模具设计与制造（第3版）

　　本书以冲压模具和塑料模具设计与制造为主要内容，以突出工艺分析、典型模具结构设计、典型模具零件制造、典型模具装配与调试为重点，系统讲述有关模具设计和制造方面的知识。本书列举的模具实例结构系统新颖，所讲述的技术内容全面，书中配有丰富的数据和图表，实用性强，能开拓思路，概念清晰易懂，便于自学。

　　李小海：佳木斯大学副教授，中国机械工程学会高级会员。主要研究方向：机械工程。著作方向：模具设计及制造。著有：《模具设计与制造》，电子工业出版社，2010年出版。

第1章 绪论
1．1 模具及模具制造技术概述 1
1．2 模具在工业生产中的作用 1
1．3 模具的种类 2
1．4 模具材料的选择 3
1．5 工业生产对模具的基本要求 5
1．6 模具设计与制造的发展趋势 6
第2章 冲裁及冲裁模设计
2．1 冲裁变形过程分析及其断面特征 9
2．1．1 冲裁变形过程分析 9
2．1．2 冲裁断面特征 10
2．2 冲裁件的工艺性 10
2．2．1 对结构的基本要求 11
2．2．2 冲裁件的尺寸精度和粗糙度 12
2．3 冲裁间隙 12
2．3．1 冲裁间隙的概念 12
2．3．2 间隙对冲裁的影响 12
2．3．3 间隙值的确定 13
2．4 冲裁模刃口尺寸计算 15
2．4．1 凸、凹模尺寸计算原则 15
2．4．2 凸、凹模分开加工时尺寸与公差的计算 15
2．4．3 凸、凹模配合加工时尺寸与公差的计算 16
2．4．4 配合加工计算实例 17
2．5 冲裁力和压力中心的确定 18
2．5．1 冲裁力F 18
2．5．2 减小冲裁力的方法 19
2．5．3 卸料力、推件力及顶件力计算 20
2．5．4 压力机吨位选择 20
2．5．5 模具压力中心的确定 20
2．6 排样 23
2．6．1 排样方法 23
2．6．2 材料的利用率 24
2．6．3 搭边和条料、带料宽度的确定 25
2．7 冲裁模主要零部件设计 26
2．7．1 凹模设计 26
2．7．2 凸模设计 31
2．7．3 模架与导向零件 35
2．7．4 固定板与垫板 39
2．7．5 条料导向装置 39
2．7．6 定位零件 39
2．7．7 卸料与顶件（推件）装置 43
2．7．8 模具的闭合高度 45
2．7．9 常用压力机简介 46
2．7．10 冲压设备选择 48
2．8 冲裁模的典型结构 48
2．8．1 冲裁模分类 48
2．8．2 冲裁模的组成零件 48
2．8．3 冲裁模典型结构分析 49
思考题 54
第3章 弯曲及弯曲模设计
3．1 基本概念 55
3．1．1 典型的弯曲件 55
3．1．2 弯曲变形过程 55
3．1．3 弯曲的应力与应变 56
3．2 弯曲件的质量问题及控制 57
3．2．1 弯曲件的弯裂 57
3．2．2 弯曲件的滑移 58
3．2．3 弯曲件回弹现象 58
3．2．4 影响回弹的因素 59
3．2．5 回弹量的计算 60
3．2．6 减小回弹的措施 63
3．2．7 弯曲件的工艺性 65
3．3 弯曲件毛坯尺寸计算 67
3．3．1 有圆角半径弯曲件展开长度计算（r＞0．5t） 68
3．3．2 无圆角半径或圆角半径很小的弯曲件展开长度计算（r＜0．5t） 69
3．3．3 铰链弯曲件展开长度计算 70
3．3．4 棒料弯曲件展开长度计算 70
3．4 弯曲模典型结构 71
3．4．1 V形件弯曲模 71
3．4．2 U形件弯曲模 71
3．4．3 形件弯曲模 72
3．4．4 圆形件弯曲模 73
3．4．5 Z形件弯曲模 74
3．4．6 有斜楔装置的弯曲模 74
3．5 弯曲模设计的几个问题 75
3．5．1 弯曲模工作部分尺寸计算 75
3．5．2 模具设计中的定位问题 78
3．6 弯曲力的计算 80
3．6．1 自由弯曲阶段弯曲力 80
3．6．2 校正弯曲阶段弯曲力 81
3．6．3 顶件力和压料力 82
3．6．4 压力机吨位的确定 82
思考题 82
第4章 拉深及拉深模设计
4．1 拉深的基本原理 83
4．1．1 拉深的工艺特点 83
4．1．2 圆筒件拉深的应力应变状态 84
4．2 拉深件的工艺性 85
4．2．1 拉深件的形状要求 85
4．2．2 拉深件的尺寸要求 86
