第1章 概述 1
1.1有色金属材料的基本特点 1
1.2有色金属材料的基本要求 2
1.3控制加工的意义 3
1.4控制加工的主要方法 3
第一篇 有色金属材料的形状控制加工 7
第2章 有色金属材料的形状分类及控制加工方法 7
2.1材料的形状与加工方法的关系 7
2.2材料的形状特点及分类 8
2.2.1板、带、箔材的形状特点及分类 8
2.2.2管材的形状特点及分类 9
2.2.3棒线线的形状特点及分类 10
2.2.4型材的形状特点及分类 11
2.2.5锻件的形状特点及分类 12
2.3加工前坯料的制备 14
2.3.1合金铸锭（坯）质量的要求 14
2.3.2合金熔体的制备 15
2.3.3坯料的铸造 16
第3章 轧制（平轧） 30
3.1轧制的基本原理及特点 30
3.1.1轧制的基本特点 30
3.1.2轧制过程的建立 31
3.1.3轧制时的前滑与后滑 34
3.1.4沿轧件断面高向的变形不均匀性 36
3.1.5轧制件的横向变形（宽展） 38
3.2轧制过程的变形指数及几何参数 39
3.2.1轧制过程的变形指数 39
3.2.2轧制变形区的几何参数 40
3.3轧制（平轧）的主要控制参数 41
3.3.1铸锭（坯料）加热温度、速度及时间的控制 41
3.3.2热轧温度的确定 42
3.3.3热轧速度 43
3.3.4热轧压下制度 43
3.3.5冷轧压下制度 44
3.3.6冷轧张力 46
3.3.7厚度控制 47
3.3.8板形控制 49
3.3.9冷轧制时的摩擦与润滑 52
第4章 挤压 54
4.1挤压的特点及分类 54
4.1.1挤压的特点 54
4.1.2挤压方法的分类 54
4.1.3几种常用的挤压方法 55
4.2挤压的金属流动特性、应力及应变状态 56
4.2.1挤压时金属流动特性 56
4.2.2挤压金属的应力-应变状态 57
4.3挤压的主要控制参数 59
4.3.1挤压系数的选择 59
4.3.2模孔个数的选择 60
4.3.3模具类型的选择 61
4.3.4挤压筒直径的选择 61
4.3.5几何废料尺寸的确定 61
4.3.6挤压温度的选择 62
4.3.7挤压速度的选择 65
4.3.8挤压工模具的选择 68
4.3.9挤压润滑的选择 70
第5章 拉伸（拔） 72
5.1拉伸的特点及分类 72
5.1.1拉伸的特点 72
5.1.2拉伸的分类 73
5.1.3拉伸的主要变形参数 75
5.2拉伸变形的应力与应变分析 76
5.2.1圆棒拉伸变形的应力与变形 76
5.2.2管材拉伸时的应力与变形 79
5.2.3实现拉伸的基本条件 91
5.3拉伸前的准备 92
5.3.1夹头制作 92
5.3.2退火 94
5.3.3刮皮和去毛刺 97
5.4拉伸的主要控制参数 98
5.4.1毛料（坯）尺寸偏差的控制 98
5.4.2线材加工率（延伸率）的确定（配模） 98
5.4.3空拉圆管的变形量的确定（配模） 100
5.4.4芯头拉伸管材变形量的确定（配模） 103
5.4.5拉伸润滑 108
第6章 锻造 110
6.1锻造的特点及分类 110
6.1.1锻造的特点 110
6.1.2锻造的分类 111
6.2锻造成形的金属流动及应力-应变 114
6.2.1镦粗 114
6.2.2拔长 116
6.2.3冲孔 120
6.2.4扩孔 121
6.2.5弯曲 123
6.2.6模锻 123
6.3锻造的主要参数控制 125
6.3.1锻造加热温度及范围的控制 125
6.3.2加热方式的选择 131
6.3.3自由锻造的主要参数选择 134
6.3.4模锻的主要参数选择与控制 137
6.3.5锻造过程中的摩擦与润滑条件选择 148
第7章 冲压 155
7.1冲压的特点及分类 155
7.2冲压变形及受力分析 158
7.2.1冲裁变形及受力分析 158
7.2.2弯曲变形及受力分析 161
7.2.3拉深变形及受力分析 166
7.3冲压变形的主要工艺参数确定与控制 170
7.3.1冲裁主要参数选择与控制 170
7.3.2弯曲主要参数选择与控制 175
7.3.3拉深主要参数选择与控制 181
第8章 轧管 194
8.1轧管的特点及分类 194
8.1.1轧管的特点 194
8.1.2冷轧管机的分类 194
8.2管材轧制变形及受力 195
8.2.1二辊式冷轧管的变形过程 195
8.2.2二辊式冷轧管的应力-应变状态 199
8.2.3三辊式冷轧管 202
8.2.4冷轧管时的力及其计算 202
8.3管材轧制的主要控制参数 207
8.3.1管坯的准备与质量要求 207
8.3.2轧管工艺的确定 213
第9章 旋压 217
9.1旋压的特点和分类 217
9.1.1普通旋压 217
9.1.2强力旋压 218
9.2旋压变形及受力分析 219
9.2.1变薄旋压 219
9.2.2强力旋压 219
9.3旋压变形的主要控制参数 222
9.3.1坯料的准备 222
9.3.2旋压工艺参数的控制 222
第10章 其他加工方法 226
10.1连续挤压 226
10.1.1连续挤压的基本原理及特点 226
10.1.2连续挤压的工艺流程及设备 228
