材料成形技术PDF电子书下载

第一篇　金属液态成形 2

第1章　液态成形工艺方法 2

1.1　砂型铸造 2

1.1.1 手工造型和制芯 2

1.1.2　机器造型和制芯 4

1.2　熔模铸造 5

1.2.1　熔模铸造原理 5

1.2.2　熔模铸造工艺过程 5

1.2.3　熔模铸造特点和应用范围 6

1.3　金属型铸造 6

1.3.1　金属型铸造工艺 7

1.3.2　金属型铸造的特点 7

1.3.3　金属型铸造的应用范围 8

1.4　压力铸造 8

1.4.1　压力铸造的特点 8

1.4.2　压力铸造工艺 8

1.4.3　压力铸造的应用范围 9

1.5　离心铸造 9

1.5.1　离心铸造的特点 9

1.5.2　离心铸造工艺 10

1.5.3　离心铸造的应用范围 10

1.6　其他铸造方法 10

1.6.1　低压铸造、挤压铸造、陶瓷型铸造的原理、工艺过程和应用范围 10

1.6.2　真空密封造型、连续铸造和差压铸造、真空吸铸的原理、工艺过程和应用范围 12

第2章 液态成形工艺基础 14

2.1　铸造用原砂 14

2.1.1 硅砂的组成、性能和分类 14

2.1.2　非石英质原砂 16

2.1.3　原砂的选用 16

2.2　铸造用粘土 17

2.3　粘土型（芯）砂 18

2.3.1 粘土型（芯）砂性能及其影响因素 18

2.3.2　粘土砂的应用 19

2.4　水玻璃砂及有机粘结剂砂 21

2.4.1 水玻璃砂的硬化机理及硬化方法 21

2.4.2　CO2水玻璃砂的性能及影响因素 23

2.4.3　有机粘结剂砂的性能及使用 24

2.5　铸型涂料 29

2.5.1　涂料的组成 29

2.5.2　涂料的性能 30

2.5.3　涂料的使用方法 30

2.6　液态金属与铸型的相互作用 31

2.6.1 液态金属与铸型的热作用 31

2.6.2　液态金属与铸型的机械作用 33

2.6.3　金属液与铸型的物理化学作用 34

第3章　液态成形工艺设计 41

3.1 铸造工艺设计依据内容、程序 41

3.1.1　铸造工艺设计依据 41

3.1.2　铸造工艺设计的内容和设计程序 42

3.2　液态成形工艺方案的确定及铸造工艺参数设计 43

3.2.1 零件结构的液态成形工艺性分析 43

3.2.2　浇注位置的确定 50

3.2.3　分型面的选择 51

3.2.4　液态成形用芯的工艺设计及铸造工艺参数 53

3.2.5　铸造工艺设计参数 59

3.3　液态成形浇注系统设计 63

3.3.1 概述 63

3.3.2　浇注系统基本组元的作用 63

3.3.3 浇注系统的基本类型及铸铁件浇注系统 69

3.4 冒口及冷铁设计 77

3.4.1 冒口的种类及补缩原理 77

3.4.2　铸钢件冒口的设计与计算 83

3.4.3　球墨铸铁件的冒口设计 87

3.4.4　特种冒口 89

3.4.5　冷铁的作用及种类 91

3.4.6　铸肋 94

3.5　铸造工艺装备 95

3.5.1　模样及模板设计 95

3.5.2　砂箱设计 100

3.5.3　芯盒设计 104

第4章　液态成形工艺计算机辅助设计 106

4.1 计算机在铸造中的应用分类 106

4.2　铸造工艺CAD的进展 106

4.2.1　铸造工艺CAD在国外的发展 106

4.2.2　铸造工艺CAD在国内的发展 107

4.3　铸造工艺CAD 108

4.4　计算机绘图 110

4.5　典型件铸造工艺设计实例 112

参考文献 115

第二篇　焊接成形 118

第5章　焊接工艺基础 118

5.1　焊接工艺概述 118

5.2　焊接过程的本质 119

5.2.1　实现焊接的基本条件 119

5.2.2　实现焊接的基本方法 120

5.3　焊接热效应 121

5.3.1　焊接热过程的影响 121

5.3.2　电弧焊接热效率η 121

5.4　焊接热源强度 123

5.4.1 热源强度对焊接过程的影响 123

5.4.2　热源强度的可变性 126

5.5　焊接工艺参数对电弧焊焊缝成形的影响 127

5.5.1 电弧焊的主要焊接参数 127

5.5.2 电弧焊的工艺因素对焊缝成形的影响 128

5.5.3　焊件的结构因数 129

第6章　焊接方法 132

6.1　焊接方法的选择 132

6.1.1　母材的类型 132

6.1.2　母材的厚度 132

6.1.3　接头类型和焊接位置 133

6.1.4　产品的类型和焊接条件 134

6.1.5　焊接的方式 135

6.1.6　焊接设备的选用原则和程序 136

6.1.7　坡口的选择 138

6.2　先进的焊接方法 138

6.2.1　搅拌摩擦焊 138

6.2.2　A-TIG焊接方法 142

6.2.3　变极性等离子弧焊接 143

6.2.4　单电源双弧焊接技术 145

6.2.5　高效率熔化极气体保护焊 145

6.2.6　窄间隙焊接法 149

6.2.7　激光-电弧复合焊接 153

第7章　焊接残余应力、变形与焊接工艺控制 155

7.1 焊接残余应力和变形概述 155

7.1.1 产生机理、影响因素和内在联系 155

7.1.2　焊接残余应力和变形的特征要点 156

7.1.3　焊接残余应力的分布与影响 157

7.2　工艺设计阶段的考虑 160

7.2.1　气焊、焊条电弧焊及气体保护焊接头坡口的基本形式与尺寸 160

7.2.2　焊接接头设计的一般原则 160

7.3　制造过程中的工艺措施 162

7.3.1 控制与消除焊接残余应力 162

