第一章 模具材料成形原理概述 1
第一节 材料成形法与材料的工艺性能及概念 1
一、材料成形法简介 1
二、材料成形法的类型 1
三、材料成形数值模拟概念 2
四、材料的工艺性能 7
第二节 金属液态成形 8
一、金属液态成形概念 8
二、液态金属成形分类 9
三、金属液态特种铸造 9
四、金属液态成形的工艺性能 10
第三节 金属固态塑性成形 11
一、概述 11
二、金属塑性成形技术 12
三、金属塑性成形的主要形式（以原材料的形态分类） 12
四、金属塑性成形技术主要研究方向及内容 12
五、金属塑性成形加工条件 13
六、固态金属材料塑性成形过程 15
七、新型固态金属材料的铸造成形 17
八、金属基复合材料的铸造成形 19
九、固态材料的连接成形 20
十、超塑性材料加工 21
第四节 半固态材料成形 23
一、概述 23
二、半固态金属成形技术的发展与应用 23
三、半固态金属成形技术实例 30
四、半固态成形技术的应用 34
第五节 粉末压制和常用复合材料成形 35
一、概述 35
二、粉末压制理论 36
三、粉末压坯 37
四、粉末压制模具 38
五、粉末成形压制的选择原理 39
六、粉末高速压制成形技术 41
七、常用复合材料成型方法 42
八、复合材料模具的制造实例 43
第六节 非金属材料成形 46
一、概述 46
二、非金属材料的特点 46
三、非金属材料分类 47
四、非金属材料的选择及应用 48
五、工程塑料及成型 49
六、非金属材料生产工艺 49
第七节 模具的力学性能要求 49
一、概述 49
二、硬度 50
三、强度 51
四、塑性 52
五、韧性 52
六、热稳定性 53
七、回火稳定性 53
八、热疲劳抗力及断裂韧度 53
九、耐磨损性能 54
十、断裂抗力 54
十一、抗咬合能力及抗软化能力 54
第八节 现代模具虚拟产品设计与制造 54
一、概述 54
二、模具虚拟产品设计与制造概念的提出 55
三、模具虚拟产品现实系统的构造 55
四、模具虚拟产品设计必须引进最新的产业技术 56
五、数字成型技术是现代材料加工工艺与模具设计的重要辅助手段 56
第二章 模具材料与模具热处理 59
第一节 模具材料 59
一、概述 59
二、冷作模具钢材料 59
三、热作模具钢材料 61
四、塑料模具钢材料 65
五、硬质合金和钢结硬质合金材料 67
六、模具钢材的一般性能要求及发展趋势 68
七、冷作模具钢的使用性能要求及分类 69
八、热作模具钢的使用性能要求及分类 72
第二节 模具热处理技术 74
一、模具的真空热处理技术 74
二、模具的表面处理技术与应用 75
三、模具材料的预硬化技术 78
四、模具表面的超硬化处理技术 78
五、模具常用的热处理表面强化与改性技术 80
六、表面处理技术模具制造中的发展与展望 82
七、模具热处理技术的展望和建议 87
八、世界表面处理的高新技术 88
第三节 塑料模具零件的制造工艺与热处理工艺 91
一、塑料模具的制造工艺路线 91
二、塑料模具的热处理特点 91
三、塑料模的表面处理 93
四、塑料模的表面精加工 93
五、热处理工艺评定 96
第四节 热锻模具选材与制造工艺 97
一、概述 97
二、失效方式 98
三、冲模的设计、制造及使用等方面失效形式实例 98
四、模具材料最佳性能与一般规律和热处理技术要求 101
五、热加工工艺及其对模具寿命的影响 104
六、表面处理技术的应用 112
七、热锻模热处理工艺技术与应用实例 113
第五节 冷作模具材料的原材料控制 117
一、宏观检验 117
二、显微组织的检测 117
三、冷作模具钢失效分析 118
第三章 模具材料加工与成形工艺 126
第一节 概述 126
一、模具材料成形工艺的发展 126
二、模具材料成形工艺的选用类型 129
三、模具材料成形、作用、特点及分类 129
四、精密锻造成形技术类型及应用实例 131
第二节 快速成形模具制造技术 131
一、概述 131
二、快速成形技术产生与发展 132
三、RPM的工艺方法 135
四、快速模具制造技术 136
五、基于RPM的快速模具制造方法 136
六、快速成形技术的独有特性 137
七、快速成形技术的应用 137
八、快速成形与相关技术的关系 138
九、RPM技术的发展 139
第三节 上心盘热模压成形过程的模拟分析 140
一、概述 140
二、模拟分析模型的建立 141
三、计算结果分析 141
四、过程模拟分析的结论 142
第四节 横梁压弯成形及模具设计 142
一、概述 142
二、压弯成形的回弹分析 143
三、从模具主要零件的结构设计进行补偿 144
四、模具工作过程 145
五、模具的设计是可行性结论 146
第五节 叠（多）层凹模连续拉伸模工艺及模具设计 146
一、概述 146
二、叠层凹模模具结构及特点 146
三、零件工艺分析及工序尺寸确定 147
四、模具设计要点 149
五、模具总装图及特点 150
六、设计思路条件 151
第六节 连接管压筋工艺分析与模具设计 151
一、概述 151
二、零件分析 151
三、冲压工艺分析 152
四、工艺计算 152
五、压筋模 153
六、模具设计 154
七、连接管压筋工艺结论 155
