模具設計與製造

書　名　模具設計與製造(第2版)(工業和信息化高職高專“十二五”規劃教材立項項目)

叢 書 名高等職業院校機電類“十二五”規劃教材·精品系列

責任編輯　李育民

印　張　20.25

字　數　473 千字

頁　數　311 頁

裝　幀　平裝

版　次　第2版第1次

二版時間　2012年4月

本 印 次　2012年4月

首 印 數　-- 冊

定　價　39.00 元

本書是高職高專院校機械類非模具專業學生學習模具知識的綜合性教材，內容通俗實用，緊扣生產實際，與應用型人才培養目標相吻合。本書涵蓋了模具設計與製造相關技術的主要內容，分為上、下兩篇，上篇重點介紹了塑料成形基礎，塑料注射模、壓縮模、壓注模、擠出模設計和塑料模具製造與裝配方法；下篇重點介紹了衝壓加工基礎、沖裁工藝與模具設計、彎曲工藝與模具設計、拉深工藝與模具設計、其他衝壓工藝與模具以及衝壓模具製造與裝配。

本書可作為高職高專機械類非模具專業模具課程教學和模具技術培訓用書，也可供相關工程技術人員參考。

緒論

0.1　模具及其功能　1

0.2　模具分類及應用　2

0.3　模具製造特點　3

0.4　模具加工方法　4

實訓與練習　8

上篇　塑料模具設計與製造

第1章　塑料成形基礎

1.1　塑料及其組成　10

1.1.1　塑料的特點　10

1.1.2　塑料的組成　11

1.2　塑料的分類　12

1.2.1　按聚合物的熱性能分類　12

1.2.2　按塑料的用途分類　13

1.3　塑料模的功用與分類　14

1.3.1　塑料模的功用　14

1.3.2　塑料模的分類　14

1.4　塑料模具材料及其選用　15

1.4.1　塑料模成形零件材料要求　15

1.4.2　塑料模零件材料的選用　15

1.5　塑料製件設計　17

1.5.1　塑料製件設計的基本原則　17

1.5.2　塑件的形狀和結構設計　18

1.5.3　螺紋塑件設計　24

1.5.4　齒輪塑件設計　26

1.5.5　塑件的尺寸精度　27

1.6　注射機的基本結構與類型　30

1.6.1　注射機的基本組成　31

1.6.2　注射機的工作過程　31

1.6.3　注射機的分類　32

1.6.4　注射機的技術參數　33

1.6.5　注射機的型號規格表示法　33

1.7　注射模與注射機的關係　34

1.7.1　型腔數量的確定和校核　35

1.7.2　最大注射量校核　35

1.7.3　鎖模力校核　35

1.7.4　開模行程校核　36

1.7.5　推頂裝置校核　36

1.7.6　模具在注射機上的安裝與固定尺寸校核　36

實訓與練習　37

第2章　塑料注射模設計

2.1　注射模的工作原理與結構組成　38

2.1.1　注射模的工作原理　39

2.1.2　注射模的結構組成　40

2.2　注射模的典型結構　41

2.2.1　單分型面注射模　41

2.2.2　雙分型面注射模　41

2.2.3　帶有側向分型與抽芯機構的注射模　42

2.3　澆注系統設計　43

2.3.1　澆注系統的作用與組成　43

2.3.2　普通澆注系統設計　44

2.3.3　熱流道澆注系統設計　49

2.4　成形零部件設計　51

2.4.1　分型面的設計　51

2.4.2　注射模的排氣　53

2.4.3　成形零部件的結構設計　54

2.4.4　成形零部件工作尺寸的計算　56

2.4.5　成形零部件的壁厚計算　59

2.5　結構零部件設計　61

2.5.1　導柱合模導向機構設計　61

2.5.2　錐面對合導向機構　63

2.5.3　標準模架　64

2.6　推出機構設計　66

2.6.1　推出機構的驅動方式　66

2.6.2　推出力的計算　66

2.6.3　一次推出機構　67

2.6.4　二次推出機構　70

2.6.5　澆注系統凝料的推出和自動脫落　71

2.6.6　帶螺紋塑件的脫模機構　73

2.7　側向分型與抽芯機構設計　74

2.7.1　斜導柱側向分型與抽芯機構　75

2.7.2　彎銷側向分型與抽芯機構　81

2.7.3　斜導槽側向分型與抽芯機構　81

2.7.4　斜滑塊側向分型與抽芯機構　82

2.7.5　斜頂桿頂出抽芯機構　82

2.7.6　液壓或氣壓抽芯機構　83

2.7.7　手動分型抽芯機構　83

2.7.8　齒輪齒條抽芯機構　84

2.8　溫度調節系統設計　85

2.8.1　溫度調節系統的功用　85

2.8.2　冷卻系統設計　86

