第一篇 有色金属锻造 3
1 锻造概论 3
1.1 锻造的类别 3
1.2 锻造生产在国民经济中的作用 3
1.3 锻造生产的特点 5
1.4 我国锻造生产现状及发展趋势 5
2 自由锻造 9
2.1 自由锻工序与锻件分类 9
2.2 自由锻工序分析 10
2.2.1 锻粗 10
2.2.2 拔长 20
2.2.3 冲孔 23
2.2.4 扩孔 26
2.2.5 错移 29
2.2.6 扭转 30
2.2.7 弯曲 31
2.2.8 切割 32
2.3 自由锻工艺规程制定 33
2.3.1 锻件图的制定 33
2.3.2 确定坯料的尺寸和重量 35
2.3.3 确定变形工艺方案和锻造比 37
2.3.4 确定锻造设备 44
3 模锻 49
3.1 模锻常用设备特点及应用 50
3.1.1 模锻锤 50
3.1.2 模锻压力机 51
3.1.3 螺旋压力机 53
3.2 模锻工艺 55
3.2.1 模锻时金属坯料在模腔中的变形过程 55
3.2.2 锻件图的设计 56
3.3 毛坯尺寸的决定 84
3.3.1 模锻件分类 84
3.3.2 计算坯料及其截面图 87
3.4 锻模设计 91
3.4.1 制坯模槽设计 92
3.4.2 模锻模槽设计 105
3.4.3 锻模结构设计 117
3.4.4 错移力平衡与锁扣设计 123
3.4.5 模块尺寸 127
4 铝及铝合金锻造 131
4.1 铝合金锻造用原料 131
4.1.1 铸锭 131
4.1.2 轧制毛坯 132
4.1.3 挤压毛坯 132
4.2 锻造热力规范 133
4.2.1 锻造温度范围 133
4.2.2 变形速度 136
4.2.3 设备每工作行程的变形程度 138
4.2.4 铸件的总变形程度和力学性能的各向异性 139
4.2.5 加工方法 142
4.3 设备吨位的确定 142
4.3.1 自由锻压力机吨位计算 143
4.3.2 模锻设备吨位计算 144
4.4 铝合金模具设计特点 146
4.5 铝合金锻造工艺 146
4.5.1 下料 146
4.5.2 加热 147
4.5.3 自由锻 148
4.5.4 模锻 149
4.5.5 模锻时的润滑 150
4.5.6 切边 151
4.5.7 清理 151
4.5.8 修伤 151
4.6 热处理 152
4.7 铝合金锻件缺陷及清除方法 152
4.8 典型锻造工艺过程举例 153
5 镁及镁合金锻造 155
5.1 镁合金锻造用的原材料 155
5.1.1 铸锭 155
5.1.2 挤压毛坯 155
5.2 锻造规范 156
5.2.1 工艺塑性 157
5.2.2 变形抗力 160
5.2.3 应力状态与塑性的关系 162
5.2.4 变形程度与力学性能的关系 163
5.2.5 加工再结晶图与晶粒大小的控制 166
5.2.6 锻造温度范围 167
5.3 锻造工艺 169
5.3.1 设备的选择及吨位确定 169
5.3.2 下料 170
5.3.3 锻前加热 171
5.3.4 锻造 173
5.3.5 切边 174
5.3.6 打磨 174
5.3.7 防火 175
5.4 锻件热处理 175
5.5 锻件的防锈蚀处理 177
5.5.1 氧化处理前的表面准备工作 178
5.5.2 氧化处理 179
6 钛及钛合金锻造 181
6.1 钛及钛合金 181
6.1.1 纯钛 181
6.1.2 钛合金 182
6.1.3 钛合金的污染问题 184
6.2 钛合金的可锻性 186
6.3 锻造热力规范 188
6.3.1 锻造温度范围 188
6.3.2 变形程度和变形速度 191
6.3.3 变形温度和变形程度对钛合金锻件晶粒度的影响 193
6.4 锻件和模具设计 194
6.4.1 收缩率 194
6.4.2 锻件结构和加工余量 194
6.4.3 圆角半径和模锻斜度 195
6.4.4 毛边槽尺寸和结构 195
6.4.5 局部镦粗规则 196
6.4.6 型槽壁厚与表面粗糙度 198
6.4.7 模具材料及模具寿命 198
