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第1篇 模具计算机辅助设计3

第1章 概论3

1 计算机辅助设计(CAD)的基本概念3

2 CAD在模具设计中的应用4

2.1 计算机在设计过程中的辅助作用4

2.2 模具CAD/CAM技术的应用5

2.3 模具CAD的优越性6

2.4 模具CAD的特点6

3 传统的模具设计制造与模具CAD/CAM的比较7

3.1 传统模具设计与制造7

3.2 集成的模具设计制造流程7

1.2 外部存储器9

1.1 主机9

1 模具CAD系统的硬件9

第2章 模具CAD系统的组成9

1.3 输入设备10

1.4 输出设备11

2 计算机网络14

3 模具CAD系统的软件16

3.1 系统软件16

3.2 支撑软件16

3.3 应用软件18

第3章 模具CAD中的数据处理19

1 常见的数据结构19

1.1 数据结构19

1.2 常用的数据结构20

2.1 以数组的形式存放数表23

2 数表的处理方法23

2.2 以数据文件形式存放数表24

2.3 函数插值方法25

2.4 交互处理方法26

3 线图的程序化26

4 建立经验公式的方法27

4.1 处理数表的回归分析方法27

4.2 多项式拟合28

4.3 线性拟合与可化为线性拟合的问题28

第4章 模具CAD的图形技术基础30

1 图形的变换30

1.1 二维图形的变换30

1.2 三维图形的变换32

1.3 透视变换35

2 交互技术36

2.1 交互输入技术37

2.2 用户界面设计37

第5章 CAD的建模技术40

1 几何造型的基本概念40

1.1 形体的信息结构40

1.2 布尔运算40

1.3 欧拉公式41

2 形体的表示模式41

2.1 体素调用表示41

2.2 空间点列表示41

2.3 单元分解表示41

2.7 混合模式42

2.6 边界表示(B-Reps)42

2.4 扫描变换表示42

2.5 构造体素表示(CSG)42

3 用于模具CAD几何建模系统的功能43

3.1 几何造型系统功能43

3.2 模具CAD理想的几何造型系统特点44

4 参数曲线与曲面建模45

4.1 贝赛尔(Bezier)曲线与曲面45

4.2 B样条曲线和曲面46

4.3 非均匀有理B样条(NURBS)曲线与曲面47

5 参数化特征建模49

5.1 特征建模技术49

5.2 参数化技术51

5.3 参数化特征造型的基本方法54

6 装配建模技术55

6.1 装配建模的基本概念55

6.2 装配建模的一般方法57

6.3 基于功能组件的模具装配设计方法58

第6章 产品数据管理(PDM)技术60

1 PDM技术概述60

1.1 PDM技术产生的背景60

1.2 PDM的定义60

1.3 PDM系统的体系结构60

2 PDM系统的功能61

2.1 数据与文档管理61

2.3 产品结构与配置管理63

2.4 零部件分类库管理63

2.2 过程与工作流程管理63

2.5 项目管理64

2.6 其他功能64

3 PDM系统的实施64

3.1 PDM实施的内容64

3.2 PDM实施的基本步骤65

3.3 PDM的信息建模65

3.4 成功实施PDM应注意的几个问题68

4 基于PDM的系统集成68

4.1 基于PDM实现应用集成的三个层次68

4.2 模具CAD/CAPP/CAM与PDM的集成69

2 冲裁件工艺性判断71

1 冲裁模CAD/CAM系统的结构与功能71

第7章 冲裁模CAD71

2.1 判别模型的建立73

2.2 处理图形的几种算法73

2.3 工艺性的自动判别过程74

3 毛坯优化排样75

3.1 毛坯排样问题的数学描述75

3.2 多边形法76

3.3 高度函数法76

3.4 平行线分割纵横平移法78

4 冲裁工艺方案的设计80

4.1 模具类型的选择80

4.2 连续模的工步设计82

5.1 冲裁模结构设计子系统的功能结构84

5 冲裁模结构设计84

5.2 总装图设计85

5.3 凹模与凸模设计85

第8章 级进模CAD88

