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冲压技术基础 内容简介
本书介绍冲压制造技术中新的综合性的共性基础内容。重点介绍冲压变形基础理论、冲压用金属板材料、冲压工艺、冲压模具、冲压数值模拟与模具数字化制造、省力与近均匀冲压技术、冲压设备和冲压生产设施。
本书可供冲压领域工程技术人员参考，也可作为理工科中高等院校的教学或培训教材，还适合机械制造与材料工程方向的研究生作为拓展性学习材料。同时还可作为政府部门、行业协会、科研院所和高等院校了解行业现状、制订发展规划、探究科研项目等的参考文献。
冲压技术基础 目录
丛书序一
丛书序二
前言
第1章冲压变形基础理论1
1.1概述1
1.2应力应变基本概念2
1.2.1 点的应力状态 2
1.2.2 点的应变状态3
1.3 屈服准则3
1.3.1各向同性屈服准则3
1.3.2各向异性屈服准则6
1.4材料模型7
1.5应力应变关系8
1.5.1塑性应力应变关系与屈服准
则的相关性 8
1.5.2各向同性流动理论8
1.5.3各向异性流动理论9
1.5.4面内同性厚向异性薄板的平
面应力问题 13
1.6塑性变形的基本方程18
1.7板材失稳理论18
1.7.1单向拉伸失稳理论18
1.7.2双向拉伸失稳理论20
1.7.3理论成形极限图 22
1.8轴对称薄板自由胀形解析 23
1.8.1轴对称薄板自由胀形的几何
和力学特点 23
1.8.2轴对称薄板自由胀形解析的
理论基础 24
1.8.3主应力之比与胀形轮廓之间
的关系 26
1.8.4薄板自由胀形的力学解析 27
1.9圆锥形件拉深过程的能量法解析 32
1.9.1轴对称曲面件拉深过程的力
学模型 32
1.9.2接触摩擦的简化处理 33
1.9.3拉深力－行程曲线的能量法
解析 34
1.10板材拉深起皱失稳 38
1.10.1法兰起皱失稳 38
1.10.2圆锥形件拉深的侧壁起
皱失稳 50
参考文献54
第2章冲压用金属板材料 55
2.1新型金属板材料的品种性能及
其技术特征 56
2.1.1材料成形性指数 56
2.1.2新型板材的品种与性能 58
2.1.3新型板材的主要技术特征 66
2.2金属板材料的分类 68
2.2.1按晶体结构分类 68
2.2.2按基体金属种类与化学成
分分类 70
2.2.3按生产工艺分类 72
2.2.4按用途分类 74
2.2.5按使用性能分类 75
2.2.6按加工与成形工艺特性分类 78
2.3金属材料的晶体结构与强塑性 78
2.3.1金属材料的晶体结构 79
2.3.2位错理论与塑性变形 80
2.3.3临界分切应力与屈服强度 84
2.3.4金属材料屈服强度的影响
因素 87
2.3.5晶体结构对塑性的影响 89
2.4金属板材料冲压成形性能90
2.4.1单向拉伸试验90
2.4.2冲压成形用材料的强度 92
2.4.3成形性能基本参数的物理
意义 95
2.4.4平面应变拉伸试验 96
2.4.5双向拉伸试验 96
2.4.6剪切试验 98
2.5材料成形性能的评定试验方法 99
2.5.1冲压成形的基本类型及其对材
料成形性能的要求 99
2.5.2成形性能的专项评定试验方法 100
2.5.3成形极限图及其测试方法 113
2.6国内外常用金属板材料的标准、
牌号与性能 115
2.6.1冷轧钢板 118
2.6.2冷轧热镀锌、电镀锌及彩涂
钢板 133
2.6.3热轧钢板与钢带 142
2.6.4不锈钢板 148
2.6.5铝合金板 151
2.6.6镁合金板 153
2.6.7钛合金板 155
2.7典型冲压成形材料的成分、工艺、
组织与性能 156
2.7.1超深冲钢薄板 156
2.7.2铝合金薄板 159
2.7.3中厚钢板 160
2.8金属材料的强塑化机理与途径 161
2.8.1金属材料的强化机理与途径 162
2.8.2提高材料塑性与成形性能的
方法与工艺 163
2.9金属板材的发展及应用趋势 164
