热加工工艺基础PDF电子书下载

第一篇 铸造 1

第1章 铸造工艺基础 2

1.1 液态合金的充型能力 2

1.1.1 合金的流动性 2

1.1.2 合金的充型能力 4

1.2 铸件的凝固方式 5

1.2.1 铸件的凝固方式 5

1.2.2 影响铸件凝固方式的因素 5

1.3 铸造合金的收缩 7

1.3.1 合金的收缩 7

1.3.2 影响合金收缩的因素 7

1.3.3 铸件中的缩孔与缩松 8

1.4 铸造内应力、变形及裂纹 11

1.4.1 铸造内应力 11

1.4.2 铸件的变形 12

1.4.3 铸件的裂纹 13

1.5 合金的偏析及吸气性 14

1.5.1 合金的偏析 14

1.5.2 合金的吸气性 15

1.6 复习思考题 16

第2章 砂型铸造 18

2.1 砂型铸造的基本工艺过程及其特点 18

2.1.1 基本工艺过程及特点 18

2.1.2 砂型制造 19

2.2 造型方法 21

2.2.1 手工造型 21

2.2.2 机器造型 22

2.2.3 造型生产线简介 26

2.3 铸造工艺设计 27

2.3.1 铸件浇注位置的选择 27

2.3.2 铸型分型面的选择 29

2.3.3 铸造工艺参数的确定 30

2.3.4 铸造工艺图的绘制 32

2.4 典型铸件工艺分析 33

2.4.1 支座 33

2.4.2 轴套 34

2.5 复习思考题 35

第3章 合金铸件的生产 37

3.1 铸钢件的生产 37

3.1.1 铸钢的分类及牌号 37

3.1.2 铸钢的铸造性能及铸造工艺特点 38

3.1.3 铸钢的熔炼 39

3.2 铸铁件的生产 39

3.2.1 铸铁的特点及分类 39

3.2.2 灰铸铁 40

3.2.3 球墨铸铁件 42

3.2.4 蠕墨铸铁 45

3.2.5 可锻铸铁 46

3.2.6 特殊性能铸铁 48

3.3 有色合金铸件的生产 49

3.3.1 铸造铝合金 49

3.3.2 铸造铜合金 52

3.4 复习思考题 54

第4章 特种铸造 55

4.1 熔模铸造 55

4.1.1 熔模铸造工艺过程 55

4.1.2 熔模铸造铸件的结构工艺性 56

4.1.3 熔模铸造的特点和应用 56

4.2 金属型铸造 57

4.2.1 金属型铸造的工艺过程 57

4.2.2 金属型铸件的结构工艺性 58

4.2.3 金属型铸造的特点及应用 58

4.3 压力铸造 58

4.3.1 压力铸造工艺过程 58

4.3.2 压铸件的结构工艺性 59

4.3.3 压力铸造的特点及应用 59

4.4 低压铸造 60

4.4.1 低压铸造工艺过程 60

4.4.2 低压铸造的特点及应用 61

4.5 离心铸造 61

4.5.1 离心铸造的工艺过程 61

4.5.2 离心铸造的特点及应用 62

4.6 陶瓷型铸造 63

4.6.1 陶瓷型铸造工艺过程 63

4.6.2 陶瓷型铸造的特点及应用 64

4.7 实型铸造 64

4.7.1 实型铸造工艺过程 64

4.7.2 实型铸造特点及应用 64

4.8 磁型铸造 65

4.8.1 磁型铸造工艺过程 65

4.8.2 磁型铸造的特点及应用 66

4.9 连续铸造 66

4.9.1 连续铸造的工艺过程 66

4.9.2 连续铸造的特点和应用 67

4.10 复习思考题 67

第5章 铸件结构设计与质量控制 68

5.1 铸造工艺对铸件结构的要求 68

5.1.1 铸件的外形应便于取出模型 68

5.1.2 合理设计铸件内腔 69

5.1.3 铸件要有结构斜度 70

5.2 合金铸造性能对铸件结构的要求 71

5.2.1 合理设计铸件壁厚 71

5.2.2 铸件壁厚应尽可能均匀 72

5.2.3 铸件壁的连接应尽量避免金属积聚和内应力产生 73

5.2.4 防裂筋的作用 74

5.2.5 减缓筋和辐的收缩阻碍 74

5.3 铸造方法对铸件结构的要求 77

5.4 铸件质量控制 77

5.4.1 铸件常见缺陷 77

5.4.2 铸件质量控制 79

5.4.3 铸件质量与检验 82

5.5 复习思考题 83

第6章 现代铸造技术与发展趋势 85

6.1 悬浮铸造 85

6.1.1 悬浮铸造工艺过程 85

6.1.2 悬浮铸造工艺特点及应用 86

6.2 气冲造型法 86

6.2.1 气冲造型工艺过程 86

6.2.2 气冲造型工艺特点 87

6.3 压差铸造 88

6.3.1 压差铸造工艺过程 88

6.3.2 压差铸造工艺特点 89

6.4 铸件的快速成形技术 90

6.4.1 激光立体光刻成形技术（SLA） 90

6.4.2 分层叠纸制造成形工艺（LOM） 91

6.4.3 激光粉末选区烧结成形技术（SLS） 91

6.4.4 熔丝沉积成形工艺（FDM） 92

6.4.5 直接制壳生产铸件的工艺（DSPC） 93

6.5 计算机在铸造技术中的应用 93