1 级进模设计内容及过程分析88

2 级进模CAD系统的结构与功能89

2.1 系统的总体结构89

2.2 功能模块组成90

3 基于特征的冲压工艺设计91

3.1 板金零件的单元特征模型91

3.2 基于特征的冲压工艺设计方法93

4.1 级进模结构的装配模型96

4 级进模结构与零件CAD96

4.2 总体结构及零件设计97

第9章 覆盖件模具CAD100

1 覆盖件模具CAD系统结构100

1.1 冲压工艺设计100

1.2 模具结构设计100

2 覆盖件模具冲压工艺CAPP101

2.1 冲压工艺CAPP系统的总体结构101

2.2 覆盖件冲压工艺的数据库管理系统102

2.3 基于成组技术的检索式工艺设计106

3 基于特征的冲压工序详细设计107

3.1 覆盖件产品的分类描述方法107

3.2 拉延工序件设计107

4.1 基于典型结构的覆盖件模具结构二维设计111

4 覆盖件模具结构设计111

4.2 基于特征的覆盖件模具结构三维设计113

第10章 注塑模CAD115

1 注塑模CAD/CAE/CAM概述115

1.1 塑料模CAD/CAM的发展115

1.2 塑料模CAD/CAM系统的工作流程115

2 注塑模CAD的内容及特点117

2.1 注塑模结构CAD的内容117

2.2 注塑模CAD的特点118

3 注塑模CAD软件的开发118

3.1 软件结构119

3.2 标准模架选择及编码119

3.3 镶拼式模具结构设计120

4.1 流道系统的结构122

4 注塑模流道系统的设计122

4.2 流道系统的设计计算123

第11章 锻模CAD127

1 利用成组技术建立锻模CAD系统的方法127

2 锻件与毛坯形状复杂性的定量计算130

3 轴对称件锻模CAD系统131

3.1 轴对称件锻模CAD/CAM系统的组成131

3.2 轴对称锻件几何形状的输入132

3.3 锻件设计132

3.4 锻模设计133

4 长杆类锻模CAD系统133

4.1 长杆类锻模CAD/CAM系统的总体结构133

4.2 模锻工艺设计134

4.3 拔长型槽的设计135

4.4 滚挤型槽的设计137

4.5 型槽的布置138

5 飞边槽尺寸和飞边金属消耗的计算140

5.1 计算飞边槽桥部尺寸的算法140

5.2 计算飞边金属消耗的算法140

6 预锻型槽的设计141

6.1 预锻型槽的设计规则141

6.2 预锻型槽截面的设计方法142

参考文献143

1 连续介质的运动与变形149

1.2 张量基础149

1.1 连续介质力学的基本概念149

第1章 材料成形分析的理论基础149

第2篇 材料成形过程的数值模拟149

1.3 变形几何学153

1.4 运动学156

2 应力157

2.1 体力和面力157

2.2 柯西应力张量158

2.3 其他应力张量158

2.4 应力速率159

3 基本方程和原理160

3.1 基本方程160

3.2 边值问题与初值问题161

3.3 虚功原理与虚功率原理162

4.1 本构关系的一般原理163

4 本构方程163

4.2 弹性本构方程164

4.3 弹塑性本构方程164

4.4 黏塑性本构方程170

4.5 塑性细观力学本构关系172

4.6 流体的本构方程176

4.7 热传导问题178

4.8 状态方程178

第2章 有限元法基础180

1 引言180

2 加权余量法与变分法181

2.1 加权余量法181

2.3 弹性力学中的变分原理182

2.2 变分原理和里兹法182

2.4 约束变分原理184

3 有限元法的实施步骤185

3.1 单元分析185

3.2 实施步骤190

3.3 收敛准则和解的性质190

4 单元模型191

4.1 二维问题191

4.2 轴对应问题195

4.3 三维问题196

4.4 等参单元199

4.5 结构单元203

4.6 单元模型小结211

5.1 线性方程组的求解221

5 有限元方程的求解221

5.2 非线性方程组的求解223

6 有限元前后置处理224

