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出版者:机械工业出版社

作者:张继东 等编著

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:2006-7

价格:28.00元

装帧:

isbn号码:9787111190875

丛书系列:

图书标签:

• Cimatron
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《精密模具制造与创新技术》 内容简介： 在现代工业制造的宏伟图景中，模具扮演着至关重要的角色，它们是塑造产品形态、实现批量生产的关键载体。本书《精密模具制造与创新技术》旨在深入探讨模具设计、制造与应用领域的最新进展和核心技术，为读者提供一个全面、系统且极具实践指导意义的学习平台。本书并非对某一特定软件版本的操作教程，而是聚焦于模具技术背后深层的原理、方法与理念，以及如何将这些知识转化为高效、精准的工业实践。 本书的结构设计充分考虑了从基础理论到前沿技术的递进关系，力求使不同层次的读者都能从中获益。 第一篇 模具设计基础理论与核心要素 本篇将从最根本的层面，系统性地梳理模具设计所需的理论基础和必备知识。 材料科学与模具钢材： 深入剖析不同模具钢材的化学成分、物理性能、热处理工艺对模具寿命、强度、硬度及耐磨性的影响。我们将探讨各类常用模具钢（如P20, H13, S136, 4Cr5MoSiV1等）的特性，以及它们在不同应用场景下的选择依据。同时，对新型模具材料、表面处理技术（如氮化、镀铬、DLC涂层等）的最新发展进行介绍，旨在提升模具的整体性能和使用寿命。 塑性力学与成形原理： 详细阐述金属材料在模具成形过程中的变形机制，包括屈服、流动、断裂等关键阶段。我们将分析注塑、压铸、冲压、锻造等主流成形工艺的物理过程，以及应力、应变、温度等因素对最终产品质量的影响。读者将理解如何通过对材料行为的深刻洞察，优化模具设计，避免缺陷，提高成品率。 工程图学与三维建模基础： 回顾并强调工程图纸的规范绘制、标注以及标准件的应用。在此基础上，重点介绍现代三维CAD软件在模具设计中的强大功能，包括零件建模、装配、曲面设计、装配干涉检查等。本书将引导读者理解三维模型如何成为模具设计和制造的数字蓝图，以及如何构建高效、准确的数字模型。 流体动力学与冷却/排气系统设计： 对于注塑和压铸模具而言，熔体流动行为和温度控制是决定产品质量的关键。本部分将探讨流体动力学在模具中的应用，分析熔体填充、保压、冷却等过程，并指导读者如何优化流道、浇口、排气槽的设计，以实现均匀充填、减少缩孔和气泡，以及高效的温度控制。 公差与配合理论： 详细讲解尺寸公差、形位公差的定义、标注方法及其在模具设计中的重要性。本书将指导读者如何根据零件功能要求，合理选择公差等级，设计合适的配合，确保模具部件的精确装配和运动性能。 第二篇 精密模具设计方法与策略 本篇将聚焦于先进的模具设计方法和策略，帮助读者应对复杂产品和高精度要求。 模具结构设计优化： 针对不同类型的模具（如注射模、压铸模、冲压模、吹塑模等），系统介绍其典型结构组成（如分型面、滑块、斜顶、推杆、冷却水路、浇注系统、顶出系统等）及其设计原则。我们将深入分析如何通过结构优化，提高模具的稳定性、易维护性和生产效率。 流道与浇口系统设计： 详细讲解各类流道（如细流道、热流道、冷流道）和浇口（如点浇口、扇形浇口、潜浇口、环形浇口等）的设计原则、优缺点及适用范围。本书将引导读者如何根据产品结构、材料特性和生产需求，设计出最优的流道与浇口方案，实现高效充填和优质产品。 冷却与加热系统设计： 深入探讨冷却水路和加热系统的设计方法，包括水路布局、管径选择、流速计算、均匀性分析等。我们将介绍先进的冷却技术，如曲面冷却、随形冷却，以及如何通过精确的温度控制，缩短成型周期，提高产品尺寸稳定性。 