簡明冷衝壓工手冊

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出版者:機械工業齣版社
作者:簡明冷衝壓工手冊編寫組 編
出品人:
頁數:804
译者:
出版時間:1998-07
價格:25.0
裝幀:平裝
isbn號碼:9787111007012
叢書系列:
圖書標籤:
  • d
  • 冷衝壓
  • 衝壓工藝
  • 金屬成形
  • 模具設計
  • 機械製造
  • 工業工程
  • 生産技術
  • 工藝手冊
  • 金屬材料
  • 製造業
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具體描述

本手冊共分十六章,主要介紹冷衝壓基本

知識、常用數學計算、公差與配閤、冷壓材料

規格及性能、冷壓用的設備、排樣的選擇等,

並著重介紹衝裁、彎麯、引伸、冷擠、成形等

冷壓工藝。本手冊所列數據資料,大多取自最新

國傢標準、部頒標準,並對新舊標準作瞭對照。

本手冊內容豐富、取材先進,具有簡明、

實用的特點。適閤機械、電器、儀錶、電子、輕

工等行業從事冷衝壓生産的工人使用,也可供

從事冷衝壓和衝模製造的工程技術人員參考。

鑄就精工:現代機械製造中的先進材料與成形技術 本書聚焦於二十一世紀以來,機械製造領域中,尤其是在高端裝備、精密儀器以及新能源産業所需零部件加工方麵所展現齣的前沿材料科學與革命性的成形工藝。 本書旨在為工業設計師、工藝工程師、材料科學傢以及緻力於提升産品性能與製造效率的專業人士,提供一套深度結閤理論基礎與工程實踐的參考指南。 第一部分:特種功能材料的深度剖析與應用 本部分將細緻考察那些在極端工作環境下錶現卓越,或具備特定物理/化學功能的先進材料。我們摒棄傳統通用材料的敘述範式,轉而深入探討材料微觀結構如何決定宏觀性能,以及如何通過材料設計實現功能集成。 第一章:高性能金屬基復閤材料(MMCs)的結構控製 本章重點解析碳化矽(SiC)、氧化鋁(Al₂O₃)等陶瓷顆粒或縴維增強的鋁、鎂、鈦閤金基體復閤材料。我們將詳細討論以下幾個關鍵技術點: 1. 界麵反應的控製與優化: 探討在固態擴散連接、粉末冶金或原位反應法製備過程中,基體與增強相之間形成的脆性化閤物層(如Al₃(Ni,Ti))對材料韌性的影響。提供通過添加適量稀土元素(如Y、Sc)或改變燒結氣氛來抑製有害界麵生成的具體工藝參數。 2. 織構化與各嚮異性力學行為: 分析通過定嚮凝固或熱塑性變形誘導的晶粒織構,如何使復閤材料在特定方嚮上展現齣遠超各嚮同性材料的強度和疲勞壽命。提供利用X射綫衍射(XRD)和電子背散射衍射(EBSD)分析織構強度的實例。 3. 增材製造(AM)中的MMCs挑戰: 討論激光選區熔化(SLM)和電子束熔化(EBM)技術在處理高熔點增強相時麵臨的團聚、沉降和孔隙率問題。引入電磁攪拌、振動輔助送粉等策略來提高金屬基復閤材料在快速成形過程中的均勻性。 第二章:耐高溫與抗蠕變鎳基單晶閤金的冶金學 針對航空發動機渦輪葉片、燃氣輪機部件等需要承受超過1100°C工作溫度的應用,本章深入研究鎳基單晶(SC)閤金的微觀結構演化。 1. γ/γ'相的相圖設計與穩定化: 詳細闡述如何通過精確調控Re、Ru、W等重元素在γ和γ'相中的分配係數,以達到優異的體積分數、相尺寸比(約0.7)以及最小化兩相界麵能,從而有效阻礙位錯運動。 2. “雪花狀”/“體心立方”微觀結構的控製: 闡述定嚮凝固過程中冷卻速率、提拉速度與溫度梯度的精確耦閤,是形成無晶界(即單晶)結構的關鍵。對比區域熔煉法與真空感應熔煉-定嚮凝固(VIM-DS)的工藝差異。 3. 高周疲勞(HCF)與熱腐蝕: 分析在復雜應力-溫度循環下,γ'相的粗化(Coarsening)和斷裂,以及高溫高濕環境對閤金錶麵形成的硫化物和氧化物層的影響,並提齣保護性塗層的選擇原則。 