高清PDF《精冲 技术解析与工程运用 》邓明 吕琳 编著 2017年版

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前言
精冲工艺从德国人发明到现在已经一百多年了。随着汽车工业在我国的迅速发展,近十年来精冲技术在我国的应用有了快速发展,正开始广泛地应用于汽车零部件的生产。多年以来,以周开华和王新华为代表的我国精冲技术工作者在学习国外先进精冲技术的基础上,不断地开拓创新。我国精冲技术专家周开华在1990年编写了《简明精冲手册》,涂光棋老教授在2006年编著了《精冲技术》,为精冲技术在国内的发展做出了巨大贡献。2006年中国锻压协会成立了“全国精冲技术委员会”,促进了我国精冲技术的交流。本书正是在精冲领域的好朋友的倡议和鼓励下编著而成的,其目的是通过深入地对精冲工艺进行工程解析,介绍精冲工艺和模具设计的方法,总结精冲技术研究的最新成果,促进精冲技术在我国的交流和发展。
我是20世纪90年代末开始进入精冲技术领域的,主要开展了精冲机理及经济型精冲模具研究;高精度齿板精冲成形规律及关键技术研究;新型闭挤式精冲轮廓面成形机理、成形原理及工艺规律、成形表面物理力学形态特性以及成形装置进行研究;局部精密轮廓的剪挤成形技术研究;零件精冲工艺的产业化开发等工作。我认为,精冲虽然是塑性成形领域一个小的分支,但随着对板料成形件质量要求的不断提高,以及精冲和挤压、冲压工艺的复合成形得到广泛应用,目前大有以精冲为龙头,串起挤压、精锻等体积成形工艺,串起板料的弯曲、拉深、翻边胀形等冲压工艺,用来复合加工精密三维板料成形件的趋势。精冲原来是作为“精密冲裁”的简称,有可能今后发展成为“精密冲压”的代称。本书全面地介绍了从精整到半精冲,从齿圈压板精冲到各种新型的精冲工艺所形成的精冲大家庭的全部内容。不仅如此,作为广泛应用精冲的工艺一齿圈压板精冲,本书也比较详细地论述了它的成形机理、工艺规律和精冲复合工艺设计,并对该工艺所涉及的一些技术问题进行了比较深入的解析,对工程应用中具体的模具设计方法进行了介绍,以进一步推动齿圈压板精冲的工程应用。本书还对复合精冲工艺所涉及的冲压和挤压专业知识进行了介绍,以期读者在今后的精冲技术实践中能做到触类旁通,举一反三。
本书凝聚了作者几十年的研究和工程实践积累的成果,其特点如下。①内容全面。从半精冲的精整加工和平面压边半精冲,到齿圈压板精冲,再到特种精冲的对向凹模精冲、往复精冲、闭挤式精冲等的都有比较详尽的论述,还介绍了复合精冲相关的冲压和挤压专业知识。②重点突出。对于工程上广泛应用的“齿圈压板精冲”,无论是成形机理工程问题的理论解析,还是精冲工艺模具设计方法,以及复合精冲涉及的挤压和冲压相关工艺等都进行了详尽的论述,最后还编辑了一章介绍零件的精冲模具设计案例。③融人了最新的研究成果。书中融入了作者近年来在切挤复合精冲、平面压边精冲、齿圈压板精冲、闭挤式精冲成形等方面的各项研究成果,特别是对闭挤式精冲进行了全面论述。④读者适应性广。精冲本身是一个小的领域,因此本书既有深入理论解析性,又有接地气的专业基础知识和工程设计应用方法,并兼有工艺模具设计的学习性和设计数据的资料性特质,图文并茂,实际案例多,实践应用性强,期望本书能够做到兼有专著、教材、手册的功用,为本领域的学者、工程技术人员和学生提供参考。
衷心感谢本书引用到的同行朋友们丰富的精冲技术资料的支持。感谢我们的研究生为本书所付出的劳动!
精冲领域的研究和本书的出版,得到了国家自然科学基金项目和重庆市高校成果转化重大项目的支持,得到了重点专著基金的经费资助。
每个人的技术人生是短暂的,欢迎更多的朋友加入精冲技术的行列,祝愿精冲技术之花在中国大地盛开!
鉴于作者水平所限,书中不妥之处敬请同仁指正。
邓明
2017年春节于山城重庆

内容索引:

第1章
绪论1
1.1精冲工艺的分类1
1.2各类精冲工艺简介2
1.2.1切挤复合精整2
1.2.2平面压边半精冲2
1.2.3齿圈压板精冲(传统精冲)3
1.2.4难成形坯料的精冲方法4
1.3精冲产业的现状及发展7
1.3.1精冲产业的现状7
1.3.2精冲技术的发展趋势……10
1.4塑性成形基础理论…11
1.4.1材料基本力学方程…11
1.4.2塑性本构关系…11
1.5塑性与塑性条件…12
1.5.1金属的塑性…12
1.5.2塑性变形的微观形式……13
1.5.3塑性条件………13
1.6影响材料塑性大小的因素……14
1.6.1化学成分对塑性的影响……14
1.6.2外界条件对塑性的影响…16
1.7塑性成形基本定律…18
1.8板料成形的应力应变特点及成形性能…19
1.8.1板料成形的应力应变特点19
1.8.2板料的成形性能20
1.8.3冲压成形性能及实验……20

1.9板料成形极限图及应用……21
1.9.1成形极限图的概念和试验绘制方法……21
1.9.2成形极限图FLD的应用22
1.10冷成形时的摩擦23
1.10.1冷成形时摩擦的特点23
1.10.2影响摩擦的主要因素24
第2章精冲成形及工程解析26
2.1精冲技术的原理及特点………26
2.1.1齿圈压板精冲技术的原理……26
2.1.2精冲技术的特点……………26
2.2精冲工艺的发展历程…28
2.3齿圈压板精冲工艺过程………29
2.4精冲的成形机理…30
2.4.1精冲成形过程中韧性断裂理论表达…30
2.4.2精冲成形时的变形分析……31
2.4.3精冲成形过程的计算机模拟结果…32
2.4.4精冲面的形成机理……33
2.4.5精冲件变形区的显微组织变化和硬度分布…34
2.4.6精冲件表面的残余压应力………………35
2.5影响精冲成形表面质量的因素……37
2.5.1影响表面完好率的主要因素…37
2.5.2影响塌角的主要因素………………39
2.5.3影响撕裂的主要因素…………40
2.5.4影响毛刺的主要因素…41
2.6零件形状几何参数对精冲工艺的适应性…42
2.6.1.零件圆角半径…42
2.6.2槽宽、环宽及边距……43
2.63孔径和孔边距…43
2.6.4齿轮模数…44

第3章齿圈压板精冲工艺及模具设计45
3.1精冲的工艺设计…………45
3.1.1精冲工艺设计的内容和程序……45
3.1.2精冲工艺的力能参数…45
3.1.3精冲模具的间隙…………48
3.1.4精冲模具刃口尺寸的确定……48
3.1.5刃口圆角的确定………52
3.1.6精冲过程中的润滑………52
3.2精冲模具设计………………54
3.2.1模具的总体结构……………54
3.2.2齿圈压边装置…………57
3.2.3精冲模的压力中心……61
3.2.4精冲模具零件………63
3.2.5经济型精冲模具…………67
3.3精冲模具的材料及热处理……………………71
3.4精冲模具的失效分析及寿命……73
3.4.1精冲模具的磨损和断裂………73
3.4.2W6Mo5Cr4V2精冲模应用74
3.4.3精冲模具的寿命…78
第4章精冲设备及精冲材料79
4.1精冲设备的特性及发展状况……79
4.1.1精冲压力机的历史及现状……79
4.1.2目前精冲机的技术水平………81
4.1.3精冲机的发展趋势………82
4.2精冲工艺对精冲机的要求………83
4.3精冲压力机的类型和结构………85

4.4精冲机关键技术………87
4.4.1精冲机的精确导向设计……87
4.4.2静压导轨油膜厚度控制方式…………91
4.4.3机身结构的数值模拟设计………93
4.4.4精冲机下死点的精确控制…………99
4.5经济型精冲装置…103
4.5.1简易精冲机103
4.5.2在普通压力机上的精冲模架104
4.6常见精冲机型号及技术参数109
4.7精冲件的材料及热处理113
4.7.1精冲件的材料要求113
4.7.2常用精冲材料及精冲性能评价116
4.7.3常用精冲用钢材的球化退火处理118
4.7.4精冲材料的选择…119
第5章精冲复合成形技术122
5.1精冲复合工艺及其特点122
5.1.1精冲复合成形工艺分类122
5.1.2精冲复合成形工艺的特点123
5.2精冲-板料成形复合工艺……124
5.2.1精冲-拉深复合成形……125
5.2.2精冲-弯曲复合……132
5.2.3精冲-局部成形复合工艺135
5.3精冲-挤压复合成形工艺…147
5.3.1挤压工艺基础148
5.3.2精冲挤压复合成形机理研究152
5.3.3模锻时的成形力及分流降压设计155
5.3.4板料辙压变薄158
5.3.5挤压凸台163
5.3.6挤压沉孔168
5.3.7精冲-精锻复合成形172

