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目 录 1

前 言 1

第一章金属成形基础 1

第一节金属变形行为 1

一、金属的晶体结构和组织 1

二、晶体（完整晶体）的弹塑性变形 2

三、晶体缺陷 3

四、位错的形成与运动 5

五、加工硬化 7

六、屈服现象 8

七、回复和再结晶 9

八、热成形引起的结构和织构变化 11

九、织构的各向异性 13

第二节塑性成形力学 15

一、应力和应变 15

二、屈服准则和流动规则 21

三、塑性成形的解析法 25

四、钢锻件的冷却 30

一、温度 36

第三节 锻造过程的变形条件 36

二、应变速度 42

三、摩擦与润滑 44

四、锻压机器的特征 48

第二章 锻造用金属材料 53

第一节黑色金属材料 53

一、产品牌号的表示符号 53

二、牌号表示方法的说明 55

四、钢材 59

三、钢和合金产品的牌号表示方法 59

五、锻钢 157

第二节有色金属材料 172

一、有色金属及其合金产品的牌号 172

表示方法 172

二、变形铝及铝合金 178

三、加工镁合金 192

四、加工钛及钛合金 193

五、铜及铜合金 201

六、硬质合金 220

第三节材料的可加工性能 222

一、不同温慢条件下常用金属材料的 222

可锻性 222

二、某些难变形合金的塑性图 226

三、常用合金钢的流动应力 226

第三章原材料准备 238

第一节原材料检验 238

一、原材料应满足的要求 238

二、原材料的检验内容 238

第二节算料 238

一、常用几何图形的计算公式 238

二、锻件和坯料的计算 245

三、原材料规格的选择和尺寸计算 245

二、剪切下料 249

第三节下料 249

一、下料方法的分类及其特点 249

三、锯切下料 269

四、熔割下料 271

五、冷折与热剁 274

第四章金属加热 276

第一节锻造与模锻的热力规范 276

一、钢和合金的锻造温度范围 276

二、钢和合金的加热规范 291

三、金属的加热缺陷 302

6 第二节火焰炉加热 306

一、燃料与燃烧 306

二、火焰加热炉 319

第三节电加热 323

一、电加热的种类和应用 323

二、箱式电阻炉 323

三、感应加热 323

一、筑炉的规则与方法 327

四、电接触加热（传导加热） 327

第四节筑炉与维护 327

二、筑炉材料 328

三、烘炉 329

四、维护 330

第五节温度测量 331

一、目测温度 331

二、仪表测量温度 331

第五章锻压设备 336

第一节成形机器 336

一、锻锤 336

二、水压机 348

三、机械压力机 355

四、螺旋压力机 374

五、回转成形设备 383

第二节辅助机械 394

一、切边压力机和切边液压机 394

二、锻造操作机 395

三、装出料机 400

四、机械手 402

第六章 自由锻造 405

第一节手工自由锻造 405

一、常用工具 405

二、基本工序 405

三、手锻基本工序的操作方法 405

二、锤锻常用工具 409

一、锻锤的锻造能力 409

第二节锤上自由锻造 409

三、锤锻工艺分析 417

四、锻造比的表示方法和应用 418

五、锤锻工艺参数 421

六、锻造工艺规程的编制 433

第三节水压机自由锻造 479

一、水压机的锻造能力 479

二、水压机常用工具 479

三、钢锭结构与冶金缺陷 482

四、水压机锻造的变形分析 486

五、大型锻件的几种锻造方法 491

六、水压机自由锻件的余量、公差及复杂程度的分类 500

七、大锻件锻后的冷却与热处理 515

八、水压机自由锻造典型工艺 518

第四节 自由锻件的质量控制 540

一、冶炼、铸锭过程中产生的缺陷 540

二、加热、锻造过程产生的缺陷 542

三、热处理过程中产生的缺陷 543

四、锻件质量的检测手段 544

第七章胎模锻造 549

第一节胎模锻件设计 549

一、胎模锻件分类 549

二、胎模锻件结构要素 551

三、胎模锻件的机械加工余量与公差 554

一、胎模锻造变形工序（工步）的特点 557

第二节胎模锻工艺设计 557

四、胎模锻件 557

二、胎模锻工步选择与组合 565

三、坯料计算与选择 568

四、胎模锻用设备能力的选用 568

第三节胎模设计与制作 569

一、胎模设计特点与要求 569

二、制坯整形模 570

三、成形模 573

四、切边、冲孔模 581

五、胎模材料选用与制作方法 583

第四节 自由锻锤上型砧锻造 587

一、砧型锻造的工艺及模具设计特点 587

二、固定模锻造的要求 590

第五节胎模锻造应用示例 590

第八章模型锻造 607

第一节模锻件设计 607

一、工艺结构要素 607

二、模锻件公差及机械加工余量 636

三、模锻件图的绘制 647

第二节模锻工艺设计 655

