冲压成形工艺

本书在介绍各种冲压工艺的基础上，着重讨论了冲裁、弯曲、拉深、胀形和其他成形工艺的基本理论、工艺特点、工艺计算等内容，同时还介绍了相应工艺的典型模具结构与设计要点。在编写中既侧重各工艺方法的特点，又注意它们之间的内在联系以及在工艺与模具设计中带有共性的问题。考虑到管材塑性成形工艺和汽车工业的发展前景，还介绍了管材常用的成形技术以及汽车覆盖件的成形工艺，以方便读者参考应用。 该书可供各大专院校作为教材使用，也可供从事相关工作的人员作为参考用书使用。  

本书重点阐述金属板料冲裁、弯曲、拉深、胀形和特种加工成形工艺的基本理论、工艺特点、工艺计算以及典型模具结构与设计等。重点介绍各成形工艺特点的同时，还介绍了它们之间的内在联系以及工艺与模具设计的共性问题。同时反映出当今冲压成形工艺的研究成果和新技术应用。本书内容丰富，系统完整，重点突出，图文并茂，深入浅出，便于读者阅读和理解。
本书可供从事材料成形方面工作的企业和研究院所工程技术人员以及高等院校师生参考。

1.1 冲压的基本概念
1.2 板枓的冲压成形性能及试验方法
1.2.1 板枓的冲压成形性能
1.2.2 板枓的成形性能试验
1.3 成形极限图
1.3.1 成形极限图的制作
1.3.2 成形极限图在生产中的应用
2 冲压变形的理论基础
2.1 冲压变形时的应力与工变
2.1.1 冲压变形时的应力状态
2.1.2 冲压变形时的应变状态
2.1.3 塑性条件
2.2 冲压变形成形极限及乏形倾向性与控制
3 冲裁
3.1 冲裁变形过程
3.2 变形区受力情况和应力状态
3.3 冲裁模间隙
3.3.1 间隙对冲裁件质量的影响
3.3.2 冲裁凸、凹模间隙值的确定
3.4 凸、凹模工作部分的设计计算
3.4.1 冲裁模刃口尺寸的计算原则
3.4.2 凸、凹模刃口尺寸的计算方法
3.4.3 数控线切割编程寸凸、凹模尺寸的确定
3.5 冲裁力的计算和降低和裁力的方法
3.5.1 冲裁力的计算
3.5.2 降低冲裁力的方左
3.5.3 卸料力、推件力与顶件力的计算
3.6 材料的经济利用
3.6.1 材料利用率
3.6.2 排样方法
3.6.3 搭边与料宽
3.7 精密冲裁工艺与模具
3.7.1 整修
3.7.2 光洁冲裁
3.7.3 带齿圈压板精冲裁
3.7.4 对向凹模冲裁
3.7.5 上、下冲裁
3.8 镁、钛合金与不锈钢的冲裁
3.9 裁模
3.9.1 冲裁模的分类
3.9.2 冲裁模的结构
3.9.3 冲模结构设计
4 弯曲
4.1 弯曲变形的基本原理
4.1.1 弯曲变形过程及特点
4.1.2 弯曲变形时的应力与应变状态
4.2 应变中性层的位置及最小弯曲半径的确定
4.2.1 应变中性层位置
4.2.2 最小弯曲半径
4.3 弯曲力的计算与设备选择
4.3.1 弯曲力计算
4.3.2 冲压设备选择
4.4 弯曲件弹复的计算与减少弹复的措施
4.4.1 弯曲件的弹复
4.4.2 影响弹复的因素
4.4.3 减少弹复提高弯曲件精度的措施
4.5 弯曲件毛坯尺寸计算
4.5.1 r>0.5t的弯曲件
4.5.2 r<0.5t的弯曲件
4.5.3 铰链式弯曲件
4.5.4 杆件弯曲
4.6 弯曲的其他形式
4.6.1 辊弯
4.6.2 管材的弯曲成形
4.7 弯曲模工作部分尺寸的确定
4.7.1 凸、凹模圆角半径
4.7.2 凸、凹模间隙
4.7.3 凸、凹模宽度尺寸的计算
4.8 弯曲件工艺性、工艺安排及模具结构
4.8.1 弯曲件的工艺性
4.8.2 弯曲件的工序安排与模具结构
5 拉深
5.1 拉深基本原理
