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第一章 工艺形态模型 1

1.1 绪言 1

1.2 制造工艺过程的基本结构 1

1.2.1 总的工艺模型 3

1.2.2 工艺过程的形态学结构 3

1.3 材料流程系统 4

1.3.1 材料状态 4

1.3.2 基本过程 5

1.3.3 流程类型(过程类型) 6

1.4 制造工艺过程举例 7

1.4.1 锻造 7

1.4.2 轧制 8

1.4.3 粉末压实 8

1.4.4 铸造 8

1.4.5 车削 9

1.4.6 电火花加工 10

1.4.7 电化学加工 10

1.4.8 火焰切割 10

1.5 能量流程系统 10

1.5.1 机械基本过程的能量流程 11

1.5.2 热基本过程的能量流程 15

1.5.3 化学基本过程的能量流程 20

1.5.4 传递介质 20

1.6 信息流程系统 21

1.6.1 质量不变过程(dM=0)的信息流程 23

1.6.2 质量减少过程(dM<0)的信息流程 26

1.6.3 装配与连接过程的信息流程 29

1.7 小结 30

第二章 工程材料的性能 31

2.1 绪言 31

2.2 材料的性能 31

2.3 材料的机械性能 32

2.3.1 拉伸试验(应力-应变图) 32

2.3.2 硬度试验 36

2.3.3 动力学试验 38

2.3.4 蠕变试验 39

第三章 工程材料 40

3.1 绪言 40

3.2 机械制造用材料的重要性能 40

3.2.1 液体材料的成形 40

3.2.2 固态材料成形 41

3.2.3 颗粒状材料的成形 43

3.3 工艺过程对材料性能的影响 43

3.4 材料的分类 44

3.5 金属材料 44

3.5.1 键和结构 44

3.5.2 提高强度的机理 45

3.6 黑色金属 48

3.6.1 成分与合金化 48

3.6.2 钢的分类 50

3.6.3 铸铁 51

3.7 有色金属 51

3.7.1 铜和铜合金 52

3.7.2 铝和铝合金 52

3.7.3 镁和镁合金 53

3.7.4 锌和锌合金 53

3.8 塑料(高分子聚合物) 53

3.8.1 热塑性塑料和热固性塑料 53

3.8.2 塑料的构成 54

3.8.3 一般使用性能 54

3.9 陶瓷与玻璃 55

3.10 复合材料 56

3.10.1 弥散硬化材料 56

3.10.2 粒子增强材料 56

3.10.3 纤维增强材料 56

第四章 金属加工的基本原理 58

4.1 绪言 58

4.2 二维与三维应力系统 58

4.3 实际应力-实际应变曲线与塑性失稳 62

4.3.1 实际应力和实际应变 62

4.3.2 体积不变性 64

4.3.3 塑性失稳 65

4.3.4 应力-应变曲线解析模式 66

4.4 屈服的判定 68

4.4.1 特雷期克屈服判定准则 69

4.4.2 冯米塞斯屈服判定准则 69

4.5 有效应力和有效应变 71

4.6 变形功 73

第五章 制造工艺分类 75

5.1 绪言 75

5.2 工艺分类 75

第六章 固体材料的质量不变工艺 78

6.1 绪言 78

6.2 质量不变工艺的特征 79

6.2.1 几何形状可能性 79

6.2.2 工艺条件 82

6.2.3 材料的重要特性 84

6.3 质量不变工艺典型举例 85

6.4 力和能量的确定 94

6.4.1 力和能量确定的基本方法 94

6.4.2 板材轧制：轧制力、力矩和功率的确定 95

6.4.3 挤压：挤压力的确定 96

6.4.4 拉丝：拉伸力和一次拉伸最大断面缩减率的确定 97

6.4.5 爆炸成形：装药量的确定 99

6.5 小结 101

第七章 固态材料的质量减少工艺 102

7.1 绪言 102

7.2 质量减少工艺的特点 102

7.2.1 基本原理 102

7.2.2 基本定义 104

7.2.3 切屑形成 108

7.2.4 切削工艺条件 111

7.3 几何形状可能性 121

7.3.1 单刃刀具 122

7.3.2 多刃刀具 125

7.3.3 无确定刃形多刃刀具 128

7.4 质量减少工艺典型举例 131

7.5 力与功率的确定 137

7.5.1 通用基础知识(计算方法) 137

7.5.2 车削中的切削力和功率 138

7.5.3 刨削中的切削力和功率 140

7.5.4 钻削中的力矩与功率 140

7.5.5 铣削中的功率消耗 142

第八章 固态材料的连接工艺 144

8.1 绪言 144

8.2 连接工艺的特点 145

8.3 熔化焊 146

8.3.1 电弧焊(以电能为基础的熔化焊) 147

8.3.2 电子束焊与激光束焊(以电能为基础的熔化焊) 149

8.3.3 气焊(以化学能为基础的熔化焊) 150

8.3.4 熔化焊焊缝 150

8.4 压力焊 151

8.4.1 冷焊 151

8.4.2 电阻焊 152

8.4.3 其它压力焊工艺 154

8.5 应用填充材料(熔点低于工件材料)的连接工艺硬钎焊、软钎焊与粘接 155

8.5.1 软钎焊和硬钎焊 155

8.5.2 粘接 157

8.6 连接方法综述 158

第九章 颗粒材料：粉末冶金 160

9.1 绪言 160

9.2 粉末冶金工艺的特点 160

9.2.1 金属粉末 161

9.2.2 粉末制备 162

9.2.3 粉末压型与压实 163

9.2.4 烧结 166

9.2.5 烧结后处理(精整工序) 167

9.3 性能与应用 168

9.3.1 性能 168

9.3.2 应用 170

第十章 液态材料：铸造工艺过程 172

10.1 绪言 172

10.2 铸造工艺特点 173

10.3 熔化(与成分控制) 174

10.3.1 金属化学(冶金学) 174

10.3.2 熔化温度 174

10.3.3 熔化能力和供料速度 175

10.3.4 熔化过程/熔化炉 175

10.4 造型、浇注与凝固 177

10.4.1 造型 177

10.4.2 模型 179

10.4.3 浇注 182

10.4.4 凝固 183

10.5 铸造工艺过程 183

10.5.1 砂型铸造 183

10.5.2 壳型铸造 186

10.5.3 熔模铸造 187

10.5.4 压铸 187

10.5.5 低压铸造 189

10.5.6 永久型(重力)铸造 189

10.5.7 其它铸造方法 189

10.6 几何形状的可能性 190

10.6.1 绪言 190

10.6.2 一般设计原则 190

第十一章 塑料与塑料加工 193

11.1 绪言 193

11.2 塑料的加工性能 193

11.2.1 热塑性塑料 193

11.2.2 热固性塑料 194

11.3 塑料加工方法 195

11.3.1 塑料的铸造成型 195

11.3.2 旋转模塑法 195

11.3.3 增强塑料与层压塑料 196

11.3.4 挤压成形 197

11.3.5 吹塑法 197

11.3.6 注塑法 198

11.3.7 压塑法和传递模塑法 199

11.3.8 热成型 199

11.3.9 塑料的连接 200

第十二章 工业安全 201

12.1 绪言 201

12.2 工业安全 201

12.3 工业危险性与危险性分析 201

12.4 政府法律及规定 202

参考文献 203

习题 205

部分习题答案 214

附录 单位换算 215

专业术语汉英对照表 218