《模具设计与制造（第2版）》是2015年出版的图书。

中文名

模具设计与制造（第2版）

内容简介：

本书主要介绍了冲压工艺基础，冲裁工艺与冲裁模，弯曲工艺与弯曲模，拉深工艺与拉深模，其他冲压成形工艺与模具设计（胀形、缩口及翻边），基于eta/DYNAFORM的冲压模有限元仿真，冲压工艺设计；塑料成型工艺基础，注射成型工艺及注射模，其他塑料成型工艺及模具（压缩模、压注模、挤出成型、中空吹塑、真空成型、压缩空气成型及泡沫塑料成型），模具制造基础，模具成形表面的加工和模具装配工艺。 2100433B

书　名　模具设计与制造(第2版)(工业和信息化高职高专“十二五”规划教材立项项目)

丛 书 名　高等职业院校机电类“十二五”规划教材·精品系列

责任编辑　李育民

印　张　20.25

字　数　473 千字

页　数　311 页

装　帧　平装

版　次　第2版第1次

二版时间　2012年4月

本 印 次　2012年4月

首 印 数　-- 册

定　价　39.00 元

绪论

0.1　模具及其功能　1

0.2　模具分类及应用　2

0.3　模具制造特点　3

0.4　模具加工方法　4

实训与练习　8

上篇　塑料模具设计与制造

第1章　塑料成形基础

1.1　塑料及其组成　10

1.1.1　塑料的特点　10

1.1.2　塑料的组成　11

1.2　塑料的分类　12

1.2.1　按聚合物的热性能分类　12

1.2.2　按塑料的用途分类　13

1.3　塑料模的功用与分类　14

1.3.1　塑料模的功用　14

1.3.2　塑料模的分类　14

1.4　塑料模具材料及其选用　15

1.4.1　塑料模成形零件材料要求　15

1.4.2　塑料模零件材料的选用　15

1.5　塑料制件设计　17

1.5.1　塑料制件设计的基本原则　17

1.5.2　塑件的形状和结构设计　18

1.5.3　螺纹塑件设计　24

1.5.4　齿轮塑件设计　26

1.5.5　塑件的尺寸精度　27

1.6　注射机的基本结构与类型　30

1.6.1　注射机的基本组成　31

1.6.2　注射机的工作过程　31

1.6.3　注射机的分类　32

1.6.4　注射机的技术参数　33

1.6.5　注射机的型号规格表示法　33

1.7　注射模与注射机的关系　34

1.7.1　型腔数量的确定和校核　35

1.7.2　最大注射量校核　35

1.7.3　锁模力校核　35

1.7.4　开模行程校核　36

1.7.5　推顶装置校核　36

1.7.6　模具在注射机上的安装与固定尺寸校核　36

实训与练习　37

第2章　塑料注射模设计

2.1　注射模的工作原理与结构组成　38

2.1.1　注射模的工作原理　39

2.1.2　注射模的结构组成　40

2.2　注射模的典型结构　41

2.2.1　单分型面注射模　41

2.2.2　双分型面注射模　41

2.2.3　带有侧向分型与抽芯机构的注射模　42

2.3　浇注系统设计　43

2.3.1　浇注系统的作用与组成　43

2.3.2　普通浇注系统设计　44

2.3.3　热流道浇注系统设计　49

2.4　成形零部件设计　51

2.4.1　分型面的设计　51

2.4.2　注射模的排气　53

2.4.3　成形零部件的结构设计　54

2.4.4　成形零部件工作尺寸的计算　56

2.4.5　成形零部件的壁厚计算　59

2.5　结构零部件设计　61

2.5.1　导柱合模导向机构设计　61

2.5.2　锥面对合导向机构　63

2.5.3　标准模架　64

2.6　推出机构设计　66

2.6.1　推出机构的驱动方式　66

2.6.2　推出力的计算　66

2.6.3　一次推出机构　67

2.6.4　二次推出机构　70

2.6.5　浇注系统凝料的推出和自动脱落　71

2.6.6　带螺纹塑件的脱模机构　73

2.7　侧向分型与抽芯机构设计　74

2.7.1　斜导柱侧向分型与抽芯机构　75

2.7.2　弯销侧向分型与抽芯机构　81

2.7.3　斜导槽侧向分型与抽芯机构　81

2.7.4　斜滑块侧向分型与抽芯机构　82

2.7.5　斜顶杆顶出抽芯机构　82

2.7.6　液压或气压抽芯机构　83

2.7.7　手动分型抽芯机构　83

2.7.8　齿轮齿条抽芯机构　84

2.8　温度调节系统设计　85

2.8.1　温度调节系统的功用　85

2.8.2　冷却系统设计　86

2.8.3　加热系统设计　89

2.9　注射模设计实例　90

2.9.1　确定模具结构形式　91

2.9.2　确定型腔数量和排列方式　91

2.9.3　注射机的初步选择　91

2.9.4　浇注系统设计　92

