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出版者:冶金工业出版社

作者:黄春曼等编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2004-10-01

价格:66.0

装帧:平装

isbn号码:9787502435318

丛书系列:

图书标签:

• Unigraphics NX
• NX模具设计
• 模具设计
• 中文教程
• 案例教学
• 机械设计
• CAD/CAM
• 数控加工
• 工业设计
• 制造业

《现代工业设计中的模具技术应用与发展趋势》 图书简介 在现代制造业蓬勃发展的浪潮中，模具作为“工业之母”，其重要性不言而喻。从日常消费品到尖端航空航天设备，几乎所有工业产品的制造都离不开模具的精密加工。本书旨在深入探讨现代工业设计领域中模具技术的最新进展、关键应用以及未来发展趋势，为广大工程技术人员、设计者、研究人员及相关专业学生提供一本全面而深入的参考书籍。 本书首先从宏观角度审视模具在现代工业设计链条中的核心地位，阐述了模具技术如何深刻影响产品的创新性、生产效率、制造成本以及最终的市场竞争力。我们不仅仅关注模具本身的设计与制造，更着重分析模具技术如何与工业设计理念、产品功能需求、人体工程学、材料科学等多个学科领域进行融合，从而实现设计的最大化价值。 第一部分：现代模具技术的核心理念与发展历程 本部分将追溯模具技术的演进之路，从早期的手工模具到如今高度自动化的精密模具。重点介绍数字化设计、三维建模、仿真分析等现代设计理念如何在模具开发中得到应用，以及它们如何极大地提升了设计的精度和效率。我们将详细探讨参数化设计、曲面造型、装配关系等核心概念，以及如何在设计过程中充分考虑公差配合、强度分析、应力分布等关键工程问题。 模具在工业设计中的定位与价值： 深入分析模具在产品生命周期中的作用，从概念设计到规模化生产的每一个环节，模具都扮演着至关重要的角色。我们将讨论模具设计如何承载和实现设计师的创意，如何影响产品的外观、结构、功能实现，以及最终的市场接受度。 模具技术的历史演进与关键突破： 回顾模具技术的发展历程，从机械加工到数控加工，再到如今的CAD/CAM/CAE一体化集成。重点介绍材料科学、加工工艺、计算机技术等领域的进步对模具技术产生的深远影响。 数字化设计与三维建模在模具设计中的应用： 详细介绍如何利用现代CAD软件进行高效、精确的模具三维建模。包括实体建模、曲面造型、特征建模等技术，以及如何建立参数化模型，实现设计的智能化和可追溯性。 仿真分析技术在模具设计中的重要性： 探讨CAE（计算机辅助工程）技术在模具设计中的应用，如有限元分析（FEA）用于预测模具在受力、温度变化下的变形和应力分布，流体动力学分析（CFD）用于模拟注塑过程中熔体的流动行为，以及注塑过程中可能出现的缺陷（如缩痕、翘曲、困气等）的预测与优化。 第二部分：典型模具的设计原理与制造工艺 本部分将聚焦于当前工业界应用最为广泛的几种典型模具，深入剖析其设计原理、结构组成、关键部件的设计要点以及相应的制造工艺。我们将以塑料注射模具、金属冲压模具、压铸模具等为例，详细讲解它们的工作原理、成型原理、结构特点，以及在实际设计与制造过程中需要遵循的原则和方法。 塑料注射模具的设计精要： 浇注系统设计： 重点讲解主流的浇口类型（如潜伏式浇口、扇形浇口、针阀式浇口等）及其选择依据，流道的排布原则，以及浇口和流道尺寸的计算方法，以确保熔体均匀、快速地充满型腔，并减少流动阻力。 分型面设计： 详细阐述分型面的选择原则，如何避免粘模、倒扣，如何便于排气和脱模，以及对产品外观的影响。 排气与排胶系统： 介绍排气槽的设计原理、位置选择以及尺寸规范，如何有效排除型腔内的空气和残留气体，防止产品产生气泡缺陷。同时讲解排胶系统的作用和设计要点。 冷却系统设计： 强调冷却系统对产品质量和生产效率的重要性，介绍各种冷却方式（如直通冷却、环绕冷却、曲折冷却等）及其适用范围，并探讨冷却水道的设计参数，如直径、间距、深度等，以达到最佳的冷却效果。 顶出与脱模系统： 详细讲解各种顶出方式（如推杆、推板、弹顶、气顶、液压顶出等）的工作原理、结构特点和选择原则。同时介绍斜顶、行位等用于解决拔模斜度不足和复杂结构成型的设计。 模架与模板设计： 介绍标准模架的选择与应用，以及根据产品特点定制模板的设计要求，包括模板材料、强度、刚性等方面的考虑。 