沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)方法任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教程

前言

本書是根據(jù)教育部“關(guān)于加強(qiáng)高職高專教育教材建設(shè)的若干意見”及《沖壓工藝分析與模具設(shè)計(jì)課程標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行編寫的，適合高職高專模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生使用，其他相近專業(yè)的學(xué)生也可參考，同時(shí)也可作為高職高專學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)參考用書。本書按任務(wù)進(jìn)行編寫，指導(dǎo)學(xué)生編寫沖壓工藝及設(shè)計(jì)模具。通過項(xiàng)目導(dǎo)向進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)，教給學(xué)生分析問題的方法，逐步提高解決問題的能力，最終完成沖壓工藝文件的編寫和模具的設(shè)計(jì)，解決生產(chǎn)實(shí)際問題。本書由江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院周忠旺副教授、連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院楊太德副教授任主編，南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院朱正才副教授任主審。全書共分11個(gè)任務(wù)，任務(wù)一至任務(wù)五和附錄由周忠旺編寫，任務(wù)六、任務(wù)七由江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院符學(xué)龍編寫，任務(wù)八至任務(wù)十由楊太德編寫，任務(wù)十一由江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院嵇正波編寫，全書由周忠旺統(tǒng)稿，朱正才副教授審閱全書并提出許多寶貴意見和建議；同時(shí)，在編寫過程中，得到江蘇清江拖拉機(jī)集團(tuán)公司潘祖軍高級(jí)工程師和江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系模具教研室全體老師的支持，在此深表感謝。在本書編寫過程中，得到了國(guó)防工業(yè)出版社大力支持，在此一并表示感謝！教材中有些任務(wù)是以學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)課題為基礎(chǔ)進(jìn)行修改整理，對(duì)這些學(xué)生的支持表示感謝！由于編者水平有限，項(xiàng)目化教學(xué)正在進(jìn)行，本教程編寫難免存在不足之處，懇請(qǐng)各位讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書是將沖壓傳統(tǒng)課程內(nèi)容進(jìn)行分解、組合，通過典型實(shí)例，采用項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法來解決工程中的每一個(gè)知識(shí)模塊。本書融傳統(tǒng)教材、課程設(shè)計(jì)和沖壓模具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)于一體，重分析沖壓加工工藝、分析模具方案、分析模具典型結(jié)構(gòu)，提供設(shè)計(jì)方法、步驟，為學(xué)生將來從事沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。    本書有較強(qiáng)的針對(duì)性，注重了實(shí)踐性和實(shí)用性，介紹了高職高專層次應(yīng)力求掌握的基本理論、設(shè)計(jì)要領(lǐng)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，尤其在擴(kuò)大知識(shí)面上列舉了各類模具典型結(jié)構(gòu)與用途，實(shí)用性強(qiáng)。在內(nèi)容編排上，采用項(xiàng)目教學(xué)法，進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)，對(duì)基本知識(shí)、設(shè)計(jì)理論、查閱資料，從淺顯的理論上加以闡述，再?gòu)脑O(shè)計(jì)與構(gòu)思上進(jìn)行舉證，最終完成項(xiàng)目任務(wù)。    本書共11個(gè)任務(wù)，分別敘述沖裁工藝與模具設(shè)計(jì)、彎曲工藝與模具設(shè)計(jì)、拉深工藝與模具設(shè)計(jì)、其他成形工藝及模具設(shè)計(jì)方法等內(nèi)容。    本書適合作為高職高專院校模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)以及機(jī)械類相關(guān)專業(yè)的教材，也可作為工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