2.9.5　成形零件设计　93

2.9.6　冷却系统设计　94

2.9.7　注射机有关参数的校核　95

2.9.8　模具装配图的绘制　96

2.9.9　模具零件图的绘制　98

实训与练习　100

第3章　其他塑料成形模具设计

3.1　压缩模设计　102

3.1.1　压缩成形原理　102

3.1.2　压缩模的典型结构及组成　103

3.1.3　压缩模的分类　104

3.1.4　压缩模的结构选用　106

3.1.5　压缩模结构设计要点　107

3.2　压注模设计　110

3.2.1　压注成形原理　110

3.2.2　压注模的典型结构与组成　111

3.2.3　压注模的分类　112

3.2.4　压注模结构设计要点　114

3.3　挤出模设计　117

3.3.1　挤出成形原理　117

3.3.2　挤出成形的模具结构　118

3.3.3　机头与挤出机的连接　119

3.3.4　管材挤出成形机头　120

3.3.5　棒材挤出成形机头　121

3.3.6　薄膜挤出吹塑成形机头　122

实训与练习　124

第4章　塑料注射模具制造与装配

4.1　塑料注射模具制造特点　126

4.1.1　模具制造过程的基本要求　126

4.1.2　模具制造过程　127

4.2　塑料注射模具制造要点　131

4.2.1　模架制造要点　131

4.2.2　成形零件制造要点　132

4.2.3　模具辅助结构件制造要点　133

4.3　塑料注射模具典型零件加工　133

4.4　塑料注射模具的装配　135

4.4.1　塑料注射模具技术要求　135

4.4.2　模具装配的工艺过程　136

4.4.3　模具的装配方法　137

4.4.4　模具的装配要点　138

4.4.5　模具的组件装配　139

4.4.6　模具的总装　145

4.4.7　模具的试模　147

实训与练习　148

下篇　冲压模具设计与制造

第5章　冲压加工基础

5.1　冲压加工的分类、特点及应用　150

5.1.1　冲压加工与冲压模具的概念　150

5.1.2　冲压加工的特点　151

5.1.3　冲压加工的基本工序　151

5.2　板料塑性变形及其基本规律　152

5.2.1　金属塑性变形的基本概念　153

5.2.2　应力—应变曲线及朔性变形定律　154

5.2.3　塑性条件　155

5.2.4　应力与应变的关系　155

5.3　冲压常用材料　156

5.3.1　冲压加工对材料的要求　156

5.3.2　冲压加工常用材料及其力学性能　156

5.3.3　冲压加工常用材料在图纸上的表示　158

5.4　冲压模具常用材料　158

5.4.1　模具材料在模具工业中的地位　158

5.4.2　冲模材料的选用原则　159

5.4.3　冲模常用材料及热处理　159

5.5　冲压设备与选用　161

5.5.1　曲柄压力机　162

5.5.2　液压机　165

实训与练习　167

第6章　冲裁工艺与模具设计

6.1　冲裁变形过程及断面特征　169

6.1.1　冲裁板料的变形过程　169

6.1.2　冲裁件的断面特征　170

6.2　冲裁间隙　171

6.2.1　合理间隙　171

6.2.2　合理间隙的确定　172

6.2.3　合理间隙的选择原则　173

6.3　凸、凹模刃口尺寸的计算　174

6.3.1　凸、凹模刃口尺寸的计算原则　174

6.3.2　凸、凹模刃口尺寸的计算　175

6.4　冲裁工艺的计算　179

6.4.1　冲裁力的计算　179

6.4.2　降低冲裁力的方法　180

6.4.3　卸料力、推件力和顶件力的计算　180

6.4.4　压力机公称压力的确定　181

6.4.5　冲裁压力中心的计算　182

6.5　工件的排样与搭边　183

6.5.1　排样原则　183

6.5.2　排样方法　183

6.5.3　搭边　185

6.5.4　材料利用率的计算　187

6.5.5　排样图　188

6.6　冲裁工艺设计　188

6.6.1　冲裁件的工艺性分析　188

6.6.2　冲裁工艺方案的确定　190

6.6.3　模具结构的设计　191

6.7　冲裁模的典型结构　192

6.7.1　冲裁模的结构组成　192

6.7.2　冲裁模的典型结构　193

6.8　冲裁模零部件设计　197

6.8.1　工作零部件设计　198

6.8.2　定位零件设计　203

6.8.3　卸料装置设计　206

6.8.4　固定零件设计　208

6.8.5　模具的闭合高度　210

6.9　冲裁模具设计实例　210

6.9.1　冲裁件工艺分析　211

6.9.2　模具总体方案的确定　211