典型结构分析： 以常见消费品、汽车零部件为例，分析其模具设计的具体案例，讲解在实际设计中遇到的问题及解决方案。 金属冲压模具的设计与应用： 冲压工艺分析与模具类型选择： 介绍落料、冲孔、切边、折弯、拉伸、翻边等基本冲压工序，以及根据零件形状和工艺要求选择单工序模、复合模、级进模等。 凸凹模的设计与计算： 详细讲解凸凹模的尺寸计算、刃口形式、刃口间隙的选择，以及材料选择与热处理要求。 卸料板与压料板设计： 阐述卸料板和压料板的功能，以及它们在防止工件粘附、引导工件等方面的作用。 导向机构设计： 介绍导向柱、导向套等导向件的设计要求，以及它们在保证冲压精度、延长模具寿命方面的作用。 送料与排料机构设计： 讲解自动送料、步进送料等不同送料方式的原理，以及如何设计合理的排料方案以提高材料利用率。 级进模设计实例： 分析一个复杂的级进模设计案例，详细讲解其各工位的功能、组合方式以及自动化生产的实现。 压铸模具的设计特点与工艺： 压铸工艺原理与模具结构： 讲解压铸机的类型、压射系统的工作原理，以及压铸模具与注射模具在结构和材料上的差异。 内浇口与流道的优化设计： 探讨如何设计合理的内浇口和流道，以实现熔融金属快速、均匀地充填型腔，减少湍流和氧化。 排气与排溢设计： 强调在压铸模具中排气的重要性，介绍排气槽、排溢系统的设计，以防止气孔等缺陷。 冷却与加热系统： 介绍压铸模具中的冷却系统设计，以及在某些特殊合金中可能需要的加热系统。 顶出与抽芯机构： 详细讲解压铸模具中复杂的顶出与抽芯机构设计，如滑块、斜块等，以适应复杂零件的脱模。 模具寿命与维护： 探讨影响压铸模具寿命的因素，以及日常的维护保养要求。 第三部分：模具制造技术与质量控制 本部分将深入介绍现代模具制造过程中所采用的关键技术，包括精密加工、表面处理、热处理等，以及如何通过严格的质量控制体系来确保模具的精度和性能。 精密加工技术： 详细介绍数控加工（CNC）、电火花加工（EDM）、慢走丝线切割（WEDM）、激光加工等先进的模具加工技术，以及它们在复杂型腔、精密零件加工中的应用。 模具材料选择与性能： 探讨不同类型模具常用的钢材，如P20、718、H13、S136等，以及它们的化学成分、力学性能、热处理工艺，并分析不同材料在模具设计中的适用性。 模具表面处理技术： 介绍 PVD（物理气相沉积）、CVD（化学气相沉积）、氮化、渗碳、抛光等表面处理技术，以及它们如何提高模具的耐磨性、耐腐蚀性、抗粘附性，从而延长模具寿命和改善产品质量。 模具热处理工艺： 详细讲解各种钢材的淬火、回火、退火、调质等热处理工艺，以及如何通过合理的热处理来获得理想的模具材料性能。 模具质量检测与控制： 介绍三坐标测量仪（CMM）、光学测量仪、硬度计等检测设备的使用，以及如何通过过程控制、首件检验、批量检验等方法来确保模具的尺寸精度、几何精度和表面质量。 第四部分：模具技术的智能化与未来发展趋势 本部分将放眼未来，探讨模具技术在智能化、自动化、绿色化等方面的最新发展趋势，以及它们将如何重塑未来的工业制造格局。 模具设计与制造的智能化： 介绍人工智能（AI）、机器学习在模具设计优化、参数预测、故障诊断等方面的应用前景，以及智能制造系统（IMS）在模具生产中的集成。 快速原型制造与增材制造（3D打印）在模具领域的应用： 探讨3D打印技术如何用于制作模具原型、复杂镶件、冷却水道以及整体模具，以及它在缩短开发周期、实现个性化定制方面的潜力。 模具寿命预测与健康管理： 介绍基于传感器和大数据分析的模具寿命预测技术，以及如何实现模具的智能化维护和故障预警。 绿色模具设计与可持续制造： 探讨如何通过优化设计、选用环保材料、采用节能工艺等方式，降低模具制造过程中的能耗和污染物排放，实现可持续发展。 虚拟现实（VR）与增强现实（AR）在模具培训与维护中的应用： 介绍VR/AR技术如何应用于模具设计评审、操作培训、现场维护等环节，提高效率和安全性。 模具行业面临的挑战与机遇： 分析当前模具行业在技术创新、人才培养、市场竞争等方面面临的挑战，并展望未来的发展机遇。 本书力求理论联系实际，通过大量的案例分析和图文并茂的讲解，帮助读者深入理解模具技术的核心要点。无论您是希望提升模具设计技能的工程师，还是追求更高效、更智能制造的管理者，亦或是渴望了解前沿技术的学生，本书都将是您不可或缺的参考。我们相信，通过对现代模具技术的深刻理解和掌握，您将能够在这个充满活力的工业领域中，不断创造新的价值，引领行业走向更美好的未来。