5.1.1 拉深变形过程分析与坯料内的应力、应变状态
5.1.2 拉深过程中的力学分析
5.2 圆筒形工件拉深过程中出现的问题与防止措施
5.2.1 拉深件的起皱与防止措施
5.2.2 拉裂
5.2.3 凸耳与残余应力
5.3 旋转体工件拉深工艺计算
5.3.1 圆筒形零件坯料尺寸计算
5.3.2 形状复杂的旋转体拉深件坯料尺寸的确定
5.3.3 各次拉深后半成品的高度
5.3.4 拉深系数与拉深次数
5.3.5 拉深实例
5.4 拉深凸、凹模工作部分尺寸的计算
5.4.1 凸、凹模的圆角半径
5.4.2 拉深模间隙
5.4.3 凸、凹模结构
5.4.4 凸、凹模的尺寸及制造公差
5.4.5 拉深凸模的出气孔
5.5 复杂形状工件的拉深
5.5.1 带凸缘圆筒形件白拉深
5.5.2 阶梯形圆筒件的拉深
5.5.3 盒形件拉深
5.5.4 其他旋转体零件的拉深
5.6 变薄拉深
5.6.1 变薄拉深特点
5.6.2 变薄系数
5.6.3 变薄拉深工序计算程序
5.6.4 多层凹模变薄拉深
5.6.5 变薄拉深模具的结构及工作部分参数
5.7 大型覆盖件拉深
5.7.1 大型覆盖件的拉深寺点和分类
5.7.2 大型覆盖件拉深成形
5.8 拉深工作中辅助工序
5.8.1 退火工序的安排
5.8.2 酸洗工序
5.8.3 拉深过程的润滑
5.9 拉深工艺设计
5.9.1 拉深件的工艺性
5.9.2 拉深件工序设计
6 成形
6.1 胀形
6.1.1 起伏成形
6.1.2 圆柱形空心件的胀形
6.1.3 胀形变形程度的计算
6.1.4 胀形力
6.2 翻边
6.2.1 孔的翻边
6.2.2 外缘的翻边
6.3 变薄翻边
6.4 缩口
6.4.1 缩口变形程度的计算
6.4.2 缩口后材料厚度的变化
6.4.3 缩口毛坯计算
6.4.4 缩口力的计算
6.4.5 缩口模结构
6.5 校平与整形
6.5.1 校平
6.5.2 整形
7 特种冲压加工方法
7.1 旋压成形
7.1.1 不变薄旋压
7.1.2 变薄旋压
7.2 软模成形
7.2.1 软凸模拉深
7.2.2 软凹模拉深
7.3 温差成形
7.3.1 局部加热并冷却毛坯的拉深
7.3.2 深冷拉深
7.4 带料连续拉深
7.5 爆炸成形
7.6 电磁成形
7.7 电液成形
7.8 超塑性成形
7.9 脉动拉深
7.10 径向推力拉深
8 冷挤压
8.1 冷挤压的基本概念
8.1.1 冷挤压的分类
8.1.2 冷挤压的优越性
8.1.3 冷挤压需解决的技术问题
8.2 冷挤压变形用的金属材料
8.2.1 冷挤压对金属材料性能的要求
8.2.2 目前常用的冷挤压材料
8.2.3 冷挤压材料的软化处理
8.3 冷挤压的基本原理
8.3.1 主应力状态对冷挤压工艺的影响
8.3.2 冷挤压时金属的流动
8.3.3 冷挤压时的附加应力与残余应力
8.3.4 冷挤压时的外摩擦
8.3.5 冷挤压对金属组织和力学性能的影响
8.4 冷挤压的变形程度
8.4.1 变形程度的表示方法
8.4.2 许用变形程度
8.5 冷挤压时的变形力
8.5.1 冷挤压的阶段性
8.5.2 影响单位挤压力的主要因素
8.6 冷挤压力的计算
8.6.1 图表计算法
8.6.2 经验公式法
8.7 冷挤压的润滑
8.7.1 有色金属冷挤压坯料的润滑处理
8.7.2 黑色金属冷挤压坯料的表面处理与润滑
8.8 冷挤压变形工序的制订
8.8.1 冷挤压件的工艺性
8.8.2 冷挤压变形工序的制订原则
8.8.3 典型零件的冷挤压变形工序制订示例