6.1 有限元法模型化和前置处理224

6.2 后置处理228

6.3 利用CAD/CAM的交互式图形界面229

第3章 刚塑性有限元法230

1 刚塑性变分原理230

1.1 刚塑性材料的边值问题230

1.2 理想刚塑性材料的变分原理231

1.3 刚塑性材料不完全广义变分原理231

2.1 离散化233

2 刚塑性有限元公式233

2.2 有限元求解公式236

2.3 刚塑性有限元模拟分析步骤237

3 刚黏塑性有限元法238

3.1 黏塑性材料的变分原理238

3.2 刚黏塑性有限元公式239

4 计算中的几个问题240

4.1 刚性区的处理240

4.2 初始速度场的生成240

4.3 迭代收敛判据242

4.4 摩擦边界条件242

4.5 动态接触边界条件的处理244

4.6 网格重新划分247

1.1 应力应变矩阵249

第4章 弹塑性有限元静力分析249

1 小变形弹塑性有限元法249

1.2 增量形式的虚功原理250

1.3 有限元方程250

1.4 求解步骤251

2 有限应变弹塑性有限元分析252

2.1 应力应变矩阵253

2.2 虚功率方程253

2.3 有限元方程254

3 有限元逆算法256

3.1 理想形变理论256

3.2 有限元逆算法256

3.3 有限元逆算法应用实例257

第5章 有限元动力分析260

1 动力分析的有限元方程260

1.1 一维动力系统260

1.2 虚功率方程和有限元方程261

2 显式时间积分方法263

2.1 中心差分法263

2.2 时间步长的确定263

2.3 动力显式算法的进一步讨论264

3 隐式时间积分方法265

3.1 Newmark法265

3.2 显式与隐式算法的比较和显隐结合的方法266

1.2 建立有限元分析模型268

1.1 建立几何模型268

1 塑性成形模拟的一般步骤268

第6章 塑性成形模拟的实施268

1.3 定义工具和边界条件270

1.4 求解270

1.5 后处理270

1.6 CAE与CAD的集成270

2 工具加载的模型化271

2.1 工具与制件之间的接触271

2.2 拉延肋阻力模型275

3 热分析与热力耦合分析276

3.1 热传导问题的基本方程276

3.2 稳态温度场的有限元法277

3.3 瞬态温度场的有限元法278

3.4 变形与传热过程的藕合分析279

3.5 热力耦合分析的基本方程280

3.6 热力藕合分析的有限元法281

4 组合性能的变化和成形缺陷预测282

4.1 塑性成形过程中材料组织性能的变化282

4.2 成形缺陷预测282

第7章 塑性成形数值模拟的应用实例286

1 锻造过程的数值模拟286

1.1 尾轮锻造286

1.2 曲轴RR弯曲镦锻287

2 挤压过程的数值模拟289

3.1 逆算法的应用290

3.2 增量法的应用290

3 冲压过程的数值模拟290

第8章 有限差分法295

1 差分的基本原理及逼近误差295

1.1 差分原理295

1.2 逼近误差296

2 差分方程、截断误差和相容性298

2.1 差分方程298

2.2 截断误差299

2.3 相容性300

3 收敛性与稳定性300

3.1 收敛性300

3.2 稳定性302

4 Lax等价定理304

1.1 傅里叶定律306

1.2 三维热传导微分方程306

第9章 温度场分析306

1 数学模型306

2 数值求解方法307

2.1 有限差分法(FDM)307

2.2 直接差分法(DFDM)308

2.3 改值的直接差分方程310

2.4 直接差分法(DFDM)与有限差分法(FDM)比较311

3 初始条件311

4 边界条件311

4.1 热传导边界条件312

4.2 热辐射边界条件312

5.2 考虑析出潜热的热能守恒式313

5.1 定义313

5 潜热处理313

4.4 液体金属和凝固层、铸锭和铸型之间的边界条件313

4.3 接触热阻边界条件313

4.5 其他边界条件313

5.3 固相率和温度的关系314

5.4 潜热放出的实际处理方法314

