沖壓工藝模具學(xué)（第3版）內(nèi)容簡介

本書第3版系統(tǒng)地闡明了沖壓工藝模具學(xué)的基本原理、基本方法、基本經(jīng)驗(yàn)和新成果。全書分為4篇15章，包括沖壓加工基本工序、沖壓工藝工程、沖壓模具結(jié)構(gòu)及實(shí)踐教學(xué)。用簡明精煉的語言，清晰的圖表，構(gòu)筑出新穎性、科學(xué)性、真實(shí)性與實(shí)用性。每章后配有習(xí)題和思考題，后有課程實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，更是滿足了初學(xué)者的需求。

第3版前言

第2版前言

第1版前言

緒論1

第1篇沖壓加工基本工序5

第1章沖裁6

1.1沖裁變形特點(diǎn)6

1.1.1基本概念6

1.1.2沖裁變形過程7

1.1.3沖裁變形區(qū)及受力9

1.2沖裁件的質(zhì)量12

1.2.1斷面組成12

1.2.2精度問題13

1.3沖裁間隙14

1.3.1對沖裁變形過程的影響15

1.3.2對沖裁加工的其他影響16

1.3.3間隙值的規(guī)范與選用17

1.4沖裁模刃口尺寸20

1.4.1確定的原則20

1.4.2設(shè)計(jì)計(jì)算的方法21

1.4.3相互位置關(guān)系圖示23

1.5沖裁力23

1.5.1沖裁力的計(jì)算23

1.5.2減小沖裁力的設(shè)計(jì)24

1.5.3壓、卸料及出件力26

1.6多工步?jīng)_裁26

1.6.1疊層兩步?jīng)_裁27

1.6.2級進(jìn)模兩步法沖裁27

1.7計(jì)算舉例28

習(xí)題與思考題一29

第2章整修、精沖、半精沖30

2.1整修30

2.1.1基本概念30

2.1.2整修方法30

2.1.3整修的發(fā)展31

2.2精密沖裁32

2.2.1精沖特點(diǎn)32

2.2.2精沖機(jī)理33

2.2.3精沖力33

2.2.4精沖的發(fā)展34

2.3半精密沖裁34

2.4分離工序特點(diǎn)小結(jié)36

習(xí)題與思考題二38

第3章拉深39

3.1拉深變形特點(diǎn)39

3.1.1基本概念39

3.1.2變形特點(diǎn)分析40

3.1.3拉深系數(shù)與拉深次數(shù)42

3.2拉深力和拉深功44

3.2.1拉深曲線44

3.2.2拉深力的計(jì)算45

3.2.3拉深功的核算48

3.3拉深起皺與防止49

3.3.1起皺現(xiàn)象與初步判斷49

3.3.2防皺措施50

3.4拉深模工作部分尺寸53

3.4.1工作部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)53

3.4.2工作部分尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算55

3.4.3坯料尺寸的計(jì)算58

3.5非直筒形零件及特殊拉深60

3.5.1帶法蘭邊零件60

3.5.2階梯形零件63

3.5.3盒形件64

3.5.4特殊拉深方法70

3.6拉深件的質(zhì)量問題71

3.6.1一般缺陷及處理71

3.6.2反映變形本質(zhì)的缺陷72

3.7拉深潤滑75

3.7.1拉深潤滑理論75

3.7.2潤滑劑76

3.8拉深實(shí)例77

習(xí)題與思考題三80

第4章翻邊81

4.1翻邊變形基礎(chǔ)81

4.1.1基本知識(shí)81

4.1.2變形特點(diǎn)分析81

4.1.3工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算84

4.2異形孔翻邊88

4.2.1凹圓弧異形孔88

4.2.2凹凸圓弧異形孔89

4.3方孔翻邊90

習(xí)題與思考題四91

第5章脹形92

5.1脹形變形基礎(chǔ)92

5.1.1基本知識(shí)92

5.1.2變形特點(diǎn)92

5.2平板毛坯的脹形94

5.2.1局部脹形94

5.2.2整體脹形96

5.3空心毛坯的脹形97

5.3.1剛模脹形97

5.3.2軟模脹形97

5.3.3內(nèi)高壓成形98

5.3.4工藝實(shí)例99

習(xí)題與思考題五100

第6章彎曲101

6.1彎曲變形過程101

6.1.1基本概念101

6.1.2變形特點(diǎn)101

6.2彎曲力104

6.2.1力學(xué)模型104

6.2.2彎曲力的計(jì)算104

6.3彎曲的彈復(fù)106

6.3.1彈復(fù)現(xiàn)象和原因106

6.3.2彈復(fù)規(guī)律及表示106

6.3.3對彈復(fù)值的影響和預(yù)防109

6.4彎曲工藝參數(shù)112

6.4.1最小彎曲半徑112

6.4.2彎曲件坯料長度的計(jì)算114

6.4.3彎曲模工作部分尺寸116

6.4.4彎曲工序設(shè)計(jì)事例117

