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第1篇　概论1

1　材料塑性成形的特点3

2　材料塑性成形在国民经济中的地位和作用3

3　中国塑性成形加工技术发展概况及成就4

3.1　古代塑性成形加工技术概况4

3.2　建国以来前30余年的发展概况及成就4

3.3　改革开放20余年的发展概况及成就5

4　中国锻压技术与国外先进锻压技术的比较9

5　21世纪材料塑性成形的发展趋势11

6　加入WTO后材料塑性成形发展的机遇与应对挑战的策略及措施12

6.1　加入WTO后材料塑性成形发展的机遇12

6.2　材料塑性成形面临的挑战12

6.3　应对挑战的策略与措施13

参考文献16

第2篇　锻造成形17

第1章 自由锻造工艺及其装备22

1　自由锻造工艺22

1.1　自由锻造的基本工序22

1.2　自由锻工艺过程的制订27

2　锻造原材料及其加热31

2.1　钢锭与钢材31

2.2　算料与下料33

2.3　坯料加热及加热规范36

3　大型锻件的锻造特点39

3.1大型锻件的生产特点39

3.2　大型锻造的工艺特点39

3.3　提高大型锻件质量的工艺措施40

4　合金钢的锻造特点41

4.1　高合金钢的锻造特点41

4.2　莱氏体高合金工具钢的锻造41

4.3　不锈钢的锻造43

4.4　高温合金的锻造44

5　有色金属及合金的锻造特点45

5.1　铝合金锻造45

5.2　镁合金锻造47

5.3　铜合金锻造48

5.4　钛合金锻造49

6　锻件锻后的冷却和热处理52

6.1　锻件的冷却52

6.2　锻件的热处理52

7　锻造工具的特点和应用53

7.1　锻造工具的分类53

7.2　锻造工装选用及设计原则53

8　锻造设备的选用53

8.1　选择主要锻压设备的原则53

8.2　自由锻锤吨位的概略估算53

8.3 自由锻造水压机的选定53

9　自由锻造工艺举例53

9.1　齿轮锻造工艺规程的制订53

9.2　600MW汽轮机转子锻造工艺规程54

第2章　胎模锻58

1　胎模锻造特点及应用58

1.1　胎模锻造特点58

1.2　胎模锻的应用58

2　胎膜锻件分类及胎模锻件图设计59

2.1　胎模锻件分类59

2.2　胎模锻件图的设计60

3　胎模锻工艺62

3.1　镦粗62

3.2　拔长63

3.3　摔形64

3.4　扣形64

3.5　冲孔与扩孔65

3.6　弯曲65

3.7　翻边66

3.8　劈叉66

3.9　挤压66

3.10　焖形67

3.11 冲切68

4　胎模设计69

4.1　制坯整形模69

4.2　成形模70

4.3　切边冲孔模73

5　胎模锻设备的选用74

5.1　设备能力的选择要点74

5.2　设备吨位的计算74

6 自由锻锤固定胎模锻造的特点75

7　胎模锻实例76

第3章　锤类设备上模锻79

1　模锻锤上模锻特点及应用范围79

2　锻件分类及模锻工步选择79

3　模锻锤上模锻工艺规程的制订81

3.1　锻件图的设计81

3.2　选择模锻工艺88

3.3　确定模锻锤吨位89

3.4　坯料计算89

4　终锻模膛设计89

4.1　热锻件图的确定89

4.2　飞边槽的确定90

4.3　终锻模膛的绘制及尺寸标注91

5　预锻模膛的设计91

5.1　预锻模膛的采用原则91

5.2　采用预锻模膛带来的不利因素92

5.3　预锻模膛的设计原则92

5.4　预锻模膛的尺寸标注95

6　钳口95

6.1　钳口的作用95

6.2　钳口尺寸的确定95

7　拔长模膛96

7.1　拔长模膛的作用与型式96

7.2　拔长模膛的结构96

7.3　拔长模尺寸的确定96

7.4　拔长平台的设计97

8　滚压模膛设计97

8.1　滚压模膛的作用与型式97

8.2　滚压模膛的尺寸确定98

9　压肩模膛设计100

9.1　压肩模膛的型式100

9.2　压肩模膛的尺寸设计100

10　弯曲模膛100

10.1　弯曲模膛纵向截面设计100

10.2　弯曲模膛横截面形状的设计101

10.3　坯料的定位101

10.4　弯曲模膛宽度101

10.5　弯曲模膛高度方向的位置101

11　切断模膛101

12　镦粗台与压扁台102

12.1　镦粗台的作用与尺寸设计102

12.2　镦粗台在模块上的位置102

12.3　压扁台103

13　锻模结构103

13.1　模膛的排列103

13.2　错移力的平衡与锁扣设计105

13.3　模膛的壁厚107

13.4　锻模承击面108

14　模块尺寸的确定108

15　锻模的一般要素108

16　锻模的加工精度及粗糙度要求109