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这本书的排版布局给我留下了非常深刻的印象，它在视觉引导方面做得非常出色。很多技术书籍的图文混排常常让人眼花缭乱，不是文字把图盖住了，就是图注找不到对应。但这本书似乎有一种内在的节奏感，关键步骤的截图总是尺寸适中，配以简洁的箭头和编号，信息传达的效率极高。更重要的是，它似乎在每一章的结尾都设置了一个“设计自检清单”，这个清单内容非常专业，涵盖了强度校核、成本预估的初步考量点，这远超出了单纯的软件操作范畴。这使得整本书读起来，不仅是学习软件操作，更像是在进行一个项目经理级别的流程复盘，体现了作者对整个产品开发链条的深刻理解，这比单纯的建模技巧要宝贵得多。

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说实话，我一开始对这种“案例教程”有点保留意见，总担心案例会太理想化，不接地气。但这本书的案例选择显然是经过精心挑选的，它们涵盖了从简单的两板模到结构略微复杂的家族模具的场景。最让我眼前一亮的是，它似乎很注重“错误排查与修改”这个环节。很多教程只展示完美的结果，但现实设计中，反复修改是家常便饭。这本书里有一处专门描述了在分析阶段发现的结构干涉，以及设计师是如何运用特征识别和局部重构来快速修复模型的，这个过程的描述异常细致，充满了实战的烟火气。这对于我这种在实际工作中经常被Bug折磨的人来说，简直是一剂强心针，它告诉我，犯错并不可怕，关键是如何优雅地解决问题。

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我发现这本书在软件版本的兼容性方面做得比较谨慎，没有死咬着某个特定的小版本不放，而是采用了更偏向于方法论的表述。这对于我这种不是总能第一时间升级到最新软件的用户来说，非常友好。毕竟，NX的功能迭代很快，如果教程内容与软件界面严重脱节，那阅读体验会急剧下降。我特别关注了它在模具拆分和倒扣处理上的逻辑梳理，这部分往往是初学者最容易迷失的地方。作者似乎很擅长将复杂的几何分割过程分解成一系列可管理的小步骤，每一步都有明确的几何依据和目的性。这种层次分明的逻辑结构，比那种“照着做”的傻瓜式教程要高明得多，它教会你如何“思考”拆分，而不是只会“执行”拆分。

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这本书的装帧和印刷质量绝对是没得挑的，纸张拿在手里很有分量，不像有些教材那种轻飘飘的感觉，一看就是用心做的。封面设计虽然算不上惊艳，但那种沉稳的工业设计风格，让人感觉这本书的内容肯定是很扎实的。我拿到手的时候，首先就被它那厚度震住了，这哪是教程，简直是一本工具书的架势。光是目录扫过去，就能感受到涵盖面的广度，什么基础操作、曲面建模、复杂结构拆分，几乎把模具设计流程的每一个关键节点都覆盖到了。虽然我还没来得及深入研读每一个案例，但光是这种全景式的覆盖，就让人对它作为一本参考手册的价值充满信心。特别是对于我这种刚从学校出来，对实际项目流程还处于摸索阶段的人来说，这种系统性的整理简直是救命稻草。如果内容真的能像排版一样严谨细致，那绝对是物超所值了。

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这本书的叙事方式，怎么说呢，更像是一位经验老到的工程师在给你“手把手”地讲解一个项目，而不是冰冷的软件手册。它没有把大量的篇幅放在重复罗列菜单命令上，这一点我非常欣赏。而是直接切入实际的“痛点”和“难点”，比如“如何处理拔模斜面复杂区域的收面”、“如何高效地进行流道分析前的几何清理”。这种讲解方式，特别考验作者对实际工程问题的理解深度。我翻到其中关于冷却水路设计的章节时，发现它不仅仅是告诉你CAD里怎么画圆孔，而是深入探讨了热量分布和冷却效率之间的平衡关系，甚至提到了不同模具钢材的热导率差异对设计的影响。这种从“术”到“道”的跨越，是很多初级教程所欠缺的，它引导的不是机械的输入，而是有目的性的设计思考。

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