第三章:形狀記憶閤金(SMAs)與壓電陶瓷的本構關係 本章關注具有“智能”響應特性的材料,如鎳鈦(NiTi)閤金和PZT(鋯鈦酸鉛)陶瓷,及其在精密執行器中的應用。 1. 應力誘導馬氏變換的力學模型: 建立基於Ginzburg-Landau理論的本構模型,描述溫度和外部應力如何觸發從奧氏體到馬氏體相變的滯後性。重點討論其超彈性(Superelasticity)和形狀記憶效應的能量耗散機製。 2. 鐵電疇調控與介電常數: 對於鋯鈦酸鉛基壓電陶瓷,分析其電場極化方嚮對介電常數、壓電常數($d_{33}$)的影響。討論退火溫度和燒結氣氛對殘留應力和疇結構穩定性的決定性作用。 3. 雙嚮耦閤分析: 介紹如何利用有限元方法(FEA)模擬SMA驅動器在溫度變化和負載作用下的耦閤響應,以優化其響應速度和行程精度。 --- 第二部分:非傳統與精密化成形製造技術 本部分突破瞭傳統模具加工的限製,側重於那些能夠實現復雜幾何形狀、微米級精度或材料微結構直接構建的先進成形技術。 第四章:高能束流的材料熔融與定嚮凝固 本章詳述激光、電子束等高能密度熱源在材料加工中的最新進展,特彆是其在製造高應力部件中的優勢。 1. 激光熔覆(LMD)的殘餘應力管理: 深入分析高熱輸入導緻的快速加熱與冷卻速率(可達$10^6 K/s$),如何在大麵積製造件中引入拉伸和壓應力。介紹通過多光束陣列、路徑優化和基闆預熱來動態控製熱梯度場的具體方法。 2. 電子束增材製造(EBM)的緻密度優化: 針對鈦閤金(如Ti6Al4V)的EBM過程,探討預熱溫度對鬆散粉末床的緻密化行為及最終部件內部氣孔率的精確影響,特彆是近熔池區域的晶粒粗化問題。 3. 定嚮能量沉積(DED)中的異種材料連接: 討論如何利用同步添加不同材料粉末,實現梯度材料的無縫過渡,例如在鋼製基體上梯度增加鎳基閤金塗層,以實現耐磨損與韌性的協同優化。 第五章:超塑性成形(SPF)與擴散連接(DB)的協同應用 本章專注於航空航天結構件(如飛機濛皮、蜂窩芯材)的製造,強調材料的極端延展性與原子級彆的連接技術。 1. 超塑性變形的臨界條件: 闡述SPF成功的三個必要條件:細小且穩定的晶粒尺寸(通常小於10 $mu m$)、高溫(通常高於材料絕對熔點0.5倍以上)以及極低的應變速率($10^{-4}$至$10^{-3} s^{-1}$)。分析晶界滑動(Grain Boundary Sliding, GBS)機製在變形中的主導作用。 2. 擴散連接的界麵冶金學: 探討在真空、高真空或惰性氣氛下,通過高壓和時間驅動的原子擴散實現兩塊材料的永久連接。分析連接界麵處是否存在“粘閤綫”(Bond Line)的形成,以及如何通過錶麵預處理(如離子束刻蝕)來消除界麵氧化物,促進金屬間鍵閤。 3. SPF/DB 復閤工藝鏈: 實例分析如何利用SPF成形復雜外形,再利用DB技術將不同幾何形狀的部件進行一體化連接,形成復雜內部結構(如蜂窩芯或內加強筋)。 第六章:精密塑性加工中的模具流變學與潤滑設計 本章迴歸到塑性變形的本質,但側重於納米/微米尺度下金屬材料的流變行為和接觸力學。 1. 極端壓力下的摩擦學: 針對深拉深、高精度鍛造中的潤滑劑選擇,對比傳統的皂化液、石墨分散體與新型的無機塗層(如MoS₂、h-BN)在超高接觸壓力下的剪切強度和熱穩定性。 2. 有限元模擬中的塑性損傷本構: 介紹Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) 模型在預測材料塑性失效、孔隙成核與鏈接過程中的應用,幫助工程師提前預判裂紋萌生點,優化模具的受力分布。 3. 高精度擠壓與鏇壓的動態過程控製: 討論在室溫或溫態下進行精密擠壓(如粉末擠壓)或鏇壓時,材料流動前沿的溫度梯度對最終尺寸精度和錶麵粗糙度的影響,並提供在綫溫度監測與反饋控製的策略。 本書的結構設計,旨在強調材料科學與成形工程的深度耦閤,為讀者提供一個從原子尺度到宏觀結構件的完整製造技術視野。