2.9.1高强度无间隙原子（if）钢板 164
2.9.2相变诱导塑性（trip）钢板 165
2.9.3孪晶诱导塑性（twip）钢板 167
2.9.4淬火分离（q-p）钢板 168
参考文献168
第3章冲压工艺 172
3.1冲压工艺概论 172
3.1.1冲压成形的特点及发展趋势 172
3.1.2冲压工艺分类 173
3.1.3冲压成形的基本规律 174
3.2分离 179
3.2.1冲裁 179
3.2.2管材与型材的冲裁 209
3.2.3精密冲裁 215
3.2.4高速冲裁 217
3.3弯曲 223
3.3.1板料弯曲 223
3.3.2管材弯曲 249
3.4拉深 250
3.4.1拉深基本原理及其工艺性 250
3.4.2圆筒形件拉深工艺性分析 251
3.4.3拉深过程的力学分析及尺
寸确定 253
3.4.4拉深过程易出现的缺陷及
防止措施 257
3.4.5无凸缘圆筒形件的拉深
工艺计算259
3.4.6压边力、拉深力和拉深功263
3.4.7有凸缘圆筒形件的拉深267
3.4.8阶梯形零件的拉深270
3.4.9曲面形状零件的拉深271
3.4.10盒形件的拉深275
3.4.11变薄拉深279
3.4.12温差拉深281
3.4.13大型覆盖件拉深282
3.4.14关键工艺参数的确定288
3.5成形 291
3.5.1胀形 291
3.5.2翻边 304
3.5.3缩口与扩口 318
3.5.4校形 323
3.5.5旋压 324
3.6特种成形 330
3.6.1板材充液成形 330
3.6.2管材充液成形 332
3.6.3电磁成形 333
3.6.4温热成形 334
3.6.5爆炸成形 335
3.6.6电液成形 336
3.6.7激光冲击成形 337
3.6.8增量成形 337
3.6.9冲锻复合成形 338
参考文献339
第4章冲压模具340
4.1概述340
4.2冲模技术设计及冲模类型340
4.2.1冲模技术设计340
4.2.2冲模的类型及其典型结构341
4.3冲件及其技术要求420
4.3.1冲件的精度与尺寸公差等级420
4.3.2冲件的结构工艺性425
4.3.3冲件常用材料及其性能439
4.4冲模设计与制造的技术要求446
4.4.1冲模模架的技术要求446
4.4.2冲模零件的技术要求451
4.5冲模的结构形式与结构主体设计454
4.5.1冲模结构形式的确定454
4.5.2冲模结构主体及其典型结构457
4.6冲裁模的结构与工艺参数483
4.6.1冲裁过程与冲裁间隙485
4.6.2凸、凹模刃口的几何参数492
4.6.3压力中心的计算与确定494
4.6.4冲裁成形工艺参数495
4.7弯曲模的结构与工艺参数497
4.7.1弯曲件的结构工艺性与尺
寸公差等级497
4.7.2弯曲变形过程与凸、凹模
圆角半径500
4.7.3凸、凹模间隙及工作部位尺寸503
4.7.4弯曲成形条件与工艺参数504
4.8拉深模的结构与工艺参数511
4.8.1凸、凹模圆角半径的计算510
4.8.2凸、凹模间隙的计算与设定513
4.8.3拉深成形的工艺条件516
4.9成形模的结构与工艺参数535
4.9.1起伏成形与胀形模的结构与
工艺参数536
4.9.2翻边模的结构与成形工艺参数539
4.9.3缩口与扩口成形工艺参数547
4.10精冲模的类型及其结构与工艺
参数550
4.10.1精冲模的类型与应用550
4.10.2精冲模的结构与工艺参数550
参考文献552
第5章冲压数值模拟与模具数
字化制造553
5.1板料冲压成形数值模拟基础553
5.1.1单元模型553
5.1.2屈服准则555
5.1.3流动应力方程558
5.1.4硬化模型559
5.1.5失稳判据562
5.1.6模拟算法562
5.1.7板料成形数值模拟网格划分565
5.2板料成形软件介绍566
5.2.1全流程集成化板料成形数值
模拟软件——fastamp566
5.2.2全工序板料成形数值模拟软
件——autoform567