6.5.1 计算机辅助工艺设计 93

6.5.2 铸件凝固过程数值模拟 94

6.5.3 计算机在铸造测试与控制中的应用 95

6.6 铸造技术的发展趋势 95

6.7 复习思考题 96

第二篇 锻压 98

第7章 金属塑性成形原理 98

7.1 金属的塑性变形 98

7.1.1 单晶体的塑性变形 99

7.1.2 多晶体的塑性变形 100

7.2 塑性变形对金属组织和性能的影响 102

7.2.1 加工硬化 102

7.2.2 回复与再结晶 102

7.2.3 冷变形和热变形 103

7.2.4 纤维组织的形成及其应用 104

7.3 常用金属的锻造性能 106

7.3.1 金属的锻造性能及其影响因素 106

7.3.2 钢的锻造特点 108

7.3.3 非铁合金的锻造特点 109

7.4 复习思考题 110

第8章 锻造 111

8.1 自由锻造 111

8.1.1 自由锻造的工序 112

8.1.2 自由锻造工艺规程的制定 113

8.2 模型锻造 116

8.2.1 锤上模锻 118

8.2.2 压力机上模锻 123

8.3 胎模锻造 126

8.3.1 胎模锻模具 126

8.3.2 胎膜锻特点和应用 127

8.4 复习思考题 127

第9章 板料冲压 130

9.1 板料冲压基本工序 131

9.1.1 分离工序 132

9.1.2 变形工序 135

9.2 冲压模具及其结构 139

9.2.1 简单冲模 139

9.2.2 连续冲模 139

9.2.3 复合冲模 140

9.2.4 冲模主要部分作用 141

9.3 冲压成形工艺规程制定 141

9.3.1 分析冲压工艺性 141

9.3.2 拟订冲压工艺方案 142

9.3.3 计算坯料尺寸 142

9.3.4 拟定排料方式及材料利用率η 143

9.3.5 计算中间工序的次数和半成品尺寸 144

9.3.6 选择冲压设备 144

9.4 复习思考题 145

第10章 锻压件结构设计与质量控制 147

10.1 锻压件结构设计 147

10.1.1 自由锻件结构设计 147

10.1.2 模锻件结构设计 149

10.1.3 冲压件结构设计 150

10.2 锻压件质量控制 153

10.2.1 锻件质量控制 153

10.2.2 冲压件质量控制 155

10.3 复习思考题 156

第11章 现代塑性成形方法及发展趋势 158

11.1 现代塑性成形方法简介 158

11.1.1 挤压成形 158

11.1.2 轧制成形 160

11.1.3 拉拔成形 163

11.1.4 精密模锻 164

11.1.5 超塑性成形 164

11.1.6 高速高能成形（高能率成形） 166

11.2 塑性成形发展趋势 168

11.2.1 计算机技术的应用 168

11.2.2 发展省力成形工艺 169

11.2.3 提高成形精度 169

11.2.4 实现产品-工艺-材料一体化 170

11.3 复习思考题 170

第三篇 焊接 171

第12章 熔焊 172

12.1 焊接基本原理 172

12.1.1 焊接电弧 173

12.1.2 焊接基本过程 174

12.1.3 焊接接头 175

12.2 手工电弧焊 177

12.2.1 焊接过程 177

12.2.2 电弧焊设备 178

12.2.3 电焊条 179

12.3 埋弧自动焊 182

12.3.1 埋弧自动焊设备与焊接过程 183

12.3.2 埋弧自动焊焊接材料 184

12.3.3 埋弧自动焊工艺 184

12.3.4 埋弧焊的特点及应用 185

12.4 气体保护焊 186

12.4.1 二氧化碳气体保护焊 186

12.4.2 氩弧焊 187

12.4.3 气体保护焊用药芯焊丝简介 188

12.5 气焊和气割 189

12.5.1 气焊 189

12.5.2 氧气切割 191

12.6 复习思考题 193

第13章 压焊 194

13.1 电阻焊 194

13.1.1 点焊 194

13.1.2 缝焊 196

13.1.3 对焊 197

13.2 摩擦焊 199

13.2.1 摩擦焊焊接过程 199

13.2.2 摩擦焊的特点及应用 200

13.3 复习思考题 201

第14章 钎焊 202

14.1 钎焊基本原理 202

14.1.1 钎焊原理与特点 202

14.1.2 钎焊接头的组织和性能 203

14.2 钎料与钎剂 204

14.2.1 钎料及其分类 204

14.2.2 钎剂 206

14.3 钎焊工艺 206

14.3.1 钎焊接头设计 206

14.3.2 钎焊工艺规范 209

14.4 复习思考题 212

第15章 常用金属材料的焊接 213

15.1 金属材料的焊接性 213

15.1.1 焊接性的概念 213

15.1.2 焊接性的评定方法 213