6.9.3　模具设计的工艺计算　213

6.9.4　模具装配图的绘制　215

6.9.5　模具零件图的绘制　216

实训与练习　219

第7章　弯曲工艺与模具设计

7.1　概述　220

7.2　弯曲变形过程及特点　221

7.2.1　弯曲变形过程　221

7.2.2　弯曲变形特点　222

7.3　弯曲件质量分析　223

7.3.1　弯裂　223

7.3.2　弯曲回弹　224

7.3.3　偏移　228

7.4　弯曲件的工艺计算　230

7.4.1　弯曲中性层位置的确定　230

7.4.2　弯曲件展开长度的计算　230

7.4.3　弯曲力计算　232

7.4.4　顶件力或压料力　233

7.4.5　压力机吨位的确定　233

7.5　弯曲模的设计　233

7.5.1　弯曲件的工艺性　233

7.5.2　弯曲模的结构设计　236

7.5.3　弯曲模的工作部分设计　237

7.6　弯曲模的典型结构　240

7.6.1　V形件弯曲模　240

7.6.2　U形件弯曲模　241

7.6.3　Z形件弯曲模　242

7.6.4　形件弯曲模　242

7.6.5　圆形件弯曲模　243

7.6.6　铰链件弯曲模　244

7.6.7　复合弯曲模　245

实训与练习　245

第8章　拉深工艺与模具设计

8.1　概述　247

8.2　圆筒形件拉深工艺分析　248

8.2.1　拉深变形过程及特点　248

8.2.2　拉深过程中的应力与应变　250

8.2.3　拉深过程中的起皱与破裂　251

8.2.4　拉深件的工艺性　252

8.3　圆筒形件拉深的工艺计算　253

8.3.1　毛坯尺寸的计算　253

8.3.2　拉深次数的确定　254

8.3.3　工序件尺寸的计算　257

8.3.4　拉深力与压边力的确定　257

8.4　拉深模工作部分设计　260

8.4.1　凸、凹模结构设计　260

8.4.2　拉深模具间隙　261

8.4.3　凸、凹模工作部分的尺寸和公差　262

8.4.4　压边装置　264

8.5　拉深模的典型结构　265

8.5.1　首次拉深模　265

8.5.2　以后各次拉深模　266

8.5.3　落料拉深复合模　267

8.6　带凸缘筒形件的拉深简介　268

8.6.1　窄凸缘筒形件的拉深　268

8.6.2　宽凸缘筒形件的拉深　268

实训与练习　271

第9章　其他冲压工艺与模具

9.1　校形　272

9.1.1　校平　273

9.1.2　整形　274

9.2　翻边　275

9.2.1　内孔翻边　275

9.2.2　外缘翻边　278

9.3　胀形　280

9.3.1　胀形的变形特点　280

9.3.2　平板坯料的起伏成形　281

9.3.3　空心坯料的胀形　283

9.4　硬质合金模　285

9.4.1　硬质合金模具的特点　285

9.4.2　硬质合金模具设计要求　285

9.5　多工位级进模　286

实训与练习　288

第10章　冲压模具制造与装配

10.1　概述　289

10.2　冲裁模的制造与装配　291

10.2.1　凸、凹模技术要求与加工特点　291

10.2.2　凸、凹模加工　291

10.2.3　其他零件加工　295

10.2.4　模具零件的连接方法　298

10.2.5　模具间隙及位置的控制　299

10.2.6　模具的装配　301

10.2.7　模具装配举例　301

10.2.8　试模与调整　303

10.3　弯曲模的制造与装配　305

10.3.1　凸、凹模技术要求与加工特点　305

10.3.2　凸、凹模加工　306

10.3.3　试模与调整　306

10.4　拉深模的制造与装配　307

10.4.1　凸、凹模技术要求与加工特点　307

10.4.2　凸、凹模加工　308

10.4.3　试模与调整　309

实训与练习　311

参考文献　3122100433B

第1章 绪 论 1

1.1 模具及模具制造技术概念 1

1.2 模具在工业生产中的作用 2

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 9

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 间隙值确定 13

2.4 冲裁模刃口尺寸计算 14

2.4.1 凸、凹模尺寸计算原则 14

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 18

2.5.3 卸料力、推件力及顶件力计算 19