顶出与脱模机构设计： 详细阐述各种顶出方式（如推杆顶出、斜顶顶出、拉杆顶出、气动顶出、卸料板顶出等）的设计原理、计算方法和注意事项。本书将指导读者如何根据产品形状、材质及模具结构，设计出可靠、均匀的顶出系统，避免产品变形和损伤。 模具排气与溢料槽设计： 强调模具排气在避免产品缺陷（如气泡、烧焦痕迹）中的关键作用。本书将讲解排气槽的设计原则、深度、宽度以及排气位置的选择，并探讨溢料槽在防止毛边方面的作用。 结构强度分析与可靠性设计： 介绍基于有限元分析（FEA）的模具强度校核和变形预测方法。读者将学习如何利用仿真工具，识别模具薄弱环节，优化结构强度，提高模具的可靠性和使用寿命。 模具标准化与模块化设计： 推广模具标准化设计理念，介绍标准模架、标准零件的应用，以及模块化设计方法。这将显著提高模具设计效率，降低制造成本，并便于模具的维修和升级。 第三篇 先进模具制造工艺与技术 本篇将聚焦于实现精密模具制造所依赖的先进工艺和技术。 精密机械加工技术： 详细介绍数控（CNC）加工技术，包括CNC铣削、磨削、车削等在模具制造中的应用。我们将探讨高精度加工参数的设定、刀具选择、路径规划等，以及如何通过多轴加工实现复杂曲面的高精度制造。 电加工技术（EDM与ECM）： 深入讲解电火花加工（EDM）和电化学加工（ECM）的原理、工艺特点和在模具制造中的应用。本书将重点介绍电火花成形加工（EDM）在制造复杂型腔、深孔和硬质材料方面的优势，以及电解加工（ECM）在高精度、无应力加工的应用。 激光加工技术： 介绍激光熔覆、激光焊接、激光切割等技术在模具制造中的创新应用，如模具表面强化、损伤修复、复杂零件制造等。 3D打印（增材制造）在模具中的应用： 探讨3D打印技术在模具原型制作、复杂冷却水道制造、模具快速制造等方面的潜力。我们将分析不同3D打印材料（如金属、高分子材料）的特性及其在模具领域的应用前景。 模具表面处理与精加工： 详细介绍表面硬化（如渗碳、氮化）、抛光（机械抛光、电解抛光、激光抛光）、PVD/CVD涂层等技术，以及它们如何显著提升模具的耐磨性、耐腐蚀性和表面光洁度。 模具质量检测与评价： 介绍各种精密测量仪器（如三坐标测量机CMM、光学影像测量仪、表面粗糙度仪等）的应用，以及如何通过科学的检测方法，确保模具的尺寸精度、形位精度和表面质量。 第四篇 模具智能化与数字化转型 本篇将引领读者进入模具技术发展的新前沿，关注智能化和数字化带来的变革。 模具设计数字化工作流程： 介绍如何利用PDM/PLM系统管理模具设计数据，实现设计、分析、制造、维护等环节的协同工作。 仿真技术在模具设计中的应用： 详细讲解CAE（计算机辅助工程）仿真技术，包括填充模拟、冷却模拟、应力分析、成形过程模拟等。本书将强调仿真在优化设计、预测缺陷、缩短开发周期方面的关键作用。 智能制造与工业物联网（IIoT）： 探讨如何将传感器、数据采集与分析技术应用于模具生产过程，实现对模具状态的实时监控、故障预测与诊断，以及生产过程的智能化优化。 数字化孪生（Digital Twin）技术： 介绍如何构建模具的数字化孪生模型，实现对实际模具在设计、制造、运行和维护全生命周期的模拟与优化。 人机协作与自动化生产： 探讨机器人技术、自动化生产线在模具制造中的应用，以及如何实现人机协同，提升生产效率和工作安全性。 本书特色： 理论与实践并重： 在阐述基础理论的同时，大量引用实际工程案例，提供可操作的设计思路和技术指导。 技术前沿性： 紧跟模具行业最新技术发展趋势，涵盖智能化、数字化、增材制造等新兴领域。 系统性与全面性： 从设计到制造，从基础到前沿，全面覆盖精密模具制造的各个方面。 启发性与引导性： 并非局限于某一种工具或方法，而是引导读者掌握解决问题的思维方式和技术原理，具备自主创新的能力。 《精密模具制造与创新技术》将成为模具设计、制造、工艺工程师、技术研发人员以及相关专业学生的宝贵参考。通过深入学习本书内容，读者将能够掌握解决复杂模具设计与制造难题的有效方法，提升模具产品的设计精度与制造水平，并为推动模具行业的创新发展贡献力量。