2.8.3　加熱系統設計　89

2.9　注射模設計實例　90

2.9.1　確定模具結構形式　91

2.9.2　確定型腔數量和排列方式　91

2.9.3　注射機的初步選擇　91

2.9.4　澆注系統設計　92

2.9.5　成形零件設計　93

2.9.6　冷卻系統設計　94

2.9.7　注射機有關參數的校核　95

2.9.8　模具裝配圖的繪製　96

2.9.9　模具零件圖的繪製　98

實訓與練習　100

第3章　其他塑料成形模具設計

3.1　壓縮模設計　102

3.1.1　壓縮成形原理　102

3.1.2　壓縮模的典型結構及組成　103

3.1.3　壓縮模的分類　104

3.1.4　壓縮模的結構選用　106

3.1.5　壓縮模結構設計要點　107

3.2　壓注模設計　110

3.2.1　壓注成形原理　110

3.2.2　壓注模的典型結構與組成　111

3.2.3　壓注模的分類　112

3.2.4　壓注模結構設計要點　114

3.3　擠出模設計　117

3.3.1　擠出成形原理　117

3.3.2　擠出成形的模具結構　118

3.3.3　機頭與擠出機的連接　119

3.3.4　管材擠出成形機頭　120

3.3.5　棒材擠出成形機頭　121

3.3.6　薄膜擠出吹塑成形機頭　122

實訓與練習　124

第4章　塑料注射模具製造與裝配

4.1　塑料注射模具製造特點　126

4.1.1　模具製造過程的基本要求　126

4.1.2　模具製造過程　127

4.2　塑料注射模具製造要點　131

4.2.1　模架製造要點　131

4.2.2　成形零件製造要點　132

4.2.3　模具輔助結構件製造要點　133

4.3　塑料注射模具典型零件加工　133

4.4　塑料注射模具的裝配　135

4.4.1　塑料注射模具技術要求　135

4.4.2　模具裝配的工藝過程　136

4.4.3　模具的裝配方法　137

4.4.4　模具的裝配要點　138

4.4.5　模具的組件裝配　139

4.4.6　模具的總裝　145

4.4.7　模具的試模　147

實訓與練習　148

下篇　衝壓模具設計與製造

第5章　衝壓加工基礎

5.1　衝壓加工的分類、特點及應用　150

5.1.1　衝壓加工與衝壓模具的概念　150

5.1.2　衝壓加工的特點　151

5.1.3　衝壓加工的基本工序　151

5.2　板料塑性變形及其基本規律　152

5.2.1　金屬塑性變形的基本概念　153

5.2.2　應力—應變曲線及朔性變形定律　154

5.2.3　塑性條件　155

5.2.4　應力與應變的關係　155

5.3　衝壓常用材料　156

5.3.1　衝壓加工對材料的要求　156

5.3.2　衝壓加工常用材料及其力學性能　156

5.3.3　衝壓加工常用材料在圖紙上的表示　158

5.4　衝壓模具常用材料　158

5.4.1　模具材料在模具工業中的地位　158

5.4.2　沖模材料的選用原則　159

5.4.3　沖模常用材料及熱處理　159

5.5　衝壓設備與選用　161

5.5.1　曲柄壓力機　162

5.5.2　液壓機　165

實訓與練習　167

第6章　沖裁工藝與模具設計

6.1　沖裁變形過程及斷面特徵　169

6.1.1　沖裁板料的變形過程　169

6.1.2　沖裁件的斷面特徵　170

6.2　沖裁間隙　171

6.2.1　合理間隙　171

6.2.2　合理間隙的確定　172

6.2.3　合理間隙的選擇原則　173

6.3　凸、凹模刃口尺寸的計算　174

6.3.1　凸、凹模刃口尺寸的計算原則　174

6.3.2　凸、凹模刃口尺寸的計算　175

6.4　沖裁工藝的計算　179

6.4.1　沖裁力的計算　179

6.4.2　降低沖裁力的方法　180

6.4.3　卸料力、推件力和頂件力的計算　180

6.4.4　壓力機公稱壓力的確定　181

6.4.5　沖裁壓力中心的計算　182

6.5　工件的排樣與搭邊　183

6.5.1　排樣原則　183

6.5.2　排樣方法　183

6.5.3　搭邊　185

6.5.4　材料利用率的計算　187

6.5.5　排樣圖　188

6.6　沖裁工藝設計　188

6.6.1　沖裁件的工藝性分析　188

6.6.2　沖裁工藝方案的確定　190

6.6.3　模具結構的設計　191