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 21

2.6.1 排样方法 21

2.6.2 材料的利用率 22

2.6.3 搭边和条料、带料宽度的确定 23

2.7 冲裁模主要零部件设计 25

2.7.1 凹模设计 25

2.7.2 凸模设计 29

2.7.3 模架与导向零件 33

2.7.4 固定板与垫板 36

2.7.5 条料导向装置 37

2.7.6 定位零件 37

2.7.7 卸料与顶件（推件）装置 40

2.7.8 模具的闭合高度 42

2.7.9 常用压力机简介 44

2.7.10 冲压设备选择 45

2.8 冲裁模的典型结构 45

2.8.1 冲裁模分类 45

2.8.2 冲裁模的组成零件 46

2.8.3 冲裁模典型结构分析 46

思考题 52

第3章 弯曲及弯曲模设计 53

3.1 基本概念 53

3.1.1 典型的弯曲件 53

3.1.2 弯曲变形过程 53

3.1.3 弯曲的应力与应变 54

3.2 弯曲件的回弹 57

3.2.1 弯曲件回弹现象 57

3.2.2 影响回弹的因素 58

3.2.3 回弹量的计算 59

3.2.4 减小回弹的措施 62

3.2.5 弯曲件的工艺性 64

3.3 弯曲件毛坯尺寸计算 66

3.3.1 有圆角半径弯曲件展开长度计算（r>0.5t） 67

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） 67

3.3.3 铰链弯曲件展开长度计算 68

3.3.4 棒料弯曲件展开长度计算 69

3.4 弯曲模典型结构 69

3.4.1 V形件弯曲模 69

3.4.2 U形件弯曲模 70

3.4.3 形件弯曲模 71

3.4.4 圆形件弯曲模 71

3.4.5 Z形件弯曲模 72

3.4.6 有斜楔装置的弯曲模 72

3.5 弯曲模设计的几个问题 73

3.5.1 弯曲模工作部分尺寸计算 73

3.5.2 模具设计中的定位问题 76

3.6 弯曲力的计算 77

3.6.1 自由弯曲阶段弯曲力 78

3.6.2 校正弯曲的弯曲力 79

3.6.3 顶件力和压料力 80

3.6.4 压力机吨位的确定 80

思考题 80

第4章 拉深及拉深模设计 81

4.1 拉深的基本原理 81

4.1.1 拉深的工艺特点 81

4.1.2 圆筒件拉深的应力应变状态 82

4.2 拉深件的工艺性 83

4.2.1 拉深件的形状要求 83

4.2.2 拉深件的尺寸要求 84

4.2.3 拉深件的尺寸标注 85

4.2.4 拉深件的尺寸精度要求 85

4.2.5 拉深件的材料 86

4.2.6 拉深工艺的辅助工序 86

4.3 圆筒形件的工艺计算 87

4.3.1 切边余量的确定 87

4.3.2 毛坯尺寸的计算 87

4.3.3 拉深系数和拉深次数的计算 90

4.3.4 压边力、拉深力和拉深功的计算 98

4.4 其他形状零件拉深 101

4.4.1 阶梯圆筒形件的拉深 101

4.4.2 球形、抛物线形及锥形件的拉深 102

4.4.3 矩形件的拉深 104

4.5 拉深模主要工作零件设计 108

4.5.1 拉深凸模和凹模的结构 108

4.5.2 拉深凸模与凹模的圆角半径 110

4.5.3 拉深模间隙 112

4.5.4 拉深凸、凹模工作部分尺寸及公差 112

4.5.5 拉深凸模的出气孔尺寸 113

4.5.6 拉深模的压边圈 114

4.6 拉深模结构示例 116

4.6.1 首次拉深模 116

4.6.2 以后各次拉深模 118

4.6.3 反拉深模 118

4.6.4 拉深复合模 119

思考题 119

第5章 局部成形工艺及模具设计 120

5.1 胀形 120

5.1.1 起伏成形 120

5.1.2 凸肚 122

5.2 缩口 123

5.2.1 缩口变形程度的计算 124

5.2.2 缩口后材料厚度的变化及缩口的毛坯计算 124

5.3 翻边 125

5.3.1 圆孔翻边 125

5.3.2 外缘翻边 127

5.3.3 毛坯形状的修正 128

5.3.4 翻边模 129

5.4 整形与校平 130

5.4.1 校平 130

5.4.2 整形 131

5.5 旋压 131

5.5.1 普通旋压 132

5.5.2 强力旋压（旋薄） 133

思考题 135

第6章 塑料成型基础知识 136

6.1 塑料及塑料工业的发展 136

6.2 塑料模具及其发展 137

6.3 塑料的组成 137

6.4 塑料成型过程中的物理和化学行为 139