6.5彎曲的其他形式119

6.5.1外緣弧線彎曲119

6.5.2滾彎121

6.5.3管子的彎曲123

習(xí)題與思考題六124

第7章其他成形工序125

7.1擴(kuò)口125

7.1.1基本知識(shí)125

7.1.2變形特點(diǎn)126

7.1.3坯料尺寸和工件精度126

7.1.4擴(kuò)口力的計(jì)算127

7.2縮口128

7.2.1基本知識(shí)128

7.2.2變形特點(diǎn)129

7.2.3坯料尺寸和工件精度130

7.2.4縮口力的計(jì)算131

7.3卷邊132

7.3.1基本概念132

7.3.2變形特點(diǎn)133

7.3.3工藝參數(shù)133

7.3.4雙層側(cè)壁件卷邊134

7.4曲面形狀零件拉深成形134

7.4.1基本概念134

7.4.2球面、拋物面形狀零件135

7.4.3錐形零件136

7.4.4汽車覆蓋件138

7.5特殊成形138

7.5.1高速高能成形138

7.5.2旋壓140

7.5.3整形140

7.6成形工序特點(diǎn)小結(jié)142

習(xí)題與思考題七143

第8章組合變形工序144

8.1概述144

8.2分離工序的復(fù)合144

8.3成形工序的復(fù)合145

8.4分離與成形工序的組合147

習(xí)題與思考題八149

第2篇沖壓工藝過程151

第9章沖壓件工藝過程設(shè)計(jì)152

9.1工藝過程設(shè)計(jì)概論152

9.1.1工藝過程設(shè)計(jì)與工藝規(guī)程152

9.1.2工藝過程設(shè)計(jì)目標(biāo)要求152

9.2沖壓件的工藝性153

9.2.1工藝性的涵義153

9.2.2工藝性的基本要求153

9.2.3沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性154

9.3沖壓加工的經(jīng)濟(jì)性157

9.3.1沖壓加工替代其他加工舉例157

9.3.2材料的經(jīng)濟(jì)排樣158

9.3.3降低模具費(fèi)用159

9.4確定沖壓工藝方案的原則160

9.4.1沖壓變形的發(fā)生及控制160

9.4.2各種條件的要求162

9.4.3半成品形狀與尺寸的確定164

9.4.4工藝方案確定舉例165

9.5沖壓工藝知識(shí)的結(jié)構(gòu)體系166

9.5.1沖壓工序的組成與分類166

9.5.2沖壓工藝知識(shí)結(jié)構(gòu)體系167

習(xí)題與思考題九169

第10章沖壓設(shè)備的選擇171

10.1基本概念171

10.2沖壓設(shè)備類型的選擇171

10.3沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇172

10.4主要沖壓設(shè)備類型與規(guī)格173

習(xí)題與思考題十178

第11章沖壓用板料179

11.1常用板料的基本知識(shí)179

11.2板料沖壓性能概述186

11.3拉伸試驗(yàn)189

11.4工藝試驗(yàn)192

11.5新型板材及其性能193

習(xí)題與思考題十一197

第3篇沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)199

第12章沖模的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)200

12.1沖模的功能及分類200

12.1.1沖模的功能200

12.1.2沖模的分類200

12.2沖模的基本形式與構(gòu)造203

12.2.1簡單模203

12.2.2迭合模204

12.2.3復(fù)合模205

12.2.4混合模207

12.3沖模零部件的構(gòu)造設(shè)計(jì)210

12.3.1沖模結(jié)構(gòu)組成210

12.3.2工作零件211

12.3.3固定零件219

12.3.4導(dǎo)向零件220

12.3.5定位零件221

12.3.6壓、卸料及出件零件222

12.4沖模總體設(shè)計(jì)223

12.4.1沖模設(shè)計(jì)的程序223

12.4.2沖?？傮w設(shè)計(jì)要點(diǎn)223

12.4.3執(zhí)行模具國家標(biāo)準(zhǔn)228

12.5汽車覆蓋件沖模的特點(diǎn)235

12.5.1覆蓋件圖、主模型235

12.5.2拉深筋235

12.5.3大型鑄件的結(jié)構(gòu)237

12.5.4堆焊刃口238

12.5.5鑲拼模結(jié)構(gòu)239

12.6沖模CAD242

12.6.1沖模設(shè)計(jì)中的最優(yōu)化技術(shù)242

12.6.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和繪圖243