第七节 支架成形工艺及模具设计 156
一、概述 156
二、零件分析 156
三、冲压工艺分析 156
四、工艺计算 157
五、模具结构和设计 160
六、生产中出现的问题及解决措施 160
第八节 复合塑性成形工艺及其新技术 162
一、概述 162
二、复合材料模压成型的模具结构及分类特点 163
三、复合材料模具的制造与闭模成形工艺 165
四、热锻冷锻复合塑性成形技术 174
第九节 材料加工与成形工艺 176
一、加工与成型概述 176
二、新产品工艺分析（模具成型及后加工工艺） 180
三、设计压铸模的基本要求 182
四、产品后加工所需工装夹具的设计 183
五、试模 183
六、后加工工序的确定 183
第十节 其他特殊材料加工技术及钛合金的加工工艺 184
一、概述 184
二、刀具材料的选择 184
三、精度、条件和正确的切削参数 185
四、钛合金的加工方法 185
五、稳定性是成功的关键所在 186
六、必须考虑震动和热 186
第十一节 压铸成形工艺及其新技术 187
一、概述 187
二、压铸模具的应用与设计 188
三、压铸模具钢的选用及提高寿命方法 193
四、压铸模具设计中的注意要点 196
五、压铸模具的常见问题以及处理方法 197
六、压铸生产中常遇模具存在的问题 197
七、压铸模具产生裂纹现象 199
八、铝合金压铸模具在使用过程中要注意哪些问题 200
九、镁合金压铸工艺难成功的原因与新工艺选择 201
十、压铸生产模具损坏及措施 203
十一、压铸生产过程中的工序与设备及其控制系统 205
第四章 模具材料成形工艺应用实例 208
第一节 金属构件选区激光熔化快速成形工艺及技术 208
一、金属构件选区激光熔化快速成形技术 208
二、选区激光熔化技术特点及成形难点 210
三、选区激光熔化技术用途 211
四、SLM应用举例 211
五、选区激光熔化快速成形系统样机技术指标 212
六、SLM快速成形金属零件实物照片 213
第二节 温锻模具冷却系统设计与精密成形工艺技术及有限元模拟 213
一、概述 213
二、温锻模具冷却系统设计 214
三、温锻精密成形及其在汽车工业中的应用 215
四、温锻精密成形的关键技术 217
五、温锻精密成形过程的研究技术路线 219
六、典型汽车零件温锻精密成形过程的有限元模拟 219
第三节 新型模具的设计和加工方法与制造成形方法实例 220
一、精密汽车塑料件的成型模具设计 220
二、大型薄壁件真空压铸模具的设计方法 223
三、模具用激光加工方法 225
四、选择性激光烧结技术制造金属钢模具方法 225
五、铝合金压铸件的自动化（工业机器人完成成形）生产实例 229
第四节 精密热锻模具生产线的建立与技术工艺实例 233
一、概述 233
二、精密热锻模具生产线建立的前提准备 233
三、热锻模具选材与制造工艺优化措施 234
四、精密热模锻生产线工艺流程设计 237
第五节 快速成形技术在弯管铸件及模具上的应用实例 239
一、概述 239
二、ZCAST工艺流程 239
三、自配制成形材料在直接金属铸造中的应用 240
四、新产品开发结论 242
第六节 高速精密铸造模具成形与冲压工艺技术及应用实例 242
一、概述 242
二、金属精密铸造模具构成 244
三、模具高速精加工能力的工艺方案 245
四、高速精密冲压技术的特点及应用领域 247
第七节 模具测量技术及其成形产品质量保障 253
一、概述 253
二、非金属材料检测技术 254
三、模具数字检测技术的应用 256
四、模具及成形产品检测技术 261
第五章 模具设计及应用 265
第一节 概述 265
一、模具设计的解决方案 265
二、Cimatron的快速分模功能在铸造模具设计中的应用 267
三、Cimatron E电极模板在设计工作中的应用 268
四、模具设计与并行工程的应用 269
第二节 永磁铁氧体流道板式自动注料模具设计 272
一、概述 272
二、料腔式自动注料模具 273
三、流道板式自动注料模具 274
四、模具特点及使用效果 277
第三节 金属粉末件钢模压制成形模具设计及计算方法 277
一、概述 277
二、金属粉末的工艺特性和材料性能参数与压制坯计算 278
三、凹模与芯棒的工作尺寸 279
四、压制力与凹模预应力圈尺寸 280
五、压制模具的结构设计及其强度校核 281
六、设计及计算方法实例 282
第四节 冲压材料的设计与应用发展 284
一、冲压用金属板料 284
二、冲压用非金属板料 285
三、常用冲压材料的特点与规格 287
四、新型冲压模材料 288
第五节 模具设计及应用实例 290
一、基于UG的汽车覆盖件模具设计 290
二、支架冲压工艺与模具设计 294
三、紧固圈的工艺及模具设计 297
四、三联体高压隔离开关自力型触指结构优化及成形模具设计 301
五、陶瓷注浆模具制作、泥浆性能、成形方法及应用实例 305
六、铝挤压模具的优化设计、热处理工艺 310
七、多格盒注塑模设计与应用 313
第六节 模具高速加工技术发展与汽车制造业机械加工技术的变革 317
一、模具高速加工技术主要特点 317
二、模具高速加工的优越性 317
三、模具高速加工的发展前景 319
参考文献 321