6.4.1 塑料的热力学性能 139

6.4.2 高聚物的取向与影响因素 140

6.4.3 高聚物的降解与交联 141

6.5 塑料的成型工艺性能 142

6.5.1 热塑性塑料的成型工艺性能 142

6.5.2 热固性塑料的成型工艺性能 145

6.6 塑料成型工艺 146

6.6.1 注射成型 146

6.6.2 压缩成型 153

6.6.3 压注（传递）成型 154

6.6.4 挤出成型 154

6.7 塑料的分类 155

6.8 常用塑料 155

6.8.1 热塑性塑料 155

6.8.2 热固性塑料 159

6.9 塑料制件设计 160

6.9.1 塑件的结构设计 160

6.9.2 塑件的尺寸精度和表面质量 165

思考题 166

第7章 注射成型模具设计 168

7.1 注射模的分类及典型结构 168

7.1.1 注射模的结构组成 168

7.1.2 注射模的分类及典型结构 169

7.1.3 型腔总体布局 172

7.1.4 模具分型面的选择 173

7.2 注射模与注射机的关系 175

7.2.1 注射机的基本技术参数 175

7.2.2 注射机基本参数的校核 177

7.3 浇注系统设计 180

7.3.1 浇注系统的组成及设计原则 180

7.3.2 主流道设计 181

7.3.3 分流道设计 183

7.3.4 浇口设计 184

7.3.5 冷料穴 186

7.3.6 排气槽 187

7.3.7 热流道注射模简介 187

7.4 成型零件设计 188

7.5 模具的标准化 193

7.6 导向机构设计 194

7.6.1 导柱与导套 194

7.6.2 导向机构的设计原则 196

7.7 推出机构设计 196

7.7.1 推出机构及其组成 196

7.7.2 推出机构的设计原则 197

7.7.3 简单推出机构 197

7.7.4 带螺纹塑件推出机构设计 200

7.7.5 推出机构的复位 202

7.8 侧向分型与抽芯机构 203

7.8.1 斜导柱侧向分型与抽芯机构 204

7.8.2 其他形式的侧向分型与抽芯机构 208

7.9 注射模温度调节系统设计 209

7.9.1 加热装置设计 209

7.9.2 冷却装置设计 210

7.10 注射模设计程序及实例 211

7.10.1 注射模设计程序 211

7.10.2 注射模设计实例 212

思考题 218

第8章 其他塑料成型模具设计 219

8.1 热固性塑料成型模具设计 219

8.1.1 压缩模的组成 219

8.1.2 压缩模的分类 220

8.1.3 压缩模的设计 221

8.1.4 压注模的设计 224

8.2 挤出模设计 225

8.2.1 挤出模概述 225

8.2.2 管材挤出模设计 227

8.3 中空吹塑模设计 230

思考题 232

第9章 典型模具零件的制造工艺 233

9.1 模架的制造工艺 233

9.1.1 冷冲模模架 233

9.1.2 注射模模架 238

9.2 凸模类零件的制造工艺 242

9.2.1 加工特点 242

9.2.2 圆形凸模的加工工艺 242

9.2.3 非圆形凸模的加工工艺 243

9.3 凹模型孔的制造工艺 248

9.3.1 加工特点 248

9.3.2 圆形型孔凹模的加工 248

9.3.3 非圆形型孔凹模的加工 251

9.4 型腔的制造工艺 260

9.4.1 回转曲面型腔的车削 261

9.4.2 非回转曲面型腔的铣削 263

9.4.3 电加工 268

思考题 271

第10章 模具装配与调试 272

10.1 概述 272

10.1.1 装配精度 272

10.1.2 装配方法 273

10.1.3 装配工艺过程 274

10.2 模具的装配 275

10.2.1 冲裁模装配的主要技术要求 275

10.2.2 凸、凹模间隙的控制方法 275

10.2.3 模具零件的固定方法 277

10.3 冲压模具的调试 279

10.4 冲压模具的装配实例 279

10.4.1 无导向单工序模装配 279

10.4.2 筒形拉深模装配 281

附录A 常用热塑性塑料注射成型的工艺参数 285

附录B 斜导柱倾角、脱模力与最大弯曲力的关系 286

附录C 斜导柱倾角、高度Hw、最大弯曲力和斜导柱直径的关系 287

附录D 塑件尺寸公差 289

附录E 常用塑料模塑件尺寸公差等级的选用 291

附录F 塑料件表面粗糙度标准（GB/T 14234—1993） 292

参考文献 293 2100433B