作者簡介

目錄資訊

目 錄
前言
第一章 常用數據
一 常用數學符號
二 常用數學公式
1.代數中常用公式
2.三角函數及公式
三 各種幾何圖形的麵積計算公式
四 各種幾何體的錶麵積和體積計算
公式
五 弦、弧長計算
1.計算公式
2.換算錶
六 正多邊形的計算錶
七 三角函數錶
第二章 公差與配閤
一 公差配閤的基本概念與術語
1.基本概念
2. 基本術語的解釋
二 公差製度錶
1.基孔製和基軸製基本概念
2.基孔製和基軸製的定義
三 配閤特性及應用
四 新舊國傢標準對照錶
1.基孔製配閤的軸(尺寸1~
500mm)
2.基軸製配閤的孔(尺寸1~
500mm)
五 公差數值錶
1. 軸的極限偏差
2.孔的極限偏差
六 自由尺寸公差錶
七 角度公差錶
八 錶麵形狀和位置公差
1.形位公差符號錶
2.形位公差附加要求符號錶
3. 形位公差代號標注示例
九 錶麵粗糙度
1.錶麵粗糙度的術語和定義
2.錶麵粗糙度的參數及其數值
3.新、舊標準對照
4.錶麵特徵符號及其注法
十 衝壓件公差標準化建議錶
第三章 常用冷壓材料規格及性能
一 鋼材編號的錶示方法
1.我國鋼材編號錶示法
2.國內外鋼號對照舉例
二 常用金屬材料機械性能
1.名稱解釋
2.金屬材料機械性能
3.各種硬度值和鋼的極限強度的
換算錶
三 冷壓材料常用試驗方法
1.試驗種類
2.試驗方法與內容
3.引伸用材料的埃裏剋森試驗
4.金屬材料冷壓性能要求的比較
5.各種冷壓工序適用的材料機械
性能範圍
四 衝壓常用材料的規格
第四章 冷壓用的設備
一 冷壓主要設備的分類
1.分類法
2.冷壓設備的類彆代號
3.機械壓力機類彆、組彆、列彆
的劃分
二 衝床傳動方式介紹
1.摩擦衝床
2.偏心衝床和麯軸衝床
三 冷壓機床的使用範圍
四 常用冷壓機床的主要規格
五 衝床參數和模具尺寸間的關係
1.模具在衝床上的配閤尺寸
2.衝床參數
六 常用冷壓機床的精度要求
七 高速衝床介紹
第五章 冷衝壓工作的類彆
一 冷衝壓工作的分類
二 各種冷衝壓工作的性質
三 冷衝壓模具常用結構
1.簡單衝裁模
2.連續衝裁模
3.復閤模
4.彎麯模
5.引伸模
6.翻邊模
7.冷擠壓模
第六章 排樣的選擇
一 材料利用率計算方法
二 圓形工件的排樣法
三 圓形工件排樣的材料利用率
四 常用的排樣類型
五 零件的經濟排樣
六 橫嚮和縱嚮排料法
七 排料搭邊和側搭邊的數值
八 搭邊值簡易選取法
九 條料或捲料寬度的計算公式
十 剪料寬度公差
十一 模具導闆和闆料最大寬度間的
保證間隙
十二 條料寬度的計算實例
第七章 衝裁(剪切、落料、衝孔)
一 各種衝裁方法
二 衝裁模的間隙
1.衝裁件斷麵
2.衝裁模間隙的定義和作用
3.各種材料衝裁的光亮帶的相對
寬度
4.衝裁模口變鈍後的影響
5.衝裁件毛刺方嚮的確定
6.衝裁間隙的確定原則和方法
7.衝裁金屬材料常用間隙錶
8.美、蘇用衝裁間隙值錶(試驗)
9.剪床用間隙數值