6 温度场数值模拟系统流程316

第10章 流动场分析317

1 数学模型317

2 数学模型的离散化317

2.1 离散格式的选择317

2.2 动量方程(Navier-Stoks方程)的离散318

2.3 连续性方程的离散319

3 SOLA-VOF计算方法320

2.4 体积函数的求值320

4 初始条件321

5 边界条件321

5.1 自由表面速度边界条件321

5.2 自由表面压力边界条件322

5.3 型壁速度边界条件322

6 数值稳定性条件323

7 流动与传热藕合计算323

7.1 前言323

7.2 数学模型与数值求解323

8 流动场模拟软件流程325

1 充模过程的数学描述326

1.1 充模过程的基本方程326

第11章 塑料注射成形过程模拟326

1.2 基本方程的简化327

1.3 数学模型及边界条件327

1.4 塑料熔体的黏度模型329

2 一维流动分析329

3 二维流动分析330

4 三维流动分析331

4.1 压力场有限元方程332

4.2 熔体流动前沿位置的确定333

4.3 温度场计算333

4.4 数值计算过程335

5 保压过程分析335

6.1 一维冷却分析338

6 冷却过程分析338

6.2 二维冷却分析340

6.3 三维冷却分析342

第12章 材料成形过程模拟商业软件简介345

1 塑性成形模拟软件345

1.1 体积成形模拟软件345

1.2 冲压成形模拟软件347

2 铸造成形模拟软件349

3 塑料注射成形模拟软件353

3.1 充模流动模拟软件353

3.2 冷却模拟软件356

参考文献357

第3篇 金属塑性成形过程优化设计方法363

第1章 绪论363

1 金属塑性成形理论分析方法概述363

2 基于数值模拟技术的预成形设计方法364

3.1 基于灵敏度分析的正向模拟优化法365

3.2 直接微分法365

3 基于灵敏度分析的模具优化设计方法365

3.3 拟合优化法366

3.4 微观遗传算法366

4 金属塑性成形过程的其他优化设计方法366

4.1 一致变换方法及理论流动模型366

4.2 神经网络形状内插值法367

4.3 改进的约束变尺度法367

2 工程优化设计的数学模型368

2.2 目标函数368

2.1 设计变量368

1 引言368

第2章 工程优化设计方法368

2.3 约束条件369

3 无约束优化方法369

3.1 一维搜索方法370

3.2 梯度法371

3.3 牛顿法372

3.4 变尺度法373

4 约束优化方法373

4.1 Liagrange乘子法374

4.2 外部惩罚函数法(外点法)375

4.3 内部惩罚函数法(内点法)377

5.1 主要目标法378

5.2 加权函数法378

5 多目标优化问题的解法378

第3章 基于有限元模拟技术的反向模拟式设计379

1 引言379

2 有限元反向模拟技术的原理379

3 反向模拟关键应用技术381

3.1 反向模拟与预成形设计的步骤381

3.2 加工硬化现象的处理382

3.3 预锻模模腔形状设计382

3.4 预锻件形状的选择及工序数目的确定382

3.5 反向模拟过程中动态边界条件的确定382

3.6 有限元反向模拟系统的构造383

4 缩口过程的反向模拟及预成形设计385

4.1 室温缩口过程的预成形设计385

4.2 热缩口成形过程的预成形设计386

5 反向模具接触跟踪方法388

5.1 边界条件的确定388

5.2 工序数目的确定389

5.3 通过透平圆盘锻造过程的预成形设计389

6 基于锻件形状复杂程度的控制准则393

6.1 工件形状复杂系数及边界条件控制准则394

6.2 预成形设计应用举例394

第4章 刚(粘)塑性有限元灵敏度分析与模具优化设计方法399

1 引言399

2 刚(粘)塑性有限元基本方程399

3 目标函数与设计变量400

4 灵敏度分析401

4.1 节点速度灵敏度402

4.2 ？的确定402

5 速度灵敏度边界条件403

6 模具优化设计方法的应用技术405

6.1 模具优化设计步骤405