4．2．3 拉深件的尺寸标注 87
4．2．4 拉深件的尺寸精度要求 87
4．2．5 拉深件的材料 88
4．2．6 拉深工艺的辅助工序 89
4．3 圆筒形件的工艺计算 89
4．3．1 切边余量的确定 89
4．3．2 毛坯尺寸的计算 89
4．3．3 拉深系数和拉深次数的计算 93
4．3．4 压边力、拉深力和拉深功的计算 102
4．4 其他形状零件拉深 104
4．4．1 阶梯圆筒形件的拉深 104
4．4．2 球形、抛物线形及锥形件的拉深 105
4．4．3 矩形件的拉深 108
4．5 拉深模主要工作零件设计 112
4．5．1 拉深凸模和凹模的结构 112
4．5．2 拉深凸模与凹模的圆角半径 114
4．5．3 拉深模间隙 116
4．5．4 拉深凸、凹模工作部分尺寸及公差 116
4．5．5 拉深凸模的出气孔尺寸 118
4．5．6 拉深模的压边圈 118
4．6 拉深模结构示例 121
4．6．1 首次拉深模 121
4．6．2 以后各次拉深模 122
4．6．3 反拉深模 123
4．6．4 拉深复合模 123
思考题 124
第5章 局部成型工艺及模具设计
5．1 胀形 125
5．1．1 起伏成型 125
5．1．2 凸肚 127
5．2 缩口 128
5．2．1 缩口变形程度的计算 129
5．2．2 缩口后材料厚度的变化及缩口的毛坯计算 129
5．3 翻边 130
5．3．1 圆孔翻边 131
5．3．2 外缘翻边 133
5．3．3 毛坯形状的修正 134
5．3．4 翻边模 135
5．4 校平与整形 136
5．4．1 校平 136
5．4．2 整形 137
5．5 旋压 137
5．5．1 普通旋压 138
5．5．2 强力旋压（旋薄） 139
5．6 冲压模具设计方法及实例 141
5．6．1 冲压模具设计方法 141
5．6．2 冲压模具设计实例 144
思考题 151
第6章 塑料成型基础知识
6．1 塑料及塑料工业的发展 152
6．2 塑料模具 153
6．3 塑料的组成及特性 153
6．3．1 塑料的组成 153
6．3．2 塑料的特性 155
6．4 塑料成型过程中的物理和化学行为 156
6．4．1 塑料的热力学性能 156
6．4．2 高聚物的取向与影响因素 157
6．4．3 高聚物的降解与交联 158
6．5 塑料的成型工艺性能 159
6．5．1 热塑性塑料的成型工艺性能 159
6．5．2 热固性塑料的成型工艺性能 162
6．6 塑料成型工艺 163
6．6．1 注射成型 163
6．6．2 压缩成型 170
6．6．3 压注（传递）成型 171
6．6．4 挤出成型 171
6．7 塑料的分类 172
6．8 常用塑料 173
6．8．1 热塑性塑料 173
6．8．2 热固性塑料 177
6．9 塑料制件设计 178
6．9．1 塑件的结构设计 179
6．9．2 塑件的尺寸精度和表面质量 184
思考题 185
第7章 注射成型模具设计
7．1 注射模的分类及典型结构 186
7．1．1 注射模的结构组成 186
7．1．2 注射模的分类及典型结构 187
7．1．3 型腔总体布局 190
7．1．4 模具分型面的选择 192
7．2 注射模与注射机的关系 193
7．2．1 注射机的基本技术参数 194
7．2．2 注射机基本参数的校核 195
7．3 浇注系统设计 199
7．3．1 浇注系统的组成及设计原则 199
7．3．2 主流道设计 200
7．3．3 分流道设计 201
7．3．4 浇口设计 202
7．3．5 冷料穴 205
7．3．6 排气槽 205
7．4 成型零件设计 206
7．5 模具的标准化 210
7．6 导向机构设计 212
7．6．1 导柱与导套 213
7．6．2 导向机构的设计原则 215
7．7 推出机构设计 215
7．7．1 推出机构及其组成 215
7．7．2 推出机构的设计原则 215
7．7．3 简单推出机构 216
7．7．4 带螺纹塑件推出机构设计 219
7．7．5 推出机构的复位 222
7．8 侧向分型与抽芯机构 222
7．8．1 斜导柱侧向分型与抽芯机构 223