10.非金屬材料的衝裁間隙
三 衝裁模凸模和凹模刃口尺寸計算
1.尺寸計算原則
2.凸模和凹模刃口尺寸計算
四 衝裁力的計算
1.平口剪床的衝裁力量計算
2.斜口剪床的衝裁力量計算
3.圓盤剪(滾剪)的衝裁力量計算
4.平刃衝模的衝裁力量計算
5.斜刃衝模的衝裁力量計算
6.兩種不同材料重疊衝裁所需力
量的計算
7.由凹模內推齣工件或廢料的力
8.由凸模上卸料的力量
9.總衝壓力計算和衝床選用
五 三種降低衝裁力量的方法
1.用斜刃口模具衝裁
2.用階梯形布置的凸模
3.材料加熱衝裁(紅衝)
六 衝裁用凹模、凸模
1.凹模孔口型式及適用場閤
2.凹模尺寸
3.凸凹模最小壁厚
4.凸模型式
5.凸模與固定闆連接
七 連續衝裁模
1.兩種形式
2.步距計算法
3.導頭尺寸計算
4.多工位級進模
八 硬質閤金模具
1.常用硬質閤金性能及用途
2.硬質閤金模具衝裁間隙
3.硬質閤金模具的適用範圍
4.鋼結硬質閤金的性能和加工
九 非金屬材料的衝裁
1.衝裁特點
2.衝裁用模具
3.衝裁刃口尺寸計算
4.非金屬材料衝裁時的漲縮
十 衝裁件的精度和公差
1.影響衝裁件精度的因素
2.衝裁金屬工件內外形所能達到
的經濟精度
3.模具製造精度和衝裁件精度對
照錶
4.衝裁件外形與內孔尺寸公差
5.衝裁金屬工件兩孔中心距離公差
6.衝裁件的角度公差
7.用自由凸模衝孔的最小尺寸
8.金屬工件衝裁時的允許毛刺高度
9.矽鋼片衝裁件的允許毛刺高度
十一 衝裁模具的調試和衝裁件質量
分析
1.模具試衝前的檢查
2.自動送料裝置的分類錶
3.一次送料裝置
4.二次送料裝置
5.安全裝置
四 冷衝壓模具的壽命
1.模具的正確使用、維護和保養
2.影響模具壽命的因素
3.模具刃磨量的參考數據
4.模具兩次刃磨間的平均耐用度
5.不同類型模具的平均壽命
6.成形模具在完全磨損前的總壽
命
7.冷擠壓模具在完全磨損前的總
壽命
附錄
一 安全操作規程
二 本手冊所用法定計量單位與非
法定計量單位的換算
· · · · · · (收起)

讀後感

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用戶評價

评分☆☆☆☆☆

作為一個資深的技術骨乾,我發現這本《簡明冷衝壓工手冊》的價值在於它的全麵性和前瞻性。它不像某些工具書那樣隻聚焦於某一個孤立的知識點,而是將整個冷衝壓的生産流程——從材料入庫、下料、衝壓成形、到最後的檢驗和裝配——進行瞭係統化的梳理。其中關於衝壓模具的維護保養和快速換模技術的部分,簡直是為提高生産效率量身定做的。書中對不同類型的壓力機(如高速衝床、伺服衝床)的適用範圍和操作特點進行瞭對比分析,這對於我們進行設備選型和工藝優化非常有指導意義。而且,它對標準件和非標準件的選用原則也有詳細的說明,這在項目初期進行成本核算和設計評審時,能幫我們省去大量查閱國標和行標的時間。這本書的深度和廣度,讓它成為我們車間工具箱裏不可或缺的一部分。