任務(wù)一 加工方法選擇與沖壓工序劃分   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 沖壓基本工序的描述     學(xué)習(xí)情境2 沖壓材料的選用   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)二 沖裁工藝設(shè)計(jì)與工藝文件編制   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 沖壓件工藝性設(shè)計(jì)     學(xué)習(xí)情境2 排樣方法的選擇     學(xué)習(xí)情境3 沖壓力的計(jì)算     學(xué)習(xí)情境4 沖壓設(shè)備選擇與模具安裝     學(xué)習(xí)情境5 沖壓工藝文件的制定   四、任務(wù)實(shí)施   五、知識(shí)鏈接——沖裁件質(zhì)量分析   六、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)三 單工序沖裁模設(shè)計(jì)   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 簡(jiǎn)易模(無導(dǎo)向裝置的沖裁模)設(shè)計(jì)方法與要求     學(xué)習(xí)情境2 導(dǎo)板模的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)     學(xué)習(xí)情境3 帶導(dǎo)柱、導(dǎo)套沖裁模設(shè)計(jì)方法和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)四 復(fù)合沖裁模設(shè)計(jì)   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境 倒裝復(fù)合模設(shè)計(jì)方法與要求   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)五 級(jí)進(jìn)沖裁模設(shè)計(jì)   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 用導(dǎo)正銷定位的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)方法與要求     學(xué)習(xí)情境2 側(cè)刃定位的級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)方法與要求   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)六 彎曲工藝設(shè)計(jì)   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 彎曲方法描述     學(xué)習(xí)情境2 彎曲件質(zhì)量分析     學(xué)習(xí)情境3 彎曲件展開長(zhǎng)度計(jì)算     學(xué)習(xí)情境4 彎曲力計(jì)算     學(xué)習(xí)情境5 彎曲件的工藝安排   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)七 彎曲模具設(shè)計(jì)   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 了解常見彎曲模結(jié)構(gòu)     學(xué)習(xí)情境2 彎曲模主要零件工作尺寸計(jì)算與設(shè)計(jì)   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)八 筒形件拉深工藝設(shè)計(jì)   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 拉深工藝分析     學(xué)習(xí)情境2 拉深件質(zhì)量分析     學(xué)習(xí)情境3 拉深件毛坯尺寸計(jì)算     學(xué)習(xí)情境4 拉深工序尺寸的計(jì)算     學(xué)習(xí)情境5 拉深力的計(jì)算     學(xué)習(xí)情境6 拉深件工藝性分析   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)九 圓筒拉深模設(shè)計(jì)   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 拉深模典型結(jié)構(gòu)分析     學(xué)習(xí)情境2 壓邊裝置     學(xué)習(xí)情境3 拉深模主要零件設(shè)計(jì)   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)十 盒形件拉深工藝設(shè)計(jì)   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 拉深工藝分析     學(xué)習(xí)情境2 拉深件毛坯尺寸計(jì)算     學(xué)習(xí)情境3 拉深件工序尺寸計(jì)算   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 任務(wù)十一 其他沖壓成形方法描述   一、任務(wù)引入   二、任務(wù)分析與分解   三、相關(guān)知識(shí)     學(xué)習(xí)情境1 平板的校平與脹形     學(xué)習(xí)情境2 空心件脹形工藝與模具     學(xué)習(xí)情境3 彎曲件、拉深件的整形     學(xué)習(xí)情境4 翻邊工藝與模具   四、任務(wù)實(shí)施   五、評(píng)價(jià)與思考 附錄A 壓力機(jī)技術(shù)參數(shù) 附錄B 模具材料選用 附錄C 圓柱螺旋壓縮彈簧 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：沖壓加工的三要素是決定沖壓質(zhì)量、精度和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵因素，是不可分割的。沖模在沖壓中至關(guān)重要，如果沒有符合要求的模具，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，先進(jìn)的模具只有配備先進(jìn)的壓力機(jī)和優(yōu)質(zhì)的材料，才能充分發(fā)揮作用，做出一流產(chǎn)品，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。3.沖壓加工的特點(diǎn)沖壓加工與其他加工方法相比，無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）沖壓加工的生產(chǎn)效率高，廣泛使用在批量生產(chǎn)中。（2）沖壓件的質(zhì)量穩(wěn)定，尺寸精度高，制件互換性好。沖壓加工是依靠模具成形，而模具本身制造精度高，因而保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，尺寸精度一般可達(dá)到IT10級(jí)～I(xiàn)T14級(jí)，最高可達(dá)到IT6級(jí)，甚至有些制件不需再進(jìn)行機(jī)械加工，即可滿足使用要求。（3）操作方便，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化。（4）能沖壓出其他加工方法難以加工或無法加工的形狀復(fù)雜零件。例如，從儀器儀表小型零件到汽車覆蓋件、縱梁等大型零件，均可以由沖壓加工完成。（5）沖壓件具有重量輕、強(qiáng)度高、剛性好和表面粗糙度低等特點(diǎn)。（6）沖壓加工能實(shí)現(xiàn)少?gòu)U料甚至無廢料生產(chǎn)，在某些情況下，邊角余料也可充分利用，其材料利用率高，一般為60％～75％。但是，沖壓加工所使用的模具一般是針對(duì)具體產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的，有時(shí)一個(gè)零件需要多套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，制造成本較高，不適于單件小批量生產(chǎn)。另外，操作工人大多進(jìn)行手工操作，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，易發(fā)生事故，故必須重視安全生產(chǎn)、安全管理以及采取必要的安全技術(shù)措施。從以上分析可知：沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)很多，本任務(wù)所述零件適宜沖壓加工。1.1.2.沖壓工序描述在沖壓行業(yè)中，沖壓工序基本按其變形性質(zhì)進(jìn)行分類，大體可以分為材料的分離工序與成形工序兩大類。（1）分離工序：沖壓成形時(shí)，變形材料內(nèi)部的應(yīng)力超過材料強(qiáng)度極限％，使材料發(fā)生斷裂而沿一定輪廓產(chǎn)生分離從而形成零件。分離工序主要有剪裁和沖裁等，而沖裁又包含沖孔和落料兩種工序，簡(jiǎn)單工作原理和工序性質(zhì)見表1-1。

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