具体描述
本书以UG NX 5中文版为操作平台，由浅入深、图文并茂地剖析了用UG NX 5软件进行钣金设计的全过程，使读者能快捷、全面地掌握钣金设计技术。
本书主要分为基础和综合实例两部分，共14章，基础部分包括第1章～第13章。前两章分别介绍了UG NX 5的用户界面和钣金设计模块的预设置，后面11章依次介绍了钣金弯边、内嵌弯边和通用弯边等常用的钣金命令；第14章为综合实例部分，详细讲解了主杌机箱支架的刨建。随书所附光盘包含了书中案例所采用的模型部件文件，供读者进行操作练习和参考。
本书适用于钣金设计工程师和自学UG NX 5软件的读者，也可作为
大中专院校钣金设计相关专业的教材，还适合相关培训机构作为培训教材
使用。
深度剖析现代机械制造的基石：《钣金设计与制造技术前沿》 本书聚焦于当前工业界对高效、精确、创新型钣金结构件的需求，全面涵盖了从概念设计到最终成型的全流程关键技术，旨在为工程师、设计师及技术人员提供一套系统、实用的知识体系。 在当今竞争激烈的制造业环境中，钣金件以其轻量化、高强度和灵活的制造特性，成为航空航天、汽车、电子设备、高端装备等领域不可或缺的核心部件。本书并非针对某一特定软件版本的操作手册，而是深入探讨支撑现代钣金制造的工程原理、先进工艺流程、材料科学基础以及数字化集成管理的综合性技术指南。 --- 第一部分：钣金工程设计原理与结构优化（理论深度与基础工程） 本部分旨在夯实读者对钣金设计基础的理解，超越简单的绘图技巧，强调工程可行性与结构性能的统一。 第一章：钣金件的本质与材料科学基础 本章系统梳理了钣金件在工业应用中的核心价值链。重点探讨了不同金属材料（如高强度钢、铝合金、钛合金）在冷加工和热加工过程中的力学性能变化。 材料特性与选择标准： 详细分析了屈服强度、抗拉强度、硬度与塑性变形能力的相互关系。针对不同行业（如汽车轻量化对特定牌号铝合金的要求）给出了材料选择的决策树。 板料几何性能： 深入讲解了板材厚度公差、表面粗糙度、晶粒结构对后续冲压和折弯质量的影响。 公差与配合的工程化处理： 探讨了如何基于ISO和国标标准，科学设定钣金件的尺寸公差，特别是针对冲压和折弯件的特征尺寸控制。 第二章：展开计算的精确性与理论模型 传统的二维展开计算往往因经验依赖性强而导致误差累积。本章致力于讲解现代展开理论的数学模型与补偿机制。 K因子、中性层与弯曲扣除的精确判定： 详尽分析了不同弯曲半径、板厚与材料硬度对中性层偏移的影响，并引入了更先进的弯曲系数模型（如弹性恢复补偿模型）。 复杂多曲率与异形件展开： 针对曲面复杂、非均匀厚度或多重重叠的结构件，介绍基于有限元分析（FEA）预测的展开路径，确保下料的精度。 冲裁件的冲孔与排样优化： 探讨了冲压模具设计中的间隙控制、凸凹模的配合精度，以及如何通过先进的排样算法最大限度地减少材料浪费。 第三章：结构可靠性与应力分析基础 本章关注于设计如何影响最终产品的耐用性和可靠性。 疲劳分析与寿命预测： 针对承受循环载荷的钣金结构（如汽车底盘、机械框架），讲解了如何识别应力集中区域（如孔洞边缘、折弯角），并应用S-N曲线进行初步的疲劳寿命评估。 局部刚度设计： 研究了加强筋、翻边、压筋等常见结构加强件的设计原则，如何以最小的材料增幅实现刚度的有效提升。 热应力与残余应力的管理： 分析了焊接、激光切割、高能束加工等引入的热源如何导致结构变形和内部残余应力，并提出相应的预处理或后处理（如应力消除退火）的建议。 --- 第二部分：先进制造工艺流程与质量控制（工艺实现与前沿技术） 本部分深入现代钣金制造车间，聚焦于如何将设计转化为高质量、高效率的物理产品。 