元
冲压模具设计内容提要
本书采用八个学习项目按基于工作过程和项目教学法来编写冲压模具设计的全部教学内容。项目学习指南和学习工作单都是课程改革的创新之作。充分体现以学生学习为主，教师教学为辅。采用项目教学法的“学、教、做”一体化的教学模式和“行动导向”、“任务xx（驱动）”、“工作过程系统化教学法”的教学方案设计，体现“就业为导向”的职业院校办学宗旨。本教材在课程内容的选择和课程内容的排序上采用了一次脱胎换骨、颠覆性的改革，以通俗易懂的文字和丰富的图表，系统地叙述了常见的冲压工序（冲裁、弯曲、拉深等）的冲压工艺、冲模设计及冲模制造的过程及相关内容。采用最普通也最典型的冲裁工序和一个个典型零件为项目来叙述冲压工艺规程的编制、各种冲压模具的设计及模具主要零件的制造和装配方法，以达到“举一反三”的目的。
教材以培养学生从事模具设计与制造的基本技能为目标，将冲压设备、模具拆装、冲压工艺、冲模设计与制造有机融合，实现重组和优化，突出实用性、综合性和先进性。常见的冲裁、弯曲、拉深等工序各以一个典型零件为例，按照冲压工艺及模具设计与制造的顺序叙述以便学生一边学习专业基础知识，一边进行模具设计，使学生学有所成，效果明显，以充分调动学生的学习积极性。
本书可作为高等工科院校、高等职业学校、高等专科学校、成人院校及本科院校主办的二级学院和民办高校模具、材料成型及机电类专业“冲压模具设计”的教材，也可作为模具、数控、汽车和机电一体化等专业的函授生和工程技术人员的自学教材。
由于对内容深度和广度的适当扩展，本书也可供本科院校相关专业的师生和相关工程技术人员使用。
前 言
目前进行得如火如荼的高等职业教育改革，是中国高等教育发展历史上的一场脱胎换骨的、颠覆性的革命。伴随着培养方案、培养目标的重新修订，教学的课程体系发生了根本性的变化，已经由过去的学科式课程体系向行动导向的课程体系转变，本书是根据教育部《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》的指示精神，结合多所院校多年的模具设计与制造专业教改经验编写而成的。
主要适用于模具设计与制造、材料成型及控制工程、数控、汽车、机电一体化等机械类、近机械类高等工科院校、高等职业学校、高等专科学校、成人院校各专业两年制和三年制学生的教学。主要特色如下：
1.本教材借鉴北美DACUM课程开发形式和德国基于工作过程导向的课程开发方法，结合多年来课程改革的经验，综合各种因素，创新了一套可操作的，适合充分体现以学生学习为主，教师教学为辅。采用“项目教学法”的“学、教、做”一体化的教学模式和“行动导向”、“任务xx（驱动）”、“工作过程系统化教学法”的教学方案设计，体现“就业为导向”的职业院校办学宗旨。
2.正如姜大源教授指出“课程开发有两个基本要素：其一是课程内容的选择，其二是课程内容的排序。” 本教材在课程内容的选择和课程内容的排序上采用了一次脱胎换骨、颠覆性的改革，以通俗易懂的文字和丰富的图表，系统地叙述了常见的冲压工序（冲裁、弯曲、拉深等）的冲压工艺、冲模设计及冲模制造的过程及相关内容，应用最普遍也最典型的冲裁工序和一个个典型零件为项目案例来叙述冲压工艺过程的编制、冲压模具的设计及模具主要零件的制造和装配方法，以达到“举一反三”的目的。在此基础上还介绍了胀形、翻边、校形、大型覆盖件的应用和发展，适度介绍了多工位级进模具的设计与制造等。
3.本教材以培养学生从事模具设计与制造的基本技能为目标，将冲压设备、模具拆装、冲压工艺、冲模设计与制造有机融合，实现重组和优化，突出实用性、综合性和先进性。常见的冲裁、弯曲、拉深、翻边、校形等工序各以一个典型零件作为项目案例，按照冲压工艺及模具设计与制造的顺序叙述以便学生一边学习专业基础知识，一边进行模具设计，使学生学有所成，效果明显，以充分调动学生的学习积极性。
4.力求反映冲压模具设计与制造的基础知识、核心技术和{zx1}成就，培养学生实际的工艺分析能力，保证学生能动手设计冲压模具，兼顾对学生的工程实践能力的培养，在内容上注重先进性、科学性和实用性，在文字叙述上力求通俗易懂、逻辑严谨、便于教学。
5.运用“能力分担法”，划分八个学习项目的内容，构成学习领域框架内的“小型”主题学习单元——学习项目。学习项目以完成一个零件的模具设计工作中的某一任务为基本单位，以行动导向为教学的出发点，进行教学设计，按照资讯、计划、决策、实施、检查和评价六个步骤予以实施。“能力分担法”实现知识的重构，体现了学习的均衡性、完整性和系统性。
6.学习目标以专业对应的典型职业活动的工作能力为导向，教学过程以专业对应的典型职业活动的工作过程为导向，教学行动以“学习工作单”对应的任务资讯导向，按照这一思路来完成冲压模具设计与制造基于工作过程系统化的课程教学。
本书吸取了我们多年教学和使用教材的经验，编写时力求教师和学生使用方便，减轻学生负担而又能保证有利于培养学生设计能力。
本书由林承全担任编著，负责全书的编写和统稿。在本书的编写过程中得到了中国轻工业出版社和编者所在单位领导的大力帮助与支持，也参考了国内外许多先进教材（请参见本书末的参考文献）的设计经验，在此深表谢意。