5.2.3基于动力显式算法的成形数
值模拟软件ls-dyna
和pam-stamp 2g568
5.3板料成形数值模拟技术在产品设
计过程中的应用568
5.4板料成形数值模拟技术在冲压行
业中的应用570
5.4.1在汽车覆盖件冲压成形中
的应用570
5.4.2在汽车结构件冲压成形中
的应用572
5.4.3在家电钣金件冲压成形中
的应用574
5.5冲压工艺和模具数字化设计575
5.5.1冲压工艺和模具设计的
步骤576
5.5.2冲压工艺和模具的数字化
设计方法576
5.5.3应用实例579
5.6冲压模具的数字化装配583
5.6.1三维装配技术583
5.6.2冲压模具的数字化装配方法585
5.6.3应用实例587
5.7冲压模具的数控加工技术589
5.7.1数控加工的基本特点589
5.7.2数控加工指令的生成方法590
5.7.3应用实例595
5.8冲压模具的检测技术598
5.8.1三坐标测量技术598
5.8.2冲压模具制造精度的检测
方法601
参考文献606
第6章省力与近均匀冲压技术 610
6.1省力成形力学原理及其在屈服图
形上的范围 611
6.1.1省力成形力学原理611
6.1.2应力应变顺序对应规律的证明和
应用622
6.1.3平面应力屈服图形的分区及其
省力成形范围 628
6.1.4三向应力屈服图形的分区及其
上低载荷成形范围 632
6.2均匀成形及其影响因素 638
6.2.1均匀变形基本概念 638
6.2.2变形均匀性与省力成形的
联系 641
6.3降低流动应力来实现省力成形的
途径 646
6.3.1影响流动应力的因素 646
6.3.2实现省力成形的途径 647
6.4改变摩擦状态及实现省力成形
的途径 656
6.4.1影响摩擦的因素 656
6.4.2实现省力成形的途径 658
6.4.3积极摩擦 662
6.5减小承压面积来实现省力成形
的途径 664
6.5.1省力冲裁 664
6.5.2局部锻造成形 665
6.5.3旋压 667
6.5.4摆动辗压 667
6.5.5多点成形 670
6.5.6校平 674
6.5.7弯曲成形 675
6.5.8辊轧成形 676
6.5.9滚弯成形 677
6.5.10单点数控增量成形 678
6.6增大自由流动的可能性来实现省
力成形的途径 681
6.6.1省力拉深模具结构 681
6.6.2板材拉深时坯料工艺孔的
设计 682
6.6.3弯曲步骤制订 684
6.6.4分流面锻造 684
6.7成形流程对变形均匀性的影响 686
6.7.1成形次数对变形均匀性
的影响 686
6.7.2成形顺序对变形均匀性的影响 687
6.7.3采用合理预成形工艺实现均
匀成形 689
6.8采用新工艺实现省力及均匀成形 690
6.8.1液压胀形 690
6.8.2粘性介质成形 692
6.8.3板材/体积复合成形工艺 693
6.8.4内高压省力成形方法 697
参考文献 701
第7章冲压设备704
7.1冲压设备的分类 704
7.2曲柄压力机 705
7.2.1概述705
7.2.2曲柄连杆滑块机构 707
7.2.3传动系统711
7.2.4离合器与制动器716
7.3冲压液压机717
7.3.1液压机的主要技术参数718
7.3.2冲压液压机的结构形式与动
作方式719
7.3.3液压机的发展水平和趋势720
7.3.4国内具有代表性的冲压液压机721
7.4伺服压力机723
7.4.1交流伺服直接驱动技术723
7.4.2伺服压力机的类型725
7.4.3典型伺服机械压力机726
7.4.4伺服机械压力机的典型结构730
7.5数控冲、剪、折机床732
7.5.1数控转塔压力机732
7.5.2数制折弯机735
7.5.3数控剪板机736
7.6冲压生产机械化、自动化设
备与装置737
7.6.1板材开卷、校平机737
7.6.2冲压自动送料装置738
7.6.3冲压机械手与机器人742
7.6.4冲压安全保护装置747
第8章冲压生产设施753