10.1.3连续挤压加工成形的关键技术控制 229
10.2旋转锻造 231
10.2.1旋锻的特点及工作原理 231
10.2.2旋锻的基本分类及应用 232
10.3层状金属复合材加工技术 233
10.3.1热压复合 233
10.3.2轧制复合 234
10.3.3爆炸复合 234
10.3.4液-固相轧制复合 235
第二篇 有色金属材料的组织与性能控制 239
第11章 有色金属特点及其组织性能控制方法 239
11.1有色金属特点 239
11.2有色金属组织性能的特点 241
11.3有色金属的组织性能控制方法 241
11.3.1有色金属的合金化 241
11.3.2有色金属的热处理 242
11.3.3表面处理 243
第12章 铝与铝合金组织性能的特点及控制 244
12.1铝及铝合金的基本性质 244
12.1.1铝的物理性质 244
12.1.2铝的化学性质 245
12.1.3铝及铝合金的分类 246
12.2铝及铝合金组织特点 251
12.2.1铝合金的强化 251
12.2.2铝合金的铸态组织 253
12.2.3铝合金的热处理 254
12.2.4铝合金中的析出物及其形态 257
12.3铝及铝合金的性能及控制 264
12.3.1变形铝合金的性能及控制 264
12.3.2铸造铝合金的性能及控制 284
12.4高强高韧铝合金开发 287
12.4.1 7×××系高强高韧铝合金 287
12.4.2铝锂合金的强韧性控制 289
第13章 铜及铜合金组织性能的特点及控制 291
13.1铜及铜合金性能及分类 291
13.1.1物理性质 291
13.1.2化学性质 293
13.1.3金属学特征 295
13.1.4铜及铜合金分类 296
13.2黄铜的组织、性能与控制 296
13.2.1铜锌合金组织 297
13.2.2铜锌合金性能与控制 299
13.3青铜的组织、性能与控制 303
13.3.1锡青铜的组织、性能与控制 304
13.3.2铝青铜的组织、性能与控制 308
13.3.3铍青铜的组织、性能与控制 311
13.4白铜的组织、性能与控制 313
13.5新型铜合金开发 316
13.5.1弥散强化型高导电铜合金 316
13.5.2铜基形状记忆合金 318
13.5.3球焊铜丝 319
第14章 钛与钛合金组织性能的特点及控制 321
14.1钛的基本特性 321
14.1.1钛的化学性能 321
14.1.2钛的物理性能 322
14.1.3钛的力学性能 323
14.2钛合金的分类及组织性能 324
14.2.1钛合金的分类及牌号 324
14.2.2钛合金中合金元素及组织性能 326
14.3钛合金的组织性能及控制 329
14.3.1 α型钛合金组织性能特点及性能控制 329
14.3.2 α+β型钛合金组织性能特点及性能控制 330
14.3.3β型钛合金组织性能特点及性能控制 331
14.4钛铝金属间化合物 336
14.4.1 γ钛铝化合物 336
14.4.2有序斜方晶系钛铝化合物 340
第15章 镁与镁合金组织性能的特点及控制 344
15.1镁及镁合金的基本特性及分类 344
15.1.1镁的基本性质 344
15.1.2镁合金的特点 345
15.1.3镁合金的分类 346
15.1.4镁合金的牌号与化学成分 347
15.2铸造镁合金的组织、性能及控制 351
15.2.1 AZ系铸造镁合金的组织、性能及控制 352
15.2.2 AM系铸造镁合金的组织、性能及控制 354
15.2.3 AS系铸造镁合金的组织、性能及控制 357
15.2.4 AE系铸造镁合金的组织、性能及控制 360
15.3变形镁合金的组织、性能及控制 362
15.3.1 AZ系变形镁合金的组织、性能及控制 364
15.3.2 ZK系变形镁合金的组织、性能及控制 369
第三篇 数值模拟技术在控制加工中的应用 377
第16章 数值模拟技术及在控制加工中的意义 377
16.1有限单元法数值模拟技术 377
16.1.1有限单元法的基本思想 377
16.1.2有限单元法求解的几个步骤及基本流程 377
16.2金属塑性成形过程的数值模拟 378
16.2.1金属塑性变形的基本理论 379
16.2.2几种塑性有限元法 380
16.3数值模拟在控制加工中的意义 383
第17章 数值模拟在控制加工中的应用 384
17.1轧制成形过程的数值模拟实例 384
17.1.1蛇形轧制超厚板的数值模拟研究 384
17.1.2平轧过程的数值模拟研究 389
17.2挤压成形过程的数值模拟实例 391
17.2.1 5种不同型线凹模挤压过程的数值模拟 391
17.2.2挤压导流室设计对薄壁型材出口速度的影响 394
17.2.3蝶形模挤压过程数值模拟研究 403
17.2.4大型车辆铝型材挤压分流模的优化设计 410
17.3连续挤压过程数值模拟实例 420
17.4锻造变形过程的数值模拟实例 427
17.4.1开式模锻的变形模拟 427
17.4.2闭式模锻的变形模拟 428
17.4.3火车车轮成形过程的数值模拟 431
参考文献 433