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第一章 概论 1

1.1 回转塑性成形工艺 1

1.1.1 回转塑性成形工艺的概念 1

1.1.2 回转塑性成形工艺的优点 6

1.1.3 回转塑性成形工艺分类 6

1.1.4 回转塑性成形工艺的发展 8

1.2 等温锻造与超塑性成形 9

1.3 分模模锻与多向模锻 10

1.4 半固态成形工艺 10

参考文献 11

第二章 等温锻造与超塑性成形工艺及设备 12

2.1 概述 12

2.1.1 金属超塑性与超塑性成形 13

2.1.2 等温锻造 14

2.1.3 等温锻造与超塑性成形的应用 14

2.2 等温锻造与超塑性成形的材料基础 15

2.2.1 普通材料热变形力学性能与晶粒度演化 15

2.2.2 金属超塑性力学性能 18

2.3 等温锻造与超塑性成形的技术特征 22

2.3.1 技术优势 22

2.3.2 设备特点 23

2.3.3 高成本 23

2.4 等温锻造与超塑性成形装备 23

2.4.1 成形设备 23

2.4.2 模具加热系统 24

2.4.3 模具 26

2.4.4 润滑与防护 28

2.4.5 应用—成本与质量的平衡 30

2.5 等温锻造与超塑性成形工艺 31

2.5.1 工艺设计特点 31

2.5.2 成形载荷 33

2.5.3 工艺操作 34

2.5.4 成形缺陷 35

2.6 等温锻造与超塑性成形实例 36

2.6.1 小型钛合金盘件超塑性成形 36

2.6.2 高温合金涡轮盘模拟件等温成形 38

2.6.3 铝合金压气缸的超塑性成形 38

2.6.4 铝基碳化硅颗粒强化复合材超塑成形 39

2.6.5 镁合金杯形件超塑性反挤压成形 39

2.6.6 H62黄铜注塑模模膛的超塑性挤压 40

2.7 相变超塑性及其应用 42

2.7.1 模具模膛的相变超塑性成形 43

2.7.2 30GrMnSiA钢连接座超塑性成形 48

参考文献 51

第三章 多向模锻工艺及其设备 53

3.1 概述 53

3.1.1 多向模锻的成形原理与类型 53

3.1.2 多向模锻的技术经济特点 55

3.1.3 国外多向模锻发展历程 57

3.1.4 我国的多向模锻技术现状 57

3.2 多向模锻液压机 64

3.2.1 多向模锻工艺对设备性能的要求 64

3.2.2 多向模锻液压机的技术参数 65

3.2.3 多向模锻液压机的本体结构 66

3.2.4 多向模锻液压机的液压系统 75

3.3 多向模锻工艺规程的制定 77

3.3.1 多向模锻成形过程金属流动分析 77

3.3.2 锻件图的设计 86

3.3.3 坯料尺寸确定 91

3.3.4 锻造温度及坯料加热 93

3.3.5 变形力与合模力的计算 94

3.4 多向模锻模具的结构、设计和使用 96

3.4.1 模具结构的类型 96

3.4.2 模具工作部分设计 97

3.4.3 模具的固定、安装和调整 105

3.4.4 模具的预热、冷却和润滑 107

3.5 多向模锻生产实例 110

3.5.1 缸体多向模锻 110

3.5.2 喷管多向模锻 115

3.5.3 球形接头多向模锻 118

3.5.4 等径三通多向模锻 122

参考文献 125

第四章 分模模锻工艺 127

4.1 概述 127

4.1.1 分模锻造的技术经济特点 128

4.1.2 分模模锻发展概况及其应用 129

4.2 金属流动规律及力能参数的确定 134

4.2.1 十字轴锻件分模挤压成形时的金属流动状况 134

4.2.2 十字轴锻件分模挤压时挤压力和张模力的确定 136

4.3 分模模锻模具结构简介 138

4.3.1 垂直分模的模具结构 139

4.3.2 水平分模的模具结构 139

4.4 四通接头锻件分模模锻工艺及模具结构 140

4.4.1 制定成形工艺方案 140

4.4.2 模具结构 141

4.4.3 成形工艺 141

4.4.4 成形效果 142

4.5 汽车发电机爪极分模模锻工艺 142

4.5.1 极成形技术的现状 142

4.5.2 发电机爪极成形新工艺 145

4.6 轿车转向节分模模锻工艺 148

参考文献 150

第五章 辊锻工艺及其设备 151

5.1 概述 151

5.2 辊锻原理 152

5.2.1 辊锻变形区和辊锻的主要几何参数 152

5.2.2 坯料的咬入 153

5.2.3 宽展 155