7．8．2 其他形式的侧向分型与抽芯机构 227
7．9 注射模温度调节系统设计 228
7．9．1 加热装置设计 228
7．9．2 冷却装置设计 229
7．10 注射模设计程序及实例 232
7．10．1 注射模设计程序 232
7．10．2 塑料盖注射模设计 233
思考题 242
第8章 其他塑料成型模具设计
8．1 热固性塑料成型模具设计 243
8．1．1 压缩模的组成 243
8．1．2 压缩模的分类 244
8．1．3 压缩模的设计 245
8．1．4 压注模的设计 248
8．2 挤出模设计 249
8．2．1 挤出模概述 249
8．2．2 管材挤出模设计 251
8．3 无流道注射成型 254
8．3．1 无流道注射成型的特点 254
8．3．2 无流道注射成型的分类 255
8．4 气动成型 256
8．4．1 中空吹塑成型 256
8．4．2 真空成型 258
8．4．3 压缩空气成型 259
8．5 共注射成型 260
8．5．1 双色注射成型 260
8．5．2 双层注射成型 265
思考题 266
第9章 典型模具零件的制造工艺
9．1 模架的制造工艺 267
9．1．1 冷冲模模架 267
9．1．2 注射模模架 272
9．2 凸模型芯类零件的制造工艺 276
9．2．1 加工特点 276
9．2．2 圆形凸模与非圆形凸模的加工工艺 276
9．3 凹模型孔的制造工艺 281
9．3．1 加工特点 281
9．3．2 圆形型孔凹模的加工 282
9．3．3 非圆形型孔凹模的加工 285
9．4 型腔的制造工艺 293
9．4．1 回转曲面型腔的车削 294
9．4．2 非回转曲面型腔的铣削 295
9．4．3 电加工 299
9．5 模具快速成型制造技术 302
9．5．1 快速成型技术的基本原理与工艺过程 302
9．5．2 快速成型技术的工艺方法 303
9．5．3 快速成型技术在模具制造中的应用 305
思考题 307
第10章 模具装配与调试
10．1 概述 308
10．1．1 装配精度 308
10．1．2 装配方法 309
10．1．3 装配工艺过程 310
10．2 模具的装配 310
10．2．1 冲裁模装配的主要技术要求 311
10．2．2 凸、凹模间隙的控制方法 311
10．2．3 模具零件的固定方法 312
10．3 冲压模具的调试 315
10．4 冲压模具的装配实例 315
10．4．1 无导向单工序模装配 315
10．4．2 筒形拉深模装配 317
附录A 冲裁和拉深件未注公差尺寸的极限差偏差???????????????????????????????????????????????????????????????????????????321
附录B 常用冲压材料的力学性能?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????322
附录C 开式双柱可倾式压力机（部分）主要技术规格??????????????????????????????????????????????????????????????????324
附录D 常用热塑性塑料注射成型的工艺参数??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????325
附录E 斜导柱倾角、脱模力与最大弯曲力的关系????????????????????????????????????????????????????????????????????????326
附录F 斜导柱倾角、高度HW、最大弯曲力和斜导柱直径的关系???????????????????????????????????????????????????327
附录G 塑件尺寸公差???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????329
附录H 常用塑料模塑件尺寸公差等级的选用?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????331
附录I 塑料件表面粗糙度标准（GB/T 14