6.2 体积损失的调整407

6.3 有限元网络再划分409

6.4 提高程序运算速度的方法410

7 少无鼓形圆柱体镦粗过程的优化设计410

8 有型腔模具的锻造过程优化设计412

8.1 H形截面轴对称锻件锻造过程(型腔高径比h/b=1)412

8.2 H形截面轴对称锻件锻造过程(型腔高径比h/b=2)412

8.3 齿轮坯锻造过程的优化设计415

9 锻件毛坯形状优化设计方法416

9.1 目标函数417

9.2 优化设计实例419

10 锻件变形均匀性优化控制422

10.1 目标函数422

10.2 灵敏度分析422

10.3 应用实例424

第5章 金属塑性成形过程的微观组织优化425

1 引言425

2 微观组织演变模型425

2.1 动态再结晶425

2.2 静态再结晶426

2.3 晶粒生长426

3 金属塑性成形过程微观组织模拟与优化基本算法426

3.1 遗传算法426

3.2 灵敏度分析方法428

4.1 H形锻件成形过程组织模拟与优化429

4 微观组织模拟与优化实例429

4.2 热挤压成形过程的微观组织模拟与优化430

4.3 基于灵敏度分析方法的微观组织模拟与优化433

第6章 稳态金属成形过程优化设计439

1 稳态成形过程优化设计问题439

2 设计灵敏度分析440

3 二维挤压模具形状优化设计441

4 三维挤压模具形状优化设计443

4.1 设计模型443

4.2 优化实例444

参考文献449

1 基本概念457

1.1 计算机辅助制造的定义457

第4篇 模具计算机辅助制造457

第1章 概论457

1.2 CAM在模具行业的应用现状458

1.3 CAM技术的优势459

2 建立CAM系统的基本过程459

2.1 建立CAM软件系统的过程459

2.2 模具CAM基本功能与内容462

3 发展趋势464

3.1 计算机集成制造系统的重要组成部分-CAM464

3.2 网络化、智能化、最优化465

3.3 虚拟制造技术465

1.2 Ferguson曲线467

1.1 自由曲线的生成与参数方程467

第2章 曲线与曲面467

1 曲线467

1.3 Bezier曲线468

1.4 B样条曲线471

1.5 非均匀有理B样条(NURBS)曲线473

2 曲面474

2.1 概述474

2.2 Coons曲面475

2.3 Bezier曲面475

2.4 B样条曲面476

2.5 NURBS曲面476

2.6 曲面的反求、拼接和互化476

1.1 基本计算机硬件介绍478

第3章 模具CAM的基本组成478

1 硬件系统的组成478

1.2 硬件系统选择的基本原则480

2 软件组成481

2.1 软件系统的分类481

2.2 系统软件481

2.3 CAM应用软件484

第4章 数控编程技术487

1 概述487

1.1 数控加工的基本概念487

1.2 数控机床的组成、分类及发展489

2 编程技术492

2.1 数控加工程序的编制492

2.2 自动编程语言494

2.3 数控自动编程技术的发展496

2.4 校核与真实感仿真技术497

第5章 应用实例与实用软件介绍498

1 冲裁模CAM示例498

1.1 生成钼丝运动轨迹498

1.2 穿丝孔和起割点的自动选取498

1.3 自动编程过程499

2 注塑模具CAM示例500

2.1 2轴加工500

2.2 3轴加工500

3 Mastercam介绍502

3.1 系统特性概述502

3.2 系统的运行环境和流程503

3.3 系统界面及功能504

3.4 用Mastercam编制NC加工程序的实例505

参考文献507

第5篇 快速成形与快速制模511

第1章 概论511

1 引言511

2 快速成形技术发展历史的回顾511

3 快速成形技术的发展511

3.1 光固化成形511

3.2 纸叠层成形512

3.3 选择性激光烧结成形513

3.4 熔丝沉积成形513

3.5 其他方法成形513

4 快速制模、快速制造技术的发展514

3.6 RP软件514