由于编者水平所限，书中可能存在错误和欠妥之处，诚请广大读者提出宝贵意见。
本书编者的联系E—mail: 。
林承全
目 录
项目1 冲压工艺与模具设计 ――――――― ―――――――1～32
学习指南1 认识冲压模具及设备――――――――――――――― ――――1
学习工作单1.1 夯实冲压模具设计基础――――――――――――― ―――3
资讯1.1 冲压工艺与冲压模具的概念―――――――――――――― ―――4
资讯1.1.1 冲压模具的概念―――――――――――――――――― ―――4
资讯1.1.2 冲压工艺的特点与应用――――――――――――――― ―――5
资讯1.1.3 冲压模具及零部件的分类 ―――――――――― ――― ―――6
资讯1.1.4 冲压模具的发展方向――――――――――――――――― ――9
――――――――――――――――――11
资讯1.2 冲压材料与模具材料――――――――――――――――――――12
资讯1.2.1 冲压常用板料及成形性能―――――――――――――――――12
资讯1.2.2 冲压模具材料――――――――――――――――――――――13
资讯1.2.3 冲模零件材料及热处理要求――――――――――――――――14
学习工作单1.3 学会选择常用压力机―――――――――――― ―――――17
资讯1.3 冲压设备―――――――――――――――――――――――――18
资讯1.3.1 压力机简介―――――――――――――――――――――――18
资讯1.3.2 冲压设备的选择―――――――――――――――――――――20
学习工作单1.4 掌握冲压模具折装技术―――― ―――――――― ―――24
资讯1.4 冲压模具折装技术―――――――――――――――――――――25
资讯1.4.1 模具装配特点与技术要求――――――――――――― ― ――25
资讯1.4.2 冲模装配顺序确定――――――――――――――――― ―― 25
资讯1.4.3 冲模的调试―――――――――――――――――――――――26
学习工作单1.5 冲模装配实作案例――――― ―――― ――――――――28
资讯1.5 冲模装配案例―――――――――――――――― ―――――29
资讯1.5.1 冲裁模拆装步骤―――――――――――――――――― ―――29
资讯1.5.2 冲模总装范例――――――――――――― ―――― ― ―――31
项目2 冲裁模设计―――――――――――――― ――33～119
学习指南2 掌握冲裁模设计技术―――――――――――――――――――33
学习工作单2.1 认识冲裁工艺和冲模结构――――――― ―― ―――――35
资讯2.1 冲裁工艺分析和冲裁模结构―――――――――――――――――35
资讯2.1.1 冲裁件工艺性分析――――――――――――――――――――36
资讯2.1.2 冲裁工艺方案的确定―――――――――――――――――――38
资讯2.1.3 冲裁模的典型结构――――――――――――――――――――41
学习工作单2.2 掌握冲裁模间隙计算方法―――――――――――――――54
资讯2.2 冲裁模具的间隙――――――――――――――――――――――55
资讯2.2.1 间隙的重要性――――――――――――――――――――――55
资讯2.2.2 冲裁模间隙值的确定―――――――――――――――――――56
学习工作单2.3 掌握冲模排样设计――――――――――――――――――59
资讯2.3 冲裁模的排样设计―――――――――――――――――――――60
资讯2.3.1 材料的合理利用―――――――――――――――――――――60
资讯2.3.2 排样方法――――――――――――――――――――――――61
资讯2.3.3 搭边――――――――――――――――――――――――――63
资讯2.3.4 条料宽度与导料板间距离的计算――――――――――――――64
资讯2.3.5 排样图―――――――――――――――――――――――――66
学习工作单2.4 掌握冲裁模压力中心计算―――――――――――――――68
资讯2.4 冲裁模压力中心――――――――――――――――――――――69
资讯2.4.1 冲裁力的计算――――――――――――――――――――――69
资讯2.4.2 卸料力、推件力及项件力的计算――――――――――――――69
资讯2.4.3 压力机公称压力的确定――――――――――――――――――70
资讯2.4.4 冲模压力中心的确定―――――――――――――――――――72
学习工作单2.5 掌握凸、凹模刃口尺寸计算方法――――――――――――74
资讯2.5 凸模、凹模刃口尺寸计算――――――――――――――――――74
资讯2.5.1 确定凸、凹模刃口尺寸的原则―――――――――――――――75
资讯2.5.2 凸、凹模分别加工时的工作部分尺寸――――――――――――75
资讯2.5.3 凸、凹模配合加工时工作部分尺寸―――――――――――――77