6.5 锻造工艺 199
6.5.1 下料 199
6.5.2 加热 199
6.5.3 自由锻 202
6.5.4 模锻 203
6.5.5 润滑剂 204
6.5.6 切边 205
6.5.7 校正 205
6.5.8 锻件清理 205
6.6 锻件热处理 206
6.6.1 不完全退火 206
6.6.2 完全退火 206
6.6.3 等温退火 207
6.6.4 双重退火 207
6.6.5 淬火与时效 208
6.7 钛合金锻件缺陷 208
6.7.1 过热 208
6.7.2 局部粗晶 210
6.7.3 亮条 210
6.7.4 空洞 211
6.7.5 裂纹 212
6.8 钛合金β锻造 212
7 铜及铜合金锻造 214
7.1 纯铜的性能 214
7.2 铜合金的性能 214
7.2.1 黄铜 216
7.2.2 青铜 219
7.3 铜及其合金的可锻性 225
7.3.1 纯铜的可锻性 225
7.3.2 铜合金的可锻性 225
7.3.3 锻造温度范围 230
7.4 锻造工艺过程 231
7.4.1 下料 231
7.4.2 加热 231
7.4.3 自由锻 232
7.4.4 模锻 232
7.4.5 冷却和切边 233
7.4.6 清理及热处理 233
8 新的锻造方法 234
8.1 精密模锻 234
8.1.1 高温精密模锻 235
8.1.2 室温精密模锻 236
8.1.3 中温精密模锻 240
8.2 等温模锻 243
8.2.1 等温超塑性模锻 243
8.2.2 等温模锻 245
8.3 液态金属模锻 246
8.3.1 液态金属模锻尚存在的问题 247
8.3.2 各种因素对液态金属模锻件质量的影响 253
8.3.3 模锻件图的设计 256
8.3.4 模具设计 257
8.4 粉末锻造 258
8.4.1 粉末制备 260
8.4.2 粉末预成形压制 260
8.4.3 粉末加热烧结 261
8.4.4 预成形坯锻造成形 261
8.4.5 热处理 262
8.5 辊锻 262
8.5.1 辊锻变形的特点及其适用性 262
8.5.2 辊锻的分类与应用 263
8.5.3 辊锻机的主要形式与特点 265
第二篇 有色金属冲压成形 265
9 冲压成型概述 269
9.1 冲压工艺的特点 269
9.2 冲压制品的应用范围 269
9.3 冲压加工的分类和发展方向 270
9.3.1 冲压加工的分类 270
9.3.2 冲压技术的发展方向 270
9.4 板料冲压工艺性试验方法 271
9.4.1 板料的成形性试验 272
9.4.2 材料成形模拟试验 275
10 冲压变形的理论基础 280
10.1 冲压变形时的应力与应变 280
10.1.1 冲压变形时的应力状态 280
10.1.2 冲压变形时的应变状态 285
10.1.3 塑性条件 288
10.2 冲压成形极限及变形倾向性控制 294
11 冲裁 298
11.1 冲裁变形的过程分析 298
11.2 冲裁模间隙 302
11.2.1 间隙对冲裁质量的影响 302
11.2.2 间隙对冲裁力的影响 306
11.2.3 间隙对模具寿命的影响 306
11.2.4 凸、凹模间隙值的确定 308
11.3 凸、凹模刃口尺寸的确定 314
11.3.1 合理间隙的确定 314
11.3.2 凸、凹模刃口尺寸的计算原则 315
11.3.3 凸、凹模刃口尺寸的计算方法 316
11.4 冲裁力的计算和降低冲裁力的方法 321
11.4.1 冲裁力的计算 321
11.4.2 降低冲裁力的方法 322
11.4.3 卸料力、推件力与顶件力的计算 324
11.5 材料的经济利用 326
11.5.1 材料利用率 326
11.5.2 排样方法 328
11.5.3 搭边 330
11.5.4 条料宽度的确定 330
11.6 其他冲裁方法 334
11.6.1 整修 334
11.6.2 光洁冲裁 340
11.7 镁、钛合金的冲裁 342
12 弯曲 344