5.3 辊锻机基本参数的确定 157

5.3.1 辊锻力的计算 157

5.3.2 辊锻力矩的计算 162

5.3.3 辊锻力的测定 163

5.3.4 辊锻力矩的测定 164

5.3.5 辊锻力测试结果与分析 166

5.4 辊锻设备 168

5.4.1 辊锻机的类型 168

5.4.2 辊锻机的技术参数 170

5.4.3 辊锻模具模块及其安装 172

5.5 辊锻模具设计 173

5.5.1 制坯辊锻模具的模膛设计 173

5.5.2 成形辊锻模具的模膛设计 179

5.6 汽车前轴的辊锻成形 182

5.6.1 EQ1061汽车前轴工艺分析 182

5.6.2 EQ1061前轴模锻件图设计 183

5.6.3 EQ1061前轴辊锻件图的设计 185

5.6.4 选择原材料尺寸及辊锻道次 187

5.6.5 EQ1061前轴辊锻模模膛设计 189

5.6.6 EQ1061前轴辊锻模具结构的设计 196

5.6.7 EQ1061前轴辊锻模的寿命 197

5.6.8 EQ1061汽车前轴弯曲模、终锻模设计 199

5.7 F321汽车前轴的辊锻—模锻成形 201

5.7.1 前轴锻件外观构形的工艺性分析 201

5.7.2 前轴辊锻成形过程及辊锻模模膛设计实例 202

5.7.3 辊锻后工序的模具 207

5.7.4 F321前轴锻造工艺调试 207

5.7.5 常见的F321前轴锻件缺陷及废次品分析 210

5.8 钩尾框的辊锻成形 213

5.8.1 钩尾框锻件结构与工艺分析 213

5.8.2 钩尾框的辊锻工艺及辊锻模设计 215

5.8.3 钩尾框分头辊锻制坯工艺及辊锻模设计 216

5.8.4 钩尾框辊锻件废次品分析 219

参考文献 220

第六章 辗环工艺及其设备 222

6.1 概述 222

6.2 环形件精密辗压成形技术的发展 224

6.2.1 国外环形锻件精密辗压成形技术的现状和发展趋势 224

6.2.2 国内研究现状 227

6.3 环形锻件的咬入和辗压成形力的计算 229

6.3.1 环形锻件的咬入 229

6.3.2 环料锻透状况分析 231

6.3.3 辗环力的计算 232

6.4 辗环变形的成形规律 234

6.4.1 矩形截面辗环变形规律 234

6.4.2 非矩形截面辗环成形规律 236

6.5 辗环工艺 238

6.5.1 下料 238

6.5.2 加热 240

6.5.3 环形锻件与环坯设计 240

6.5.4 辗环孔型设计和调试 249

6.5.5 辗压成形工艺参数设计 251

6.5.6 辗环缺陷和工艺调试 256

6.6 辗环设备 259

6.6.1 立式辗环机 259

6.6.2 卧式辗环机 260

6.6.3 多工位辗环机 264

参考文献 265

第七章 楔横轧工艺及装备 267

7.1 概述 267

7.1.1 工艺特点 267

7.1.2 国内外发展与应用简介 268

7.1.3 工艺流程与车间布置 270

7.2 楔横轧轧制基本原理 271

7.2.1 轧辊与轧件的相对运动关系 271

7.2.2 轧件旋转条件 273

7.2.3 模具与轧件接触分析 278

7.2.4 轧制带内直角台阶的台阶轴的孔型设计 281

7.3 楔横轧成形数值模拟分析 284

7.3.1 有限元数值模拟 284

7.3.2 轧件的变形 285

7.4 模具设计与数控加工 289

7.4.1 轧件设计 289

7.4.2 模具楔结构与设计 292

7.4.3 模具的数控加工 294

7.5 机械设备 297

7.5.1 楔横轧机的基本类型 297

7.5.2 楔横轧机的总体配置 300

参考文献 302

第八章 螺旋孔型斜轧工艺及其设备 303

8.1 概述 303

8.1.1 工作原理 303

8.1.2 工艺特点 303

8.1.3 国内外发展与应用简况 304

8.1.4 工艺流程与车间布置 306

8.2 轧制原理 307

8.2.1 斜轧回转体运动的原理 307

8.2.2 斜轧螺旋体的运动原理 308

8.2.3 辊形曲面 310

8.3 数值模拟 313

8.3.1 有限元数值模拟模型 314

8.3.2 轧件上的应变场 316

8.3.3 斜轧轧件上的应力场 322

8.3.4 轧件心部疏松的成因 325

8.4 模具设计 326

8.4.1 模具设计的一般原则 326

8.4.2 孔型参数确定 328

8.4.3 孔型设计方法 330