12.6.3沖模CAD的內(nèi)容245

12.6.4沖模CAD系統(tǒng)246

12.6.5沖模CAD通用軟件246

習(xí)題與思考題十二247

第13章沖模零件的選材和制造248

13.1沖模零件的材料選用248

13.2沖模零件的制造過程249

13.3沖模零件機(jī)加工工藝實(shí)例251

13.4沖模的壽命254

習(xí)題與思考題十三257

第4篇實(shí)踐教學(xué)259

第14章課程實(shí)驗(yàn)260

14.1課程實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?60

14.2課程實(shí)驗(yàn)題目參考260

14.3課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)與報(bào)告實(shí)例261

第15章課程設(shè)計(jì)268

15.1課程設(shè)計(jì)目的要求268

15.2課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與步驟268

15.3課程設(shè)計(jì)參考題目269

15.4課程設(shè)計(jì)舉例273

參考文獻(xiàn)290

結(jié)語296

第2版前言

第1版前言

緒論

第一篇 沖壓加工基本工序

第1章 沖裁

1.1 沖裁機(jī)理

1.2 沖裁件的質(zhì)量

1.3 沖裁間隙

1.4 沖裁模刃口尺寸

1.5 沖裁力與沖裁功

1.6 多工作沖裁

1.7 計(jì)算舉例

習(xí)題和思考題一

第2章 整修、精沖、半精沖

2.1 整修

2.2 精密沖裁

2.3 半精密沖裁

習(xí)題與思考題二

第3章 拉深

3.1 拉深變形特點(diǎn)

3.2 拉深力和拉深功

3.3 拉深起皺與防止

3.4 拉深模工作部分尺寸

3.5 非直簡形零件的拉深

3.6 拉深件的質(zhì)量問題

3.7 拉深潤滑

3.8 拉深實(shí)例

習(xí)題與思考題三

第4章 翻邊

4.1 翻邊變形基礎(chǔ)

4.2 異形孔翻邊

4.3 方孔翻邊

習(xí)題和思考題四

第5章 脹形

……

第6章 彎曲

第7章 其他沖壓成形工序

第8章 組合變形工序

第二篇 沖壓工序設(shè)計(jì)

第9章 沖壓工藝過程的設(shè)計(jì)

第10章 沖壓變形基本規(guī)律

第11章 沖壓用板料

第三篇 沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第12章 沖毛性的結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)

第13章 沖模材料及機(jī)械加工

第四篇 實(shí)踐教學(xué)

第14章 課程實(shí)驗(yàn)

第15章 課程設(shè)計(jì)

參考文獻(xiàn)

本書系統(tǒng)地講述了沖壓工藝模具學(xué)的基本原理、基本方法、基本經(jīng)驗(yàn)和最新成果。全書分為4篇：沖壓加工基本工序、沖壓工藝設(shè)計(jì)、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)踐教學(xué)，共有15章。內(nèi)容上，各篇章相對獨(dú)立又相互聯(lián)系；語言上，簡明精煉又通俗易懂；技術(shù)上，既有理論分析指導(dǎo)又結(jié)合實(shí)際。每章有習(xí)題和思考題，最后有課程實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)題。

本書主要作為高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)教材用；也適用于各類模具培訓(xùn)班教材；并可供工廠企業(yè)的工程技術(shù)人員參考使用；有志創(chuàng)新的研究人員，也可從書中得到提示，而獲得意外的收獲。

本書第2版自2008年問世至今已經(jīng)走過6個(gè)年頭，承蒙很多高校材料力學(xué)教學(xué)第一線的老師和同學(xué)以及業(yè)余讀者的關(guān)愛和支持，已經(jīng)連續(xù)印刷了10次。 2012年獲得清華大學(xué)優(yōu)秀教材特等獎(jiǎng)；同年，相應(yīng)的教學(xué)成果獲得北京市高等學(xué)校優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng)。2012年本書第3版被列入 “十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材；2013年被批準(zhǔn)為清華大學(xué)“985”三期名優(yōu)教材建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)。