8.9 冷挤压模具
8.9.1 冷挤压模具的结构
8.9.2 冷挤压模具工作部分设计
8.9.3 冷挤压组合凹模设计
9 零件的冲压工艺过程设计
9.1 工艺设计的内容和步骤
9.1.1 设计程序
9.1.2 设计的主要内容和步骤
9.1.3 编写工艺文件和设计说明书
9.2 冲压件的结构工艺性
9.2.1 冲裁件的结构工艺性
9.2.2 弯曲件的结构工艺性
9.2.3 其他空心零件的结构工艺性
9.3 确定冲压加工方案、工序数目与顺序的几项原则
9.3.1 列出冲压过程所需的全部单工序
9.3.2 冲压加工过程顺序的初步安排
9.3.3 工序的组合
9.3.4 最佳工艺方案的分析、比较和确定
9.4 确定冲压工序间半成品尺寸的原则
9.5 冲压设备的选择
9.6 典型冲压件工艺设计实例
9.6.1 冲压件的工艺分析
9.6.2 工艺方案的分析和确定
9.6.3 编制工艺卡片
参考文献

1 概述
　　1.1 冲压的基本概念
　　冲压是金属加工成形技术之一，它利用模具和冲压机械设备对板坯进行压力加工，使板坯产生塑性变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的制件。它是机械制造工业中加工成形零件的重要方法之一，应用范围非常广泛。
　　（1）冲压成形的特点冲压成形与其他成形方法相比有以下特点。
　　①制件精确度高。一般不再需要大量的机械加工就能获得强度高、刚性好、重量轻、互换性好的零件。
　　②生产效率高。每分钟少则几件、几十件，多达数百件。
　　③可生产复杂形状的制件。用简单的机械设备，通过模具加工出复杂形状的制件，如枪、炮弹壳、行军水壶、高压气瓶、饮料罐等。
　　④材料利用率高。冲压生产制品可用廉价的板材和带材，材料利用率可达70％～80％，可大大降低成本。
　　⑤有利于实现机械化和自动化。减轻工人的劳动强度和改善劳动条件。基于上述特点，冲压工艺在国民经济各领域中应用范围相当广泛。例如在航空航天、汽车、兵工、农机、电机电器、电子仪表、家用电器及轻工等行业都有冲压加工的应用。不但产业界全都用到它，而且每个人都直接与冲压制品发生联系，现代日常生活随时都离不开冲压制品。随着汽车和家用电器等的飞跃发展，许多先进工业国家，对发展冲压生产给予高度的重视，可以说冲压生产水平的高低代表了国家工业化水平。
　　（2）冲压生产的发展趋向随着科学技术的不断进步和工业生产的飞速发展，冲压技术也在不断向更高的方向迈进。主要表现如下。
　　①工艺分析计算方法的现代化。近年来已开始采用有限变形的弹塑性有限元法对汽车覆盖件成形过程进行应力应变分析与模拟，预测某一工艺对零件成形的可能性和将出现的问题，将结果显示在图形终端上，供设计人员进行修改和选择。这不仅可以节省昂贵的模具试验费用，缩短新产品的试制周期，而且建立一套符合实际生产的先进设计方法，既促进冲压工艺的发展，又将使塑性成形理论达到逐步指导生产的作用。
　　②提高冲压生产的机械化、自动化水平。为满足大量生产的需要，冲压设备已由单工位低速压力机向多工位高速自动压力机方向发展。生产中小型冲压件，可在高速压力机上采用多工位级进模加工，使生产过程达到高速自动化。如饮料罐在多工位压力机上利用自动送料、取件装置，进行机械化流水线生产，既减轻劳动强度又提高生产效率。此外，应加强由计算机控制的全自动冲压加工系统的研究工作。此系统包括自动换模机构、模具自动夹紧机构、坯料自动选择与供给装置、送料长度自动调节装置、坯料导向自动调节装置、成品容器自动更换装置、误送件自动检出装置和控制计算机等。
　　……