17　锻模材料及热处理110

18　典型锻件锤模锻示例110

19　高速锤上闭式模锻111

19.1　高速锤闭式模锻的特点及模锻工艺制定111

19.2　高速锤模锻的典型锻件及其基本工艺参数112

19.3　模具设计和制造特点113

19.4　一些典型锻件的高速闭式模锻工艺113

第4章　螺旋压力机上模锻117

1　螺旋压力机模锻特点及应用范围117

1.1　螺旋压力机模锻的特点117

1.2　应用范围117

2　锻件分类和锻件图设计117

3　模锻工步的选择119

4　开式锻模设计120

4.1　飞边槽120

4.2　模膛布置121

4.3　模壁厚度的确定121

5　闭式锻模设计121

5.1　凸、凹模间隙的确定121

5.2　凸模尺寸的确定121

6　成组锻模的设计122

7　锻模结构设计123

8　螺旋压力机124

8.1　螺旋压力机的种类及其性能特点124

8.2　螺旋压力机的主要技术参数及吨位选择126

9　实例127

第5章　热模锻压力机上模锻130

1　模锻特点与应用130

1.1　模锻特点130

1.2　应用范围130

2　锻件分类与锻件图设计特点130

2.1　锻件分类130

2.2　锻件图设计特点130

3　变形工步及工步图设计130

3.1　变形工步130

3.2　工步图设计136

4　坯料选择139

4.1　计算坯料体积Vm139

4.2　计算坯料尺寸139

4.3　坯料选定139

5　模锻力计算及吨位的确定139

5.1　开式模锻算力公式之一139

5.2　开式模锻算力公式之二139

5.3　挤压力139

5.4　设备选择139

6　锻模模架结构型式140

6.1　模架的型式140

6.2　模架结构141

7　锻模结构与模膛设计143

7.1　锻模结构143

7.2　模膛设计144

8　实例150

8.1　转向节模锻150

8.2　轮毂模锻153

8.3　曲轴模锻154

第6章　平锻机上模锻162

1　模锻特点及应用范围162

1.1　平锻机模锻过程162

1.2　主要锻造工序和应用范围162

1.3　平锻机的模锻特点162

2　平锻件分类及其工艺特点163

3　锻件图的绘制164

3.1　确定分模面形式和位置164

3.2　锻件的机械加工余量和公差164

3.3　模锻斜度和圆角半径164

3.4　锻件技术条件165

4　镦锻力计算和平锻机规格选择165

4.1　镦锻力的计算公式165

4.2　平锻机的规格选择166

4.3　举例166

5　镦粗（聚集）规则169

5.1 自由聚集规则169

5.2　凹模内聚集规则169

5.3　锥形模膛聚集规则169

5.4　管料镦粗（聚集）规则170

6　平锻工步设计171

6.1　坯料直径选择及其长度确定171

6.2　终锻工步设计172

6.3　预锻工步设计172

6.4　聚集工步设计174

6.5　管料的聚集工步设计174

7　平锻模结构176

7.1　模具的总体结构176

7.2　凸模夹持器的设计176

7.3　凹模体177

8　平锻模膛和凸模、凹模镶块179

8.1　终锻凹模和凸模179

8.2　预锻凸模和凹模180

8.3　聚集凸模和凹模180

8.4　夹紧模膛设计181

8.5　卡细模膛设计181

8.6　扩径模膛设计181

8.7　穿孔凹模和凸模182

8.8　切边模膛设计184

8.9　切断模膛设计184

8.10　管料聚集凹模和凸模185

9　典型锻件的工艺及其模具设计186

9.1　一般设计程序186

9.2　转向摇臂轴平锻工艺及模具设计186

9.3　轮毂轴管锻件平锻工艺及模具设计187

10　平锻机热挤压工艺及模具设计188

10.1　水平分模平锻机挤压工艺分析188

10.2　挤压模结构及工作部分主要尺寸188

10.3　热挤压举例189

第7章　闭式模锻192

1　闭式模锻的特点及应用192

1.1　闭式模锻的特点192

1.2　闭式模锻的应用192

2　闭式模锻件的分类及表示锻件复杂程度的参数193

2.1　锻件的分类193

2.2　表示锻件复杂程度的参数193

3　闭式模锻变形过程分析195

3.1　镦粗式闭式模锻的变形过程195

3.2　镦粗压入式闭式模锻变形过程196

3.3　侧向挤压模锻196

4　闭式模锻变形力的计算197

4.1　影响闭式模锻力的主要因素197

4.2　闭式模锻力的计算199

5　闭式模锻工艺的制订204

5.1　锻件的工艺性分析204

5.2　锻件图的制订204

5.3　模锻工序及锻坯的设计205

5.4　主要的辅助工序及特点206

6　闭式锻模设计207

6.1　模具的类型207