第6章闭挤式精冲技术174
6.1闭挤式精冲的工艺过程及特点174
6.2闭挤式精冲变形区应力应变分析176
6.2.1闭挤式精冲有限元模型的建立176
6.2.2变形区材料应力分析179
6.2.3变形区材料应变分析182
6.3闭挤式精冲轮廓面成形机理184
6.3.1坯料塑性对闭挤式精冲成形性的影响184
6.3.2闭挤式精冲材料流动分析184
6.3.3成形面显微特征及表面特征………187
6.4闭挤式精冲主冲裁力计算189
6.4.1闭挤式精冲滑移线场的建立189
6.4.2精冲主冲裁力的计算190
6.4.3实验验证194
6.5闭挤式精冲成形工艺规律195
6.5.1模具结构参数与光亮带比例关系195
6.5.2反顶力与光亮带比例关系197
6.6闭挤式精冲模具结构………199
6.7闭挤式精冲直齿轮模具结构优化设计201
6.7.1分流降压腔设计201
6.7.2主凹模结构设计205
6.7.3模具润滑结构205
6.8直齿轮闭挤式精冲模具的失效分析206
6.8.1模具的受力分析和失效形式206
6.8.2模具失效的原因208
6.8.3延长模具寿命的途径209
6.9闭挤式精冲直齿轮时塌角的形成与控制209
6.9.1齿顶塌角的形成原因209
6.9.2塌角的控制……211

第7章局部切挤复合成形技术214
7.1切挤复合工艺的成形过程和特点215
7.11切挤复合成形的工艺类型和过程215
7.1.2切挤复合精整的特点215
7.2变形区力学状态和机理216
7.2.1变形区的力学分析216
7.2.2切挤复合精整的成形机理221
7.3精整质量的影响因素225
7.3.1材料性质对成形面质量的影响225
7.3.2坯料余量的影响226
7.3.3主模具的圆角的影响227
7.3.4主模具表面状况的影响228
7.35工件轮廓形状的影响228
7.4精整工艺及模具设计229
7.4.1精整工艺设计229
7.4.2精整模具设计233
7.5精整工艺实例……236
7.5.1工艺分析236
7.5.2.模具结构237
7.5.3模具特点238
第8章其他特种精冲技术240
8.1平面强力压边半精冲240
8.1.1平面强力压边半精冲过程及特点240
8.1.2平面强力压边半精冲工艺的机理242
8.1.3成形工艺规律………244
8.1.4平面强力压边半精冲模具247
8.2对向凹模精冲………248
8.2.1对向凹模的精冲过程……248
8.2.2对向凹模精冲的特点249
8.2.3对向凹模精冲变形机理250
8.2.4试样件横断面上硬度分布251

8.2.5实例:凸轮对向凹模精冲模具的设计251
8.3往复式精冲253
8.3.1往复式精冲的工艺过程及特点253
8.3.2往复式精冲材料流动规律254
8.3.3往复式精冲成形的工艺实验255
第9章精冲生产中的问题及案例258
9.1精冲零件精度问题258
9.1.1尺寸精度258
9.1.2平面度258
9.1.3垂直度258
9.2精冲模具生产应用中的若干问题259
9.2.1精冲模具材料方面的问题259
9.2.2齿形精冲模具制造中的问题260
9.2.3润滑剂的改进262
9.3齿轮精冲的齿顶塌角和开裂问题262
9.3.1齿顶塌角和开裂的原因262
9.3.2减少齿顶塌角的措施263
9.3.3一种无塌角精冲方法264
9.3.4避免齿顶开裂的措施265
9.4精冲工艺模具设计案例266
9.4.1凸轮精冲工艺与模具设计要点266
9.4.2小悬臂零件精冲加工……268
9.4.3薄壁卡圈精冲………………271
9.4.4连杆精冲加工274
9.4.5小模数内齿轮精密冲裁277
9.4.6座椅调节器精冲技术开发280
9.4.7半凹陷内齿轮的精冲成形………283
9.4.8调整垫片精密冲裁285
9.4.9换挡拨叉精冲288

9.4.10链轮精冲工艺设计……290
9.4.11氮气弹簧式内花键精冲复动模具…294
9.4.12空调离合器板的精冲………296
9.4.13扇形齿板精冲………302
9.4.14小齿板零件精冲305
参考文献308

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