最近的6年里，著者秉承不斷提高課程重量、著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的教育與教學(xué)理念，先后在清華大學(xué)、南京航空航天大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)以及北京郵電大學(xué)從事“材料力學(xué)”研究型教學(xué)的研究與實(shí)踐，堅(jiān)持全過程講授這門課程，授課對象每年約200名。在同事和同學(xué)們的支持與幫助下，對于教育和教學(xué)改革又有了一些新的體會(huì)和收獲。材料力學(xué)（第3版）將著重反映6年來我們在研究型教學(xué)方面所取得的成果。主要有: 怎樣在基于普遍提高教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力；怎樣提高課程的吸引力，增強(qiáng)課程教學(xué)的學(xué)術(shù)性；怎樣挖掘基本教學(xué)內(nèi)容的深度；怎樣對傳統(tǒng)內(nèi)容中的某些概念、理論和方法加以改革和更新，突出挑戰(zhàn)性?；诖耍緯?版修訂的主要內(nèi)容有以下幾方面。

第一，調(diào)整了部分章節(jié)，將材料的力學(xué)性能從“第2章 軸向載荷作用下桿件的材料力學(xué)問題”中獨(dú)立出來，形成“第3章 常溫靜載下材料的力學(xué)性能”； 重寫了“剪力圖與彎矩圖”作為第6章；將原來的第6章分為3章: “第7章 平面彎曲正應(yīng)力分析與強(qiáng)度設(shè)計(jì)”和“第8章 彎曲剪應(yīng)力分析與彎曲中心的概念”以及“第9章 斜彎曲、彎曲與拉伸或壓縮同時(shí)作用時(shí)的應(yīng)力計(jì)算與強(qiáng)度設(shè)計(jì)”；將原來的第8章分為: “ 應(yīng)力狀態(tài)與應(yīng)變狀態(tài)分析”和“一般應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)準(zhǔn)則及其工程應(yīng)用”，分別列為第11章和12章；將原來的12章也分為兩章: “動(dòng)載荷與動(dòng)應(yīng)力概述”和“疲勞強(qiáng)度與構(gòu)件壽命估算概述”，分別列為第16章和第17章。

第二，增加了部分教學(xué)內(nèi)容，主要有: 部分非金屬材料的力學(xué)性能；梁的位移疊加法中的逐段剛化法；應(yīng)變分析；細(xì)長壓桿實(shí)驗(yàn)結(jié)果；線性累積損傷與疲勞壽命估算等。

第三，將力系簡化的方法引入橫截面的內(nèi)力分析，改革傳統(tǒng)剪力圖與彎矩圖的畫法。

第四，正確處理變形與位移概念的聯(lián)系與區(qū)別，將確定梁的轉(zhuǎn)角和撓度的章節(jié)名改為“梁的位移分析與剛度設(shè)計(jì)”。

第五，在部分章節(jié)引入“反問題”: 相對于正問題，反問題的解答不是唯一的，通過對于反問題的思考，一方面可以加深對于正問題的理解；另一方面可以激勵(lì)創(chuàng)新思維。

第六，在部分章節(jié)設(shè)計(jì)了“開放式思維案例”作為學(xué)生課外學(xué)習(xí)和研究的資源。最近幾年的教學(xué)實(shí)踐表明，這對于刺激思維鼓勵(lì)創(chuàng)新是一種有效的措施。材料力學(xué)（第3版）第七，增加了若干工程案例以及災(zāi)難性工程事故的力學(xué)解析。

第八，增加和改變了部分例題和習(xí)題。

隨著課程研究型教學(xué)在更多高校開展、深入和發(fā)展，材料力學(xué)的課程教學(xué)以及教材建設(shè)還會(huì)遇到一些新問題，我們將一如既往地堅(jiān)持“在教學(xué)中研究，在研究中教學(xué)”，以不斷提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為己任，在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，不斷提高材料力學(xué)教材的質(zhì)量。

這一版的初稿于2012年下半年—2013年上半年在國內(nèi)完成；2013年7—8月在加拿大多倫多定稿。定稿期間，得到旅加的趙淵先生和范心明女士的大力支持和協(xié)助，在本書出版之際，著者謹(jǐn)表誠摯謝意。

誠摯地感謝廣大讀者對本書的關(guān)愛，希望大家對本書的缺點(diǎn)和不足提出寶貴意見。

范欽珊2014.1.11