8.4.4 模具设计实例 336

8.5 机械设备 338

8.5.1 斜轧机的基本类型 338

8.5.2 工作机座 340

8.5.3 减速机与齿轮座 345

8.5.4 万向联接轴 347

参考文献 348

第九章 径向锻造工艺及其设备 349

9.1 概论 349

9.1.1 径向锻造工艺的概念 349

9.1.2 径向锻造工艺的特点 350

9.1.3 径向锻造工艺的用途 351

9.2 径向锻造的变形分析 352

9.2.1 径向锻造锤头的运动学分析 352

9.2.2 径向压缩变形分析 353

9.2.3 变形力计算 355

9.2.4 相对送进量分析 355

9.3 径向锻造的工艺设计 356

9.3.1 选择工艺方法 356

9.3.2 锻件和坯料的设计要求 356

9.3.3 工艺参数的选定 358

9.3.4 变形工艺程序的确定 359

9.3.5 典型锻件产品工艺实例 360

9.3.6 径向锻造锻件的缺陷分析 363

9.4 径向锻造工模具设计 364

9.4.1 锤头设计 364

9.4.2 芯棒设计 367

9.4.3 夹钳钳口 367

9.5 径向锻造使用的设备 368

9.5.1 概述 368

9.5.2 旋转径向锻造机 368

9.5.3 径向锻机 371

9.6 铁道车辆用车轴径向锻造工艺与设备 379

9.6.1 车轴产品的技术要求 380

9.6.2 车轴生产制造工艺 382

9.6.3 车轴锻造缺陷防治 386

9.6.4 车轴锻造生产线 386

9.6.5 现代大型径向锻机及锻造技术 389

9.7 径向锻造变形工艺数值模拟 402

9.7.1 概述 402

9.7.2 径向锻造时锤头最佳压入量的数字模拟 404

9.7.3 预估径向锻造718合金锻件晶粒度和细化的数值模拟 407

9.7.4 径向锻造钛合金轴的数值模拟 410

参考文献 414

第10章 摆动辗压工艺及其设备 416

10.1 概述 416

10.1.1 摆动辗压的工作原理和特点 417

10.1.2 摆动辗压的变形机理 417

10.1.3 摆动辗压在我国的发展和应用 419

10.2 摆动辗压机 423

10.2.1 国产的热摆动辗压机 423

10.2.2 用普通液压机改装的摆动辗压机 424

10.3 摆动辗压模具与模具材料 427

10.3.1 摆动辗压工艺参数的确定 427

10.3.2 摆动辗压模具的设计 431

10.3.3 摆动辗压模具材料 435

10.4 冷摆动辗压成形件举例 441

10.4.1 铁路车辆勾舌销 441

10.4.2 炮弹药筒底板摆动辗压模拟试验 442

10.4.3 摩托车磁电机轮套 444

10.4.4 直齿行星锥齿轮 447

10.4.5 从动螺旋锥齿轮 450

10.4.6 变速箱同步齿圈 452

10.4.7 摩托车单向器飞块 454

10.4.8 自锻破片药形罩 457

10.4.9 微车半轴锥齿轮 458

10.4.10 粉末冶金双金属阀座环 461

10.4.11 粉末冶金推力轴承环 463

10.4.12 粉末冶金齿类零件 465

10.5 温、热摆动辗压成形件举例 467

10.5.1 汽车、拖拉机、电瓶车后半轴 467

10.5.2 高速钢锯片铣刀和碗形直齿插齿刀坯 471

10.5.3 汽车、拖拉机后桥从动大齿轮坯 473

10.5.4 碟形弹簧、减速机摆线轮等薄盘形件 477

10.5.5 汽车离合器盘毂 479

10.5.6 高颈法兰 482

10.5.7 火车车轮 483

10.5.8 粉末锻造锥齿轮 486

参考文献 487

第十一章 金属半固态成形技术 491

11.1 概论 491

11.1.1 半固态成形的特点 492

11.1.2 半固态金属加工技术的应用 493

11.1.3 半固态合金成形的主要工艺过程 495

11.2 半固态合金浆料（坯料）制备 497

11.2.1 搅拌法制备半固态浆料 497

11.2.2 非搅拌法制备半固态浆料 502

11.2.3 固相法 507

11.3 流变成形 509

11.4 触变成形 512

11.4.1 二次加热 512

11.4.2 触变成形工艺 514

11.4.3 几种触变成形工艺 515

11.5 半固态注射成形 516

11.5.1 注射成形工艺路线 517

11.5.2 注射成形工艺特点 517

11.5.3 注射成形设备 518

参考文献 520