学习工作单2.6 掌握冲裁模零部件设计――――――――――――――――82
资讯2.6 冲裁模零部件设计―――――――――――――――――――――83
资讯2.6.1 工作零件设计――――――――――――――――――――――83
资讯2.6.2 定位零件――――――――――――――――――――――――90
资讯2.6.3 卸料装置与推件装置―――――――――――――――――――98
资讯2.6.4 模架及组成零件――――――――――――――― ―――――105
资讯2.6.5 模具连接与固定零件―――――――――――― ――――――110
学习工作单2.7 冲裁模设计案例―――――――――――― ――――――115
资讯2.7 冲裁模设计案例――――――――――――――― ――――――114
资讯2.7.1 冲裁模设计的一般步骤―――――――――― ―――――――114
资讯2.7.2 选择模具的结构及压力机――――――――― ―――――――114
资讯2.7.3 冲模的主要零部件和总装图设计――――――― ――――――118
项目3 弯曲模设计 ―――――――――――――― ――120～161
学习指南3 掌握弯曲工艺与弯曲模具设计――――――――――――――118
学习工作单3.1 认识弯曲工艺―――――――――――――――――――120
资讯3.1 认识弯曲变形过程及特点―――――――――――――――――120
资讯3.1.1 弯曲过程―――――――――――――――――――――――121
资讯3.1.2 弯曲变形的特点――――――――――――――――――――121
资讯3.1.3 弯曲模具结构―――――――――――――――――――――125
学习工作单3.2 弯曲件的工艺性分析――――――――――――――――132
资讯3.2 确定弯曲件的弯曲工艺――――――――――――――――――132
资讯3.2.1 弯曲件的工艺性分析――――――――――――――――――133
资讯3.2.2 弯曲件的工序安排―――――――――――――――――――138
学习工作单3.3 弯曲模设计及计算案例―――――――――――――――141
资讯3.3 弯曲模具设计及计算―――――――――――――――――――141
资讯3.3.1 弯曲模结构设计要点――――――――――――――――――141
资讯3.3.2 弯曲件的中性层位置及毛坯长度计算―――――――――――142
资讯3.3.3 弯曲件的回弹―――――――――――――――――――――147
资讯3.3.4 弯曲力的计算―――――――――――――――――――――153
资讯3.3.5 弯曲模工作部分的尺寸计算及案例――――――――――――156
项目4 拉深模设计――――――――――――――――162～214
学习指南4 掌握衬套零件等拉深模设计技术―――――――――――――162
学习工作单4.1 掌握拉深工艺计算―――――――――――――――――164
资讯4.1 拉深工艺计算方法――――――――――――――――――――164
资讯4.1.1 圆筒形件的不变薄拉深―――――――――――――――――165
资讯4.1.2 圆筒形件工序尺寸的计算――――――――――――――――180
资讯4.1.3 特殊形状零件的拉深――――――――――――――――――182
资讯4.1.4 盒形件的拉深―――――――――――――――――――――186
学习工作单4.2 拉深力和压边力计算方法――――――――――――――196
资讯4.2 拉深力和压边力的计算――――――――――――――――――197
资讯4.2.1 拉深力的计算―――――――――――――――――――――197
资讯4.2.2 压边力和压边装置的设计――――――――――――――――200
资讯4.2.3 压力机吨位的选择―――――――――――――――――――200
学习工作单4.3 掌握拉深模结构设计案例――――――――――――――201
资讯4.3 拉深模结构设计―――――――――――――――――――――203
资讯4.3.1 拉深模工作零件设计――――――――――――――――――203
资讯4.3.2 拉深模工作零件尺寸计算公式――――――――――――――205
资讯4.3.3 拉深模结构设计计算方法――――――――――――――――207
资讯4.3.4 拉深模设计案例― ――――――――――― ―――――209～214
项目5 成形模设计―――――――――――― ―――215～246
学习指南5 翻边模具设计技巧―――――――――――――――――――215
学习工作单5.1 认识胀形工艺―――――――――――――――――――217
资讯5.1 胀形――――――――――――――――――――――――――218
资讯5.1.1 平板坯料局部胀形―――――――――――――――――――218
资讯5.1.2 空心坯料胀形―――――――――――――――――――――220
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