7.3.2　控制、调节与消除焊接变形 165

7.4　防止脆断、疲劳和应力腐蚀的工艺措施 169

7.4.1 防止脆性断裂的一些工艺措施 169

7.4.2 预防疲劳断裂的一些工艺措施 170

7.4.3 提高焊接接头耐蚀性的途径 171

第8章　焊接工艺装备 173

8.1 焊接工艺装备的分类及选用 173

8.1.1　焊接工艺装备的分类 173

8.1.2　焊接工艺装备的选用 173

8.2　焊接件的定位与夹紧 175

8.2.1　焊接件的定位 175

8.2.2　工件的夹紧 180

8.3　装焊夹具 184

8.3.1　通用装焊平台 184

8.3.2　专用装焊胎架 184

8.4　焊接变位机械 186

8.4.1　焊件变位机械 186

8.4.2　焊机变位机械 197

8.5　焊接机器人概述 199

8.5.1　工业机器人 200

8.5.2　焊接机器人 201

8.6　焊接生产线概述 206

8.6.1　焊接生产线的种类 206

8.6.2　焊接生产线与焊接自动化 208

第9章　焊接工艺设计 211

9.1 焊接结构制造的一般程序 211

9.1.1 焊接结构制造 211

9.1.2　生产纲领 211

9.1.3　焊接结构生产的准备工作 212

9.1.4　焊接结构制造工艺过程 212

9.1.5　焊接结构制造工艺方案设计的程序 214

9.1.6　焊接结构设计的工艺性审查 215

9.2　焊接工艺设计内容 216

9.2.1　焊接工艺设计程序和内容、步骤与方法 216

9.2.2　焊接结构制造工艺流程 225

9.2.3　焊接工艺文件的编制 225

9.2.4　焊接接头设计的一般原则 226

9.3　焊接工艺设计举例 227

9.3.1 油罐车罐体的焊接生产 227

9.3.2　箱形结构桥式起重机的焊接生产 232

参考文献 235

第三篇　金属塑性成形 240

第10章　锻造成形工艺学 240

10.1　概述 240

10.1.1　锻造方法的分类 240

10.1.2　锻造的发展趋势 241

10.2 自由锻造 242

10.2.1 自由锻的分类及工序 243

10.2.2　自由锻的基本工序 243

10.2.3　自由锻工艺过程的制订 257

10.2.4　自由锻工艺实例 265

10.3　模锻工艺 269

10.3.1 模锻工艺规程的制订及工艺方案的选择 270

10.3.2　模锻锻件图设计 273

10.3.3　模锻设备吨位的确定 285

10.3.4　毛坯尺寸的确定 289

10.3.5　锻模结构设计 290

10.3.6　模锻后续工序 294

10.3.7　模锻应用实例 298

10.4　特种锻造及其新技术 300

10.4.1　精密模锻 300

10.4.2　等温锻造与超塑性锻造 304

10.4.3　粉末锻造 306

第11章 冲压成形工艺学 309

11.1　概述 309

11.1.1 冲压基本工序及模具 309

11.1.2　冲压工艺过程的制订 310

11.2　冲裁 315

11.2.1 冲裁变形过程的分析 315

11.2.2　确定合理冲裁间隙 316

11.2.3　凸凹模刃口尺寸的计算 320

11.2.4　冲压力的计算及降低冲裁力的方法 324

11.2.5　材料的合理利用 326

11.2.6　其他冲裁方法 328

11.3　弯曲 330

11.3.1 弯曲变形过程分析 330

11.3.2　弯曲件的工艺及计算 333

11.3.3　弯曲件的回弹 339

11.3.4　弯曲模工作零件设计及尺寸计算 340

11.4　拉深 343

11.4.1　拉深变形过程分析 343

11.4.2　圆筒件拉深工艺及计算 345

11.4.3　模具工作部分尺寸设计 351

11.4.4　其他拉深方法 355

11.5 冲压工艺及模具设计实例 357

11.5.1 多孔冲孔工艺及设计 357

11.5.2　压板弯曲件成形工艺与设计 358

11.5.3　带凸缘深锥形件的拉深工艺及设计 359

参考文献 363

第四篇　成形件的热处理第12章　成形件的退火和正火 367

12.1　成形件的退火 367

12.1.1　扩散退火 368

12.1.2　再结晶退火 373

12.1.3　去应力退火 377

12.1.4　钢的基于固态相变的退火工艺 378

12.1.5　铸铁的退火 385

12.1.6　有色金属（合金）基于固态相变的退火 387

12.2　成形件的正火 388

12.2.1　正火的目的和应用范围 389

12.2.2　钢的正火 389

12.2.3　铸铁的正火 390

第13章　成形件的淬火和回火 392

13.1　成形件的淬火 392

13.1.1　淬火的加热工艺 392

13.1.2　淬火冷却介质 395

13.1.3　淬火工艺 399

13.2　成形件的回火 401

13.2.1 淬火钢在回火时的组织和性能变化 402

13.2.2　二次硬化 405

13.2.3 回火脆性 407

13.2.4 回火工艺 409

13.3　淬火与回火的常见缺陷 412

13.3.1　热处理变形 412

13.3.2　淬火裂纹 412

13.3.3　淬火硬度不足 412

13.3.4　过热与过烧 413

13.3.5 回火缺陷 414

第14章　成形件的其他热处理 415

14.1 固溶和时效 415

14.2　表面淬火 416

14.3　变形热处理 417

14.4　化学热处理 418

参考文献 419