12.1 弯曲变形基本原理 344
12.1.1 弯曲变形过程 344
12.1.2 弯曲件的弹复 345
12.1.3 应变中性层的位置 346
12.1.4 弯曲时的应力与应变状态 349
12.1.5 最小弯曲半径 351
12.2 弯曲力矩与弯曲力的计算 355
12.2.1 弯曲力矩计算 355
12.2.2 弯曲力的计算和设备选择 357
12.3 弯曲件弹复值的计算与减少弹复的措施 361
12.3.1 弹复值的计算 361
12.3.2 影响弹复的因素 368
12.3.3 减少弹复的措施 368
12.4 弯曲件坯料尺寸计算 371
12.4.1 r＞0.5t有圆角半径的弯曲 371
12.4.2 r＜0.5t无圆角半径或圆角半径很小的弯曲 373
12.5 弯曲模工作部分尺寸的确定 375
12.5.1 凸、凹模圆角半径 375
12.5.2 凹模深度 377
12.5.3 凸、凹模间隙 378
12.5.4 凸、凹模的宽度尺寸计算 379
13 拉深 380
13.1 拉深的变形过程 381
13.2 拉深过程中坯料内的应力与应变状态 383
13.3 拉深过程的力学分析 385
13.3.1 凸模变形区的应力分布 385
13.3.2 拉深时的拉深力 388
13.4 拉深工件的起皱与预防 389
13.5 圆筒形工件拉深工艺计算 393
13.5.1 圆筒形零件坯料尺寸计算 393
13.5.2 拉深系数与拉深次数 394
13.6 凸、凹模结构与工件部分尺寸 397
13.6.1 凸、凹模结构 397
13.6.2 凸、凹模的圆角半径 400
13.6.3 拉深模间隙 404
13.6.4 凸、凹模尺寸及制造公差 404
13.6.5 拉深凸模的出气孔 407
13.7 复杂形状工件的拉深 407
13.7.1 带凸缘圆筒形件的拉深 407
13.7.2 梯形圆筒件的拉深 411
13.8 变薄拉深 412
13.8.1 变薄拉深特点 412
13.8.2 变薄系数 414
13.8.3 变薄拉深工序计算程序 414
14 成形 420
14.1 胀形 420
14.1.1 起伏成形 420
14.1.2 圆柱形空心件的胀形 425
14.1.3 变形程度的计算 427
14.2 翻边 428
14.2.1 孔的翻边 429
14.2.2 外缘的翻边 436
14.2.3 变薄翻边 437
14.3 缩口 439
14.3.1 缩口变形程度的计算 440
14.3.2 缩口后材料厚度的变化 441
14.3.3 缩口力的计算 442
15 板料特种成形 444
15.1 旋压成形 444
15.1.1 不变薄旋压 445
15.1.2 变薄旋压 446
15.2 爆炸成形 449
15.3 电磁成形 451
15.4 电液成形 452
15.5 超塑性成形 454
15.6 温差拉深 457
15.6.1 局部加热并冷却毛坯的拉深 457
15.6.2 深冷拉深 458
15.7 脉动成形 460
15.8 径向推力拉深 461
16 冲压工艺过程设计 462
16.1 工艺设计的内容和步骤 462
16.1.1 设计程序 462
16.1.2 设计的主要内容和步骤 463
16.1.3 编写工艺文件和设计说明书 465
16.2 冲压件的结构工艺性 466
16.2.1 冲裁件的结构工艺性 466
16.2.2 弯曲件的结构工艺性 467
16.2.3 其他空心零件的结构工艺性 468
16.3 冲压方案的确定原则 469
16.3.1 列出全部单工序 469
16.3.2 冲压过程顺序的初步安排 471
16.3.3 工序的组合 474
16.3.4 最佳工艺方案的分析、比较和确定 477
16.4 确定半成品尺寸的原则 478
16.5 冲压设备的选择 480
16.6 典型冲压件工艺设计实例 483
16.6.1 冲压件的工艺分析 483
16.6.2 工艺方案的分析和确定 484
16.6.3 编制工艺卡片 487
参考文献 490