5 快速成形技术的应用515

6 快速成形技术的展望517

第2章 光固化成形518

1 光固化成形原理518

2 光固化成形系统519

3 光固化成形的过程520

4 光固化性树脂521

4.1 光固化性树脂的成分521

4.2 光固化反应522

5 光固化的特性525

5.1 固化形状525

4.3 光固化性树脂应满足的条件525

5.2 固化曲线526

5.3 感光度527

第3章 纸叠层成形529

1 纸叠层成形技术概述529

2 原型件的设计与制造530

2.1 原型件的设计530

2.2 原型件的制造530

3 成形件后处理531

3.1 剥离531

3.2 修补、打磨和抛光531

3.3 表面涂覆531

4 LOM技术应用案例531

4.2 大尺寸、薄壁零件的剖分成形532

4.1 制作大尺寸、薄壁零件存在的问题532

4.3 实现大尺寸、薄壁零件制造的软件533

第4章 选择性激光烧结成形535

1 选择性激光烧结成形原理535

2 成形系统及软件535

2.1 控制系统535

2.2 主机536

2.3 SLS成形的软件537

2.4 商品化的SLS成形设备539

3 烧结成形机理540

3.1 粉末特性540

3.2 粉末热性能的模型541

3.3 粉末烧结的基本理论542

3.4 含有高分子粘结剂的混合物烧结性能548

4 SLS成形工艺549

4.1 基本的工艺方法和工艺过程550

4.2 工艺方案的确定和参数的选择553

4.3 烧结收缩及其影响因素555

4.4 成形件的力学性能及其影响因素558

4.5 金属粉末的SLS成形559

4.6 金属陶瓷和陶瓷的SLS成形560

5 激光烧结技术的应用561

5.1 基于SLS技术的间接制模技术561

5.2 转换法制造金属模具561

5.3 激光烧结工艺在快速开发新产品和快速制模应用中的优点563

5.4 SLS方法的其他应用563

1.1 工艺路线566

1 软模技术566

第5章 快速制模技术566

1.2 原型件的准备567

1.3 制作硅橡胶模具567

1.4 浇注品的制作567

2 过渡模技术570

3 硬模技术570

3.1 直接加工金属模具571

3.2 用SLS烧结铸型571

3.3 基于快速原型的喷涂法571

3.4 陶瓷壳砂型法571

3.5 石墨研磨法571

4 金属薄板成形模具的快速制造572

4.1 采用填充法制造金属板料拉深模572

4.2 采用芯体表层浇铸法的制模技术577

参考文献579

第6篇 模具材料及热处理583

第1章 概论583

1 模具材料的类别583

2 模具材料的性能589

2.1 模具钢的主要使用性能589

2.2 模具钢的主要工艺性能589

3 模具材料的热处理590

4 模具材料的选用595

4.1 冷作模具的选用595

4.2 热作模具材料的选用596

4.3 塑料模具的选用598

1 对冷作模具钢的要求600

第2章 冷作模具钢600

2 碳素工具钢601

2.1 碳素工具钢的热处理工艺与性能601

2.2 T10(A)钢的热处理工艺与性能604

3 低合金工模具钢611

3.1 Gr2(Gr15)钢613

3.2 CrWMn钢621

3.3 9Mn2V钢624

3.4 9SiCr钢629

3.5 6CrW2Si钢632

3.6 60Si2Mn钢634

3.7 GD钢635

3.8 常用低合金工具钢的性能比较638

4 微变形模具钢639

4.1 中铬微变形模具钢的热处理工艺与性能640

4.2 高铬微变形模具钢的热处理工艺与性能645

5 高速钢657

5.1 高速钢常规热处理工艺与性能657

5.2 高速钢冷作模具热处理工艺与性能659

5.3 高速钢的等温淬火工艺与性能665

6 基体钢666

6.1 基体钢的常规热处理工艺667

6.2 65Nb(65Cr4W3Mo2VNb)钢672

6.3 012A1(5Cr4Mo3SiMnVA1)钢677

6.4 CG2(6Cr4Mo3Ni2WV)钢681

6.5 LM1钢与LM2钢685