15.2 碳钢与合金钢的焊接 215

15.2.1 碳钢的焊接 215

15.2.2 合金钢的焊接 217

15.3 铸铁的焊补 219

15.3.1 铸铁的焊补特点 219

15.3.2 铸铁的焊补方法 220

15.4 有色金属及其合金的焊接 221

15.4.1 铜及铜合金的焊接 221

15.4.2 铝及铝合金的焊接 222

15.4.3 钛及钛合金的焊接 223

15.5 异种金属的焊接 224

15.5.1 焊接特点 224

15.5.2 焊接工艺 224

15.5.3 焊接方法 224

15.6 复习思考题 225

第16章 焊接结构设计 227

16.1 焊接结构材料的选择 227

16.1.1 应满足工艺性能要求 227

16.1.2 应满足体积与重量要求 228

16.1.3 应满足经济性要求 228

16.1.4 应优先选用型材和管材 228

16.2 焊接方法的选择 229

16.2.1 低碳钢和低合金钢焊接方法的选择 229

16.2.2 合金钢、不锈钢和非铁（有色）金属焊接方法的选择 229

16.2.3 稀有金属和高熔点金属焊接方法的选择 230

16.3 焊接接头工艺设计 236

16.3.1 焊缝的布置 236

16.3.2 焊接接头设计 240

16.3.3 常用焊缝的标注方法 243

16.4 焊接结构设计实例 244

16.5 复习思考题 246

第17章 焊接质量及其控制 249

17.1 焊接应力与变形及其控制 249

17.1.1 焊接应力与变形的产生 249

17.1.2 焊接应力与变形的危害 251

17.1.3 焊接应力与变形的预防措施 251

17.1.4 焊后矫形处理 253

17.2 焊接缺陷及其控制 253

17.2.1 熔焊缺陷及其控制 254

17.2.2 压焊缺陷及其控制 257

17.2.3 钎焊缺陷及其控制 258

17.3 焊接质量检验 259

17.3.1 焊接检验过程 260

17.3.2 焊接质量检验方法 260

17.4 复习思考题 263

第18章 现代焊接技术与发展趋势 264

18.1 现代焊接技术简介 264

18.1.1 电渣焊 264

18.1.2 等离子弧焊接和切割 265

18.1.3 电子束焊 267

18.1.4 激光焊接与切割 268

18.1.5 扩散焊 269

18.1.6 超声波焊 270

18.1.7 爆炸焊 271

18.2 焊接技术发展趋势 271

18.2.1 计算机在焊接中的应用及发展 271

18.2.2 高效焊接技术的应用与发展 272

18.2.3 发展恶劣条件下的焊接技术 273

18.3 复习思考题 274

第四篇 非金属材料成形与材料成形工艺选择 275

第19章 非金属材料成形 275

19.1 工程塑料成形 275

19.1.1 注塑成形 275

19.1.2 挤塑成形 277

19.1.3 压塑成形 278

19.1.4 吹塑成形 279

19.1.5 吸塑成形 279

19.1.6 铸塑成形 280

19.2 橡胶成形 281

19.2.1 压延成形 281

19.2.2 压出成形 282

19.3 陶瓷成形 283

19.3.1 旋压成形 283

19.3.2 滚压成形 284

19.3.3 干压成形 285

19.3.4 注浆成形 285

19.3.5 热压注成形 286

19.3.6 注射成形 287

19.3.7 挤压成形 287

19.3.8 等静压成形 287

19.4 复合材料成形 288

19.4.1 树脂基复合材料的成形方法 288

19.4.2 金属基复合材料的成形方法 291

19.4.3 陶瓷基复合材料的成形方法 292

19.5 粉末冶金成形 293

19.5.1 粉末的制取 294

19.5.2 粉末预处理 294

19.5.3 成形 295

19.5.4 烧结 298

19.5.5 后处理 299

19.6 非金属材料成形技术发展趋势 299

19.6.1 有机高分子材料成形技术的发展趋势 299

19.6.2 陶瓷成形技术的发展趋势 301

19.6.3 复合材料成形技术的发展趋势 302

19.6.4 粉末冶金技术的发展趋势 303

19.7 复习思考题 305

第20章 材料成形工艺选择 306

20.1 材料成形工艺选择的原则和依据 306

20.1.1 产品材料的性能 307

20.1.2 产品的生产类型 308

20.1.3 产品的形状复杂程度及尺寸精度要求 308

20.1.4 现有生产条件 309

20.1.5 密切注意新工艺、新技术和新材料的利用 309

20.2 材料成形方法的选择 309

20.2.1 常用零件成形方法 311

20.2.2 典型毛坯成形选择实例 314

20.3 复习思考题 317

参考文献 319