8.1概述753
8.1.1冲压生产设施对冲压生产的
重要性753
8.1.2冲压生产设施涵盖的内容753
8.1.3确定冲压生产设施的基础754
8.1.4确定生产设施的原则756
8.2冲压生产设备设施756
8.2.1生产设备设施涵盖的内容756
8.2.2生产设备设施的选用原则758
8.2.3工艺设备的确定761
8.2.4冲模与检验夹具的确定768
8.3车间部门设置及要求770
8.3.1车间类型及车间组成770
8.3.2各部门的要求771
8.4车间区划与平面布置773
8.4.1区划与平面布置的原则773
8.4.2区划与平面布置的内容774
8.4.3区划与平面布置的基本形式776
8.4.4车间面积分类及计算778
8.5厂房建筑结构形式783
8.5.1对厂房建筑结构形式的
一般要求783
8.5.2厂房建筑的结构形式784
8.5.3车间通道786
8.5.4车间内的平台786
8.5.5地面786
8.5.6设备基础788
8.6厂房环境790
8.6.1采光与照度790
8.6.2通风采暖791
8.6.3清洁度791
8.7动能供应791
8.7.1动能种类及要求791
8.7.2各种介质耗量794
8.7.3节约能源及合理利用能源797
8.8劳动保护及安全技术798
8.9环保、职业卫生要求及采取的
措施799
8.10消防要求及采取的措施804
1.2航空航天钣金冲压件的分类与演进2
1.3航空航天钣金冲压件的材料及其
发展16
1.4航空航天钣金冲压件的坯料准备18
1.5航空航天钣金冲压工艺准备37
1.6航空航天钣金冲压工艺设计45
1.7航空航天钣金冲压生产技术发展
趋势46
第2章钣金冲压件材料47
2.1概述47
2.2铝及铝合金47
2.3铝锂合金52
2.4钛及钛合金53
2.5耐热不锈钢54
2.6合金钢55
2.7航空航天钣金冲压材料的发展趋势56
2.8金属板材的成形性能及其试验方法59
第3章蒙皮类零件成形技术64
3.1概述64
3.2拉形成形技术64
3.3滚弯成形技术75
第4章框助类零件成形技术81
4.1概述81
4.2橡皮液压成形技术81
4.3落压成形技术104
4.4拉深成形技术110
4.5闸压成形技术125
第5章型材类零件成形技术138
5.1概述138
5.2型材件的分类与演进138
5.3型材件成形工艺141
5.4型材件成形模具161
5.5型材件成形设备161
5.6型材件成形生产案例分析161
5.7型材件成形工艺发展趋势163
第6章弯管类零件成形技术164
6.1概述164
6.2弯管成形技术164
6.3导管端头加工技术172
第7章旋压类零件成形技术176
7.1概述176
7.2旋压成形的分类176
7.3旋压成形的工艺参数187
7.4航空航天旋压件的特征190
7.5航空航天常见的旋压材料及难变形
材料的旋压191
7.6航空航天旋压件的工艺设计规范192
7.7特种旋压成形195
7.8旋压机196
7.9典型航空航天零件的旋压成形实例199
第8章航空航天钣金冲压件的其他
成形技术220
8.1概述220
8.2局部成形220
8.3热成形（超塑成形和热蠕变）230
8.4爆炸成形（高能率成形）243
8.5充液成形252
第9章飞机钣金冲压件工艺装备的
设计与制造254
9.1概述254
9.2压型模的分类与设计256
9.3模胎、拉深模的设计与制造264
9.4钛合金热成形模的分类与设计271
9.5型材类成形模具的设计与制造277
9.6可加工塑料模具的设计286
9.7复合材料及复合材料模具289
9.8其他模具的设计与制造298
9.9模具cad/cam/cae技术307
第10章航空航天钣金冲压设备317
10.1概述317
10.2航空航天常用钣金冲压设备317
10.3常用设备的技术参数及其加工
能力319
参考文献326
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