7.1 LD钢689

7 高强韧高耐磨钢689

7.2 GM钢692

7.3 ER5钢696

8 火焰淬火模具钢699

第3章 热作模具钢702

1 热作模具钢的分类702

2 热作模具钢的化学成分702

3 热作模具钢的使用性能703

4 低合金热作模具钢703

4.1 5CrNiMo钢704

4.2 5CrMnMo钢705

4.3 4CrMnSiMoV钢705

4.4 3Cr2MoWVNi钢706

4.5 5Cr2NiMoVSi与45Cr2NiMoVSi钢707

4.6 7Cr3与8Cr3钢708

5 中合金热作模具钢709

5.1 3Cr2W8V钢709

5.2 5Cr4W5Mo2V钢711

5.3 5Cr4Mo3SiMnVAl(012A1)钢713

5.4 4Cr5MoSiV(H11)钢714

5.5 4Cr5MoSiV1(H13)钢716

5.6 3Cr3Mo3W2V(HM-1)钢719

5.7 4Cr3Mo3SiV(H10)钢720

5.8 4Cr5W2VSi钢721

5.9 4Cr3Mo2NiVNbB(HD)钢723

6 高合金热作模具钢(70Mn15)725

7.1 4Cr14Ni14Mo2W钢726

7 奥氏体耐热钢726

8 高温抗蚀模具钢727

7.2 AH与5Mn15钢727

第4章 塑料模具钢730

1 塑料模具钢的性能730

1.1 塑料模具的分类及工作条件730

1.2 塑料模具的主要失效形式730

1.3 塑料模具对材料的性能要求731

2 塑料模具常用材料742

2.1 塑料模具材料的选择原则742

2.2 常用的塑料模具材料分类745

3 塑料模具的热处理748

3.1 塑料模具热处理的常用设备748

3.3 塑料模具的热处理方法及规范750

3.2 塑料模具热处理的基本技术要求750

第5章 特殊模具钢775

1 无磁模具钢775

1.1 热处理工艺775

1.2 热处理工艺对性能的影响776

2 铸造模具钢777

3 粉末冶金模具钢779

第6章 其他模具材料784

1 铸铁784

2 硬质合金和钢结硬质合金787

2.1 硬质合金787

2.2 钢结硬质合金791

3 有色金属及其合金796

3.1 低熔点合金797

3.2 锌基合金800

3.3 铜合金803

第7章 冷作模具材料的选用805

1 冷作模具材料的性能比较805

2 常用冷作模具材料的选用806

第8章 热作模具材料的选用817

1 常用热作模具材料的性能比较817

2.2 热挤压模具材料的选用821

2.3 压铸模具材料的选用821

2.4 高速锤锻模具用钢的选用821

2.1 锻模材料的选用821

2 常用热作模具材料的选用821

第9章 模具钢渗碳和碳氮共渗838

1 模具表面强化处理概述838

2 模具钢渗碳840

2.1 模具钢渗碳的目的840

2.2 渗碳工艺的主要特点841

2.3 渗碳的主要技术要求841

2.4 渗碳钢的原始含碳量对渗层的影响842

2.5 渗碳钢中的合金元素对渗层形成的影响842

2.6 合金元素对渗碳钢工艺性能的影响843

2.7 渗碳的主要工艺参数843

2.8 渗碳工艺844

3 模具钢的碳氮共渗850

4.1 低碳高合金钢渗层854

4 模具钢渗碳和碳氮共渗层组织与性能854

4.2 高碳低合金钢渗层855

4.3 中高碳高合金钢渗层856

4.4 含硅高合金钢渗层858

5 模具钢渗碳后的热处理858

6 模具钢渗碳热处理的缺陷860

第10章 模具钢的渗氮及氮碳共渗863

1 模具钢的渗氮863

1.1 渗氮工艺863

1.2 气体渗氮865

1.3 液体渗氮867

1.4 渗氮新工艺868

2 氮碳共渗870

2.1 气体氮碳共渗871

2.2 液体氮碳共渗874

3 渗层形成机理875

3.1 Fe-N状态图875

3.2 渗氮层的形成机理876

3.3 氮碳共渗的渗层组织879

4 渗氮和氮碳共渗的渗层组织性能的检测881

4.1 渗层深度的显示和测量881

4.2 渗氮和氮碳共渗金相组织检查881

4.3 渗层脆性的检查882