一、模锻工艺过程 655

二、变形工步的确定 677

三、模锻工艺规程的编制与示例 714

四、典型锻件模锻工艺示例 725

第三节锻模设计 755

一、锤锻模设计 755

二、热模锻压力机锻模设计 802

三、螺旋压力机锻模设计 817

四、平锻模设计 837

五、水压机锻模设计 858

六、切边模与冲连皮模设计 860

七、锻模设计示例 870

第一节高合金工具钢的锻造 894

一、高速钢的成分与组织结构 894

第九章 高合金钢和有色金属的锻造 894

二、碳化物不均匀性对高速钢性能的 896

影响 896

三、莱氏体高合金工具钢的锻造 898

第二节 高锰奥氏体钢护环的锻造 904

一、高锰奥氏体护环的热变形工艺 904

二、高锰奥氏体钢护环的变形强化 907

一、不锈钢的种类和锻造特性 909

第三节不锈钢的锻造 909

二、不锈钢的加热和冷却 910

三、锻造工艺 912

四、不锈钢锻后后续工序 913

第四节高温合金的锻造 914

一、高温合金的热变形性能 914

二、高温合金的锻前准备 917

三、锻造工艺 918

四、冷却与热处理 922

一、铝合金的变形条件 923

第五节铝合金的锻造 923

二、锻前准备 925

三、锻造工艺 926

四、模具设计、制造和材料 928

五、铝合金精密锻造 929

二、设备与模具 931

三、锻前加热 931

一、坯料准备 931

第六节镁合金的锻造 931

四、锻造工艺 932

第七节铜及铜合金的锻造 934

一、铜及铜合金锻造特点 934

二、锻前准备 935

三、锻造工艺 936

第八节钛合金的锻造 939

一、钛合金的分类 939

二、钛合金的锻造性能 939

三、锻造方法 942

四、钛合金锻造工艺 945

五、设备与模具 952

六、新型钛合金材料及精锻技术 954

第十章镦锻、挤压和粉末冶金 958

第一节镦锻 958

一、冷镦 958

二、温热镦锻 968

一、热挤压 970

第二节挤压 970

二、温挤 980

三、冷挤压 994

第三节粉末冶金 1037

一、粉末冶金的特点 1037

二、粉末原料 1037

三、粉末的压制成形 1042

四、烧结 1047

五、粉末冶金特殊工艺 1049

一、辊锻的变形原理 1064

第十一章回转成形 1064

第一节辊锻 1064

二、辊锻力能参数的计算与辊锻机选择 1069

三、制坯辊锻 1072

四、成形辊锻 1086

第二节辗环 1095

一、辗环的分类和应用 1095

二、辗环的变形特征 1096

三、辗压力和辗环机 1101

四、辗环工艺与模具 1103

第三节摆动辗压 1113

一、摆辗原理与摆辗机结构 1113

二、摆动辗压的变形与压力分布 1116

三、摆辗工艺及模具 1125

四、摆动辗压应用示例 1130

第四节楔横轧制 1133

一、楔横轧原理 1133

二、楔横轧工艺 1150

三、楔形模具设计 1163

四、应用示例 1167

第五节斜轧 1179

一、仿形斜轧 1179

二、孔型斜轧 1180

第六节径向锻造 1184

一、概述 1184

二、径向锻造 1185

三、旋转锻造 1187

第一节锻造工艺设计 1190

一、锻造工艺过程设计 1190

第十二章体积成形的计算机辅助 1190

设计 1190

二、自动化设计目标的有限支撑软件 1192

工具 1192

三、支持软件工具所需数据库 1193

四、锻造工艺设计方法 1193

一、材料模型的本构方程 1196

第二节 锻造工艺设计的模拟／仿真 1196

二、变形机制和变形图 1200

三、动态材料模型 1201

四、锻造工艺的模拟／仿真方法 1204

五、物理模拟 1212

第三节锻造工艺设计的数据采集 1213

一、热压试验 1213

二、可加工性数据 1214

三、接口数据（边界数据） 1215

第四节锻造加工的CAD/CAM 1216

一、锻造加工的CAD/CAM系统 1216

二、曲轴模锻的CAD/CAM系统 1218

三、叶片精锻的CAD/CAM系统 1221

二、最优化法 1227

三、对比的方法 1227

四、计算的方法 1227

第十三章 锻造加工的技术经济分析 1227

一、目的与内容 1227

五、冷锻加工最优化的示例 1232

附录 1234

附录A温度对照表 1234

附录B各种硬度对照表 1237

附录C材料的硬度换算表 1238

附录D黑色金属硬度及强度换算值（主要适用于低碳钢）（GB/T 1172—1999） 1242

附录F压力单位换算表 1244

附录E力的单位换算表 1244

附录G 率单位换算表 1245

附录H 能换算表 1246

附录I应力换算表（一） 1247

附录J应力换算表（二） 1249

附录K黑色金属材料牌号对照 1251

附录L有色金属材料牌号对照 1273

附录M部分钢材的火花特征 1278

主要参考文献 1282