第四章：冲压成形工艺的深化应用 冲压仍然是大量生产中最核心的工序。本章侧重于高级冲压技术。 深拉伸与翻边工艺控制： 详细解析了深拉伸过程中的起皱、破裂现象的控制参数（如润滑剂选择、拉深筋的设置）。 级进模与复杂多工位模具设计： 探讨了如何通过精密的级进模设计，实现多道工序（冲孔、切边、成形）在一个工位上的连续完成，极大地提高了生产效率和一致性。 液压成形技术（Hydroforming）的引入： 对比了传统机械冲压与液压成形的优劣，特别是在制造复杂中空截面（如汽车副车架）方面的应用案例与工艺参数设定。 第五章：板材连接技术与集成化 现代钣金件通常由多个部件组装而成。本章详细对比了各种连接方法的适用场景。 焊接工艺的精确选择： 重点分析了激光焊接、MIG/MAG焊接在不同厚度和材料上的适用性，以及如何优化焊接参数以最小化热变形和焊缝缺陷。 无损连接技术： 深入讲解了铆接（尤其是自冲铆接SPR）和自锁紧连接在对材料无热影响区要求高的场合中的应用，包括连接强度测试标准。 胶粘与复合连接： 探讨了结构胶在多材料（如金属与复合材料）连接中的应用，以及预处理（表面清洁、活化）对粘接强度的决定性作用。 第六章：增材制造（3D打印）在钣金原型与工装中的角色 随着技术成熟，增材制造已成为钣金制造流程的有力补充。 快速工装与夹具设计： 介绍如何使用SLM/SLS技术快速制造定制化的冲压模具嵌件、检测治具和折弯工装，缩短试制周期。 小批量复杂结构的直接制造： 分析了金属增材制造在航空航天结构件（如蜂窝板结构）中的应用潜力，以及其后处理（热等静压HIP）对内部缺陷的消除作用。 --- 第三部分：数字化流程集成与智能制造（未来趋势与管理） 本部分关注如何将设计、制造与管理系统无缝连接，迈向工业4.0。 第七章：基于模型的制造（MBM）与数据流管理 本书强调从2D图纸到3D数字化模型的转变。 PMI（产品和制造信息）的应用： 讲解如何将尺寸、公差、表面粗糙度等关键信息嵌入到三维模型中（如使用AP242标准），实现制造和检测数据的直接读取。 CNC编程与后处理器的集成： 探讨了钣金加工中心（如激光切割机、折弯机）如何直接读取优化的几何数据，并解析不同数控系统（如Fanuc, Siemens Sinumerik）的编程语言差异与优化策略。 数字化孪生在生产线优化中的作用： 如何通过仿真模型预测生产线瓶颈、设备磨损和物料流，实现预见性维护和流程优化。 第八章：质量检测与可追溯性系统 确保出厂产品的质量是钣金制造的生命线。 三坐标测量（CMM）与光学扫描技术： 详细介绍了非接触式扫描（如激光或结构光）如何快速获取复杂钣金件的点云数据，并与设计模型进行偏差分析（Color Map）。 关键尺寸与特征的自动化检测： 针对冲压件的孔位、平面度、边缘倒角等，设计自动化检测方案，减少人工误差。 全生命周期追溯系统： 阐述了如何通过序列号、批次管理和区块链技术，实现从原材料入库到最终产品交付的完整数据链条，满足高端行业的严格审计要求。 --- 本书特色： 本书的编写严格遵循“工程原理先行，工艺实践为辅，数字化集成收束”的逻辑线索。它避开了对单一软件功能的冗余介绍，转而专注于跨学科知识的整合——将材料学、结构力学、高级制造工艺与信息技术紧密结合。它不是一本学会“如何操作”的书，而是一本理解“为何如此设计”和“如何高效实现”的工程师必备参考书。通过对现代工业案例的剖析，读者将能够独立解决实际生产中遇到的复杂技术难题，提升其在钣金设计与制造领域的核心竞争力。
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