5 渗氮和氮碳共渗的缺陷及其预防措施882

第11章 模具钢渗硼885

1 渗硼工艺885

1.1 固体粉末渗硼法886

1.2 电解渗硼888

1.3 盐浴渗硼法889

1.4 气体渗硼890

2 渗硼层形成机理890

2.1 渗硼组织形成机理890

2.2 硼扩散层894

2.3 合金元素的作用895

2.4 硼针的择优取向896

3 渗硼层的检查897

3.1 组织显示897

3.2 渗硼层形态897

3.3 硼化物层深度测量898

3.5 硼化物脆性及测量方法899

3.4 硼化物硬度测量899

4 渗硼组织900

4.1 渗硼前后热处理900

4.2 渗层组织900

5 渗硼层缺陷902

第12章 模具钢渗铬904

1 渗铬工艺904

1.1 概述904

1.2 固体渗铬905

1.3 气体渗铬907

1.4 液体渗铬907

2 渗铬层的形成机理908

3.1 T10钢的渗铬层组织和性能911

3 渗铬层的组织911

3.2 Cr12MoV钢的渗铬层组织913

4 渗铬层性能913

5 稀土-铬共渗和碳铬共渗工艺915

5.1 稀土-铬共渗915

5.2 碳铬共渗917

6 渗铬层缺陷918

第13章 其他表面强化方法923

1 碳化钛涂层923

1.1 碳化钛气相涂层923

1.2 碳化钛液体涂层925

1.3 碳化钛固体涂层925

2.2 电镀、刷镀与电铸926

2.1 激光强化技术926

2 其他强化方法926

2.3 热喷涂927

2.4 喷丸强化928

2.5 电火花强化928

参考文献928

第7篇 模具设计通用基础标准933

第1章 技术制图933

1 基本规定933

1.1 图框格式和图幅尺寸933

1.2 标题栏和明细栏934

1.3 比例934

1.4 图线934

1.5 剖面符号934

2.1 投影法936

2 图样画法936

2.2 视图937

2.3 剖视图和断面图937

3 注法943

3.1 尺寸注法943

3.2 尺寸公差与配合注法944

3.3 圆锥的尺寸和公差注法944

3.4 简化注法949

4 常用结构要素和常用件的表示法952

4.1 螺纹及螺纹紧固件表示法952

4.2 弹簧画法954

4.3 中心孔表示法954

1.1 术语及定义957

1 尺寸极限(公差)与配合957

第2章 极限与配合957

1.2 公差、偏差和配合的基本规定960

1.3 标准公差和基本偏差966

1.4 孔、轴的极限偏差966

1.5 公差带和配合的选择1014

1.6 配制配合1016

2 未注公差的线性和角度尺寸的一般公差1023

2.1 一般公差的公差等级和极限偏差1023

2.2 适用的尺寸和图样表示法1024

3 统计尺寸公差1025

3.1 统计尺寸公差的含义1025

3.2 规定实际尺寸概率分布特性的方案及标注1025

3.3 统计尺寸公差在孔、轴配合中的应用1026

1.1 术语及定义1034

第3章 形状和位置公差1034

1 术语、定义和符号1034

1.2 形位公差的符号1036

1.3 形位公差带的定义1037

2 形位公差数值及应用1044

3 公差原则及应用1052

3.1 独立原则的应用1053

3.2 包容要求的应用1055

3.3 最大实体要求的应用1056

3.4 最小实体要求的应用1059

4 形位公差在图样上的标注方法1061

1 术语、定义、符号和代号1066

1.1 表面粗糙度术语及定义1066

第4章 表面粗糙度1066

1.2 表面粗糙度常用符号与代号1070

2 表面粗糙度参数及其数值1071

2.1 评定表面粗糙度的参数及其数值系列1071

2.2 取样长度的数值和选用1072

3 表面粗糙度参数值的选择1072

4 表面粗糙度在图样上的标注方法1075

第5章 量和单位1077

1 国际单位制与法定计量单位1077

1.1 国际单位制1077

1.2 法定计量单位1077

1.3 法定计量单位的使用方法1079

2 常见非法定计量单位的换算1081

参考文献1085