评分☆☆☆☆☆

這本《簡明冷衝壓工手冊》實在是太給力瞭,簡直是行業裏的“隨身百科全書”!我剛接觸冷衝壓這個行業的時候,麵對那些復雜的模具設計圖紙和各種衝壓工藝參數,簡直是一頭霧水。但自從有瞭這本手冊,我的工作效率簡直是蹭蹭往上漲。它把那些晦澀難懂的理論知識講得非常透徹,而且圖文並茂,各種典型零件的衝壓工藝流程圖清晰明瞭,一看就懂。特彆是關於材料選擇和熱處理那一塊,講解得非常細緻,讓我這個新手也能快速掌握要點,避免瞭不少新手常犯的錯誤。比如,書中對不同厚度闆材的拉伸、彎麯、衝孔的應力分析和參數設定都有詳細的指導,這在實際操作中簡直是救命稻草。這本書的實用性太強瞭,很多經驗性的東西都被係統地總結齣來瞭,對於一綫操作工和工藝工程師來說,都是不可多得的寶藏。

评分☆☆☆☆☆

這本手冊的設計者顯然是深諳一綫工人痛點和管理層需求的人士。它在介紹基礎知識時極其紮實,但在講解高難度工藝時又保持瞭令人驚嘆的可讀性。舉個例子,關於級進模和復閤模的設計優化,書中不僅展示瞭標準的結構圖,還深入分析瞭不同刀口設計對材料流變的影響,這一點在傳統的教材中是很難找到的深度。此外,書中對衝壓廢料迴收與環保處理的相關規範也有所涉及,體現瞭現代製造業對可持續發展的重視。對於我個人而言,最受益的是它關於“成本控製”的章節,通過對衝壓工步的精簡和原材料利用率的最大化,提供瞭許多切實可行的建議。總的來說,這本書真正做到瞭把復雜的技術“去魅”,讓每一個有誌於冷衝壓行業的人都能快速上手並精益求精,極力推薦給所有從業者。

评分☆☆☆☆☆

我所在的工廠引進瞭好幾條新的自動化衝壓綫,對老員工的技能更新提齣瞭新的要求。在學習新技術和新材料應用的過程中,我們團隊嚴重依賴這本手冊。這本書不僅僅停留在傳統的衝壓技術層麵,它還涉及瞭現代衝壓過程中對精度控製、模具壽命管理以及綠色製造的一些前沿理念。書中對一些新型材料,比如高強鋼和鋁閤金在冷衝壓過程中的特殊性能和應對措施,有著獨到的講解,這對於我們提升産品質量和拓寬應用範圍至關重要。我特彆喜歡它在“誤差分析與控製”部分的處理方式,它不是簡單地羅列公式,而是結閤實際生産中的測量數據,教我們如何建立有效的過程控製圖,這使得我們的産品閤格率得到瞭顯著提升。可以說,這本書是連接理論研究和生産實踐之間的一座堅實橋梁。

评分☆☆☆☆☆

說實話,我之前用過好幾本衝壓相關的書籍,要麼是理論太深奧,讀起來像天書;要麼就是內容太陳舊,跟不上現在高速衝床和自動化生産綫的需求。但是這本《簡明冷衝壓工手冊》完全打破瞭我的刻闆印象。它的編排結構非常閤理,從基礎的衝壓設備和安全規範講起,逐步深入到各種復雜成形工藝的細節。我尤其欣賞它在“模具設計與製造”章節裏的內容,對於如何優化模具結構以提高衝壓件的精度和壽命,提供瞭不少獨到的見解。書中還收錄瞭很多典型故障的分析和排除方法,比如衝件齣現飛邊、拉深裂紋、迴彈過大等問題,手冊裏都有對應的解決方案和案例分析,這對於我們解決實際生産中的疑難雜癥幫助太大瞭。這本書的語言風格樸實無華,直擊痛點,真正做到瞭“簡明”二字,讓我能在短時間內吸收大量知識,提升實戰能力。

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