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我最近在整理我的设计流程优化方案，专门找了一些关于高级模具结构分析的书籍来参考。拿到这本《Cimatron E6.0模具设计》时，我本以为它能在CAE分析和复杂脱模机构设计方面给我一些新的启发，毕竟E6.0在当时也是一个功能强大的平台。结果大失所望，这本书的侧重点似乎还停留在比较基础的二维出图和三维模型的构建上，对于诸如注塑流动分析的参数解读、冷却系统的优化布局，或者复杂滑动机构的运动仿真等方面，几乎是只字未提，或者只是蜻蜓点水地带过。这让我感觉自己像是在读一本十年前的软件说明书，而不是一本面向现代模具工程挑战的专业著作。我们现在设计的模具越来越精密，对“一步到位”的要求越来越高，如果没有对材料特性、应力分布有深刻理解并能体现在软件应用中，那么设计出来的产品十有八九要返工。这本书如果能增加一两章关于模流分析结果如何反作用于结构设计调整的案例分析，那价值会直线上升，但现在看来，它更适合作为CAD操作入门教材，而非工程设计的实战手册。

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这本书的书名听起来是关于一个专业领域的深度教程，专门针对Cimatron E6.0这款软件在模具设计中的应用。我原本对这类技术手册抱有很高的期待，希望它能像一本详尽的工具书一样，把我从一个初级使用者提升到可以独立完成复杂项目的工程师。然而，在翻阅了前几章后，我发现它更像是一份官方的操作指南的简单复述，缺乏实战经验的提炼和深层次的理论剖析。例如，在讲解型腔的分割和拔模斜度的设置时，书中只是机械地罗列了菜单路径和参数解释，对于为什么在特定情况下应该选择某种分割策略，或者不同斜度对后续加工和产品质量的影响，几乎没有深入探讨。作为一个在模具行业摸爬滚打了一段时间的工程师，我更需要的是“为什么这样做”的逻辑支撑，而不是“如何点击”的步骤说明。这本书在基础命令的演示上倒是做得中规中矩，对于刚接触E6.0的新手来说，或许能起到一个快速上手的引门作用，但对于想要攻克复杂曲面设计、分析疑难杂症的资深用户，这本书提供的价值实在有限，感觉它停留在软件功能的介绍层面，未能触及模具设计的核心智慧。

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坦白说，购买这本书的初衷是想找一本能系统梳理Cimatron E6.0在复杂曲面处理能力上的书籍。我目前负责的项目涉及到汽车内外饰件，这些零件的曲面精度要求极高，对拔模线和分模面的处理要求苛刻到毫米级别。我期待书中能有详细讲解如何利用E6.0特有的曲面编辑工具集，比如如何高效地创建和修正那些由客户提供的、质量参差不齐的IGES或STEP文件。然而，这本书在曲面处理这块的叙述显得非常单薄和笼统。它展示的案例似乎都是理想化的、干净的几何模型，没有触及实际工作中经常遇到的“破面修复”、“曲率突变平滑处理”等让人头疼的环节。比如，当一个复杂曲面出现微小的波纹时，书中没有提供任何使用软件内置工具进行可视检查和修复的实用技巧。这使得这本书在解决“疑难杂症”方面完全帮不上忙，它只教你怎么在“顺风局”里前进，却没教你如何“逆风翻盘”。对于我们这些常年与曲面打交道的设计师来说，这种避重就轻的讲解方式，实在让人提不起精神。

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作为一名从事模具制造工艺的技术人员，我非常关注设计数据如何高效、准确地传递到CNC加工部门。理想中的书籍应该详细阐述如何利用E6.0的CAM模块，尤其是对于五轴联动加工路径的生成和刀具路径的优化。我希望看到关于如何设置合理的切削参数、如何避免刀具干涉以及如何为不同材料设置合适的进给速度的实战指导。遗憾的是，这本书似乎将更多的篇幅放在了模型设计阶段，而CAM部分的介绍轻描淡写，仿佛只是一个可有可无的附属功能。它给出的后处理代码示例也极其基础，没有涉及任何针对特定数控系统的优化或后处理器的自定义配置。在当前“设计即制造”的理念下，设计软件和CAM之间的无缝集成是提升效率的关键。这本书未能在这方面提供任何深入的见解或操作指导，这使得它在链接设计与制造这两个关键环节上的作用微乎其微，显得不够全面和与时俱进。

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我花了大量时间研究各种编程和自动化工具，希望能用脚本来简化重复性的设计工作。对于像E6.0这样有一定开发接口的软件，我非常期待书中能涵盖一些关于宏编程或者API调用的基础介绍，哪怕是简单的宏录制和重放功能，都能为我们节省大量重复劳动的时间。这本书的全部内容似乎都围绕着图形用户界面（GUI）进行操作讲解，完全没有提及任何提升效率的自动化手段。它更像是一本为“手动画图”而编写的指南，而不是为“流程优化”而服务的工具书。在现代工业软件应用中，懂得如何让软件为你工作，远比你机械地操作软件重要得多。如果这本书能提供一章关于如何利用E6.0的内置脚本语言来批量创建标准零件、自动生成明细表或者执行复杂的几何检查，那它就能从一本“如何使用”的书籍，升级为一本“如何高效使用”的宝典。但很可惜，它在这方面的探索完全是空白的，导致它在提升整体工作效率方面显得力不从心。

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