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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/CAM1216

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