6.7　沖裁模的典型結構　192

6.7.1　沖裁模的結構組成　192

6.7.2　沖裁模的典型結構　193

6.8　沖裁模零部件設計　197

6.8.1　工作零部件設計　198

6.8.2　定位零件設計　203

6.8.3　卸料裝置設計　206

6.8.4　固定零件設計　208

6.8.5　模具的閉合高度　210

6.9　沖裁模具設計實例　210

6.9.1　沖裁件工藝分析　211

6.9.2　模具總體方案的確定　211

6.9.3　模具設計的工藝計算　213

6.9.4　模具裝配圖的繪製　215

6.9.5　模具零件圖的繪製　216

實訓與練習　219

第7章　彎曲工藝與模具設計

7.1　概述　220

7.2　彎曲變形過程及特點　221

7.2.1　彎曲變形過程　221

7.2.2　彎曲變形特點　222

7.3　彎曲件質量分析　223

7.3.1　彎裂　223

7.3.2　彎曲回彈　224

7.3.3　偏移　228

7.4　彎曲件的工藝計算　230

7.4.1　彎曲中性層位置的確定　230

7.4.2　彎曲件展開長度的計算　230

7.4.3　彎曲力計算　232

7.4.4　頂件力或壓料力　233

7.4.5　壓力機噸位的確定　233

7.5　彎曲模的設計　233

7.5.1　彎曲件的工藝性　233

7.5.2　彎曲模的結構設計　236

7.5.3　彎曲模的工作部分設計　237

7.6　彎曲模的典型結構　240

7.6.1　V形件彎曲模　240

7.6.2　U形件彎曲模　241

7.6.3　Z形件彎曲模　242

7.6.4　形件彎曲模　242

7.6.5　圓形件彎曲模　243

7.6.6　鉸鏈件彎曲模　244

7.6.7　複合彎曲模　245

實訓與練習　245

第8章　拉深工藝與模具設計

8.1　概述　247

8.2　圓筒形件拉深工藝分析　248

8.2.1　拉深變形過程及特點　248

8.2.2　拉深過程中的應力與應變　250

8.2.3　拉深過程中的起皺與破裂　251

8.2.4　拉深件的工藝性　252

8.3　圓筒形件拉深的工藝計算　253

8.3.1　毛坯尺寸的計算　253

8.3.2　拉深次數的確定　254

8.3.3　工序件尺寸的計算　257

8.3.4　拉深力與壓邊力的確定　257

8.4　拉深模工作部分設計　260

8.4.1　凸、凹模結構設計　260

8.4.2　拉深模具間隙　261

8.4.3　凸、凹模工作部分的尺寸和公差　262

8.4.4　壓邊裝置　264

8.5　拉深模的典型結構　265

8.5.1　首次拉深模　265

8.5.2　以後各次拉深模　266

8.5.3　落料拉深複合模　267

8.6　帶凸緣筒形件的拉深簡介　268

8.6.1　窄凸緣筒形件的拉深　268

8.6.2　寬凸緣筒形件的拉深　268

實訓與練習　271

第9章　其他衝壓工藝與模具

9.1　校形　272

9.1.1　校平　273

9.1.2　整形　274

9.2　翻邊　275

9.2.1　內孔翻邊　275

9.2.2　外緣翻邊　278

9.3　脹形　280

9.3.1　脹形的變形特點　280

9.3.2　平板坯料的起伏成形　281

9.3.3　空心坯料的脹形　283

9.4　硬質合金模　285

9.4.1　硬質合金模具的特點　285

9.4.2　硬質合金模具設計要求　285

9.5　多工位級進模　286

實訓與練習　288

第10章　衝壓模具製造與裝配

10.1　概述　289

10.2　沖裁模的製造與裝配　291

10.2.1　凸、凹模技術要求與加工特點　291

10.2.2　凸、凹模加工　291

10.2.3　其他零件加工　295

10.2.4　模具零件的連接方法　298

10.2.5　模具間隙及位置的控制　299

10.2.6　模具的裝配　301

10.2.7　模具裝配舉例　301

10.2.8　試模與調整　303

10.3　彎曲模的製造與裝配　305

10.3.1　凸、凹模技術要求與加工特點　305

10.3.2　凸、凹模加工　306

10.3.3　試模與調整　306

10.4　拉深模的製造與裝配　307

10.4.1　凸、凹模技術要求與加工特點　307

10.4.2　凸、凹模加工　308

10.4.3　試模與調整　309

實訓與練習　311

參考文獻　312