6.2　分流降压腔的设计208

6.3　可分凹模模具设计要点及设计方法与步骤212

7　闭式模锻设备213

7.1　双动热模锻压力机213

7.2　中小件专用多向闭式模锻压力机215

8　闭式模锻实例216

8.1　模锻锤上整体凹模闭式模锻216

8.2　螺旋压力机上整体凹模闭式模锻217

8.3　螺旋压力机上可分凹模模锻219

8.4　热模锻压力机上闭式模锻222

8.5　曲柄压力机用可分凹模模具设计及实例225

8.6　双动压力机可分凹模模锻229

8.7　高速锤闭式模锻231

第8章　多向模锻237

1　多向模锻的特点及应用范围237

1.1　多向模锻的特点237

1.2　多向模锻工艺的适用范围237

2　多向模锻工艺及金属流动分析238

2.1　多向模锻工艺238

2.2　多向模锻中的金属流动分析240

3　多向模锻力的计算240

4　多向模锻件图设计241

5　多向模锻模具设计243

5.1　模具设计要点243

5.2　模具结构设计243

6　多向模锻压力机246

7　多向模锻实例248

第9章　精密模锻250

1　精密模锻工艺的特点及应用250

1.1　精密模锻工艺的特点250

1.2　精密模锻工艺的应用250

2　影响精密模锻件尺寸精度的主要因素251

2.1　坯料体积的波动251

2.2　模膛的尺寸精度和磨损251

2.3　模具温度和锻件温度的波动252

2.4　零件结构的工艺性252

2.5　模具和锻件的弹性变形253

2.6　锻件高度尺寸的变化同各种影响因素的关系253

3　各类锻件的精密模锻工艺方案分析253

3.1　齿轮类锻件253

3.2　带有薄肋的锻件254

3.3　带工字形断面复杂长轴类锻件254

3.4　形状复杂的锻件254

4　精密模锻模具设计特点254

4.1　精密模锻模膛与精密模锻件的设计254

4.2　模膛尺寸计算255

4.3　模膛的尺寸公差和表面粗糙度256

4.4　有深凹穴且形状复杂的模膛的布置256

4.5　模具的导向装置256

4.6　模具的推出装置256

5　实例256

6　冷精密模锻的特点与应用257

6.1　传统冷精密模锻工艺的特点与应用257

6.2　冷精密模锻工艺的新进展258

7　温精密模锻的特点与应用262

7.1　温锻时加热温度与尺寸精度的关系263

7.2　温精密模锻的应用实例263

8　多工序温冷复合精密模锻的特点及应用265

9　多层杯筒形零件流动控制成形267

10　闭式冷精密模锻模具及设备269

10.1　闭式冷精密模锻模具269

10.2　闭式冷精密模锻设备269

参考文献271

第3篇　板料冲压成形273

第1章　冲压成形工艺基础275

1　冲压成形工艺分类275

2　冲压成形用原材料276

2.1　冲压常用板料规格与力学性能276

2.2　板料的冲压性能287

2.3　常用板料的冲压性能297

2.4　冲压用新材料及其性能302

第2章　冲裁305

1　冲裁机理305

1.1　冲裁变形过程305

1.2　冲裁力-行程曲线305

1.3　变形区受力状况和应力状态305

1.4　冲裁件断面特征306

2　冲裁件的工艺性306

2.1　冲裁件结构工艺性306

2.2　冲裁件的精度与表面粗糙度和毛刺高度307

3　冲裁间隙308

3.1　间隙对冲裁过程的影响308

3.2　冲裁间隙分类310

3.3　确定冲裁间隙的方法311

3.4　常用间隙表311

4　冲裁凸、凹模工作部分尺寸设计313

4.1　凸、凹模尺寸计算原则313

4.2　凸、凹模分开加工时其尺寸与公差的确定313

4.3　凸、凹模配合加工时其尺寸与公差的确定314

4.4　数控线切割编程时凸、凹模尺寸的确定314

5　冲裁力的计算315

5.1　冲裁力的计算方法315

5.2　减小冲裁力的方法315

5.3　卸料力、推件力和顶件力计算315

6　材料利用率316

6.1　排样及材料的利用率316

6.2　搭边318

6.3　条料宽度及导尺间距离的确定319

7　冲裁模分类及典型结构320

7.1　落料模320

7.2　冲孔模321

7.3　切边模321

7.4　剖切模、切口模323

7.5　复合冲裁模典型结构323

7.6　连续冲裁模典型结构324

8　冲裁模主要零件的设计及标准的选用327

8.1　凸模及其固定方法327

8.2　凹模及其固定方法329

8.3　模具定位零件及选用332

8.4　卸料及出件装置335

8.5　安装、夹持零件及标准模架的选择337

9　提高冲裁件质量和精度的方法339

10　精密冲裁340

10.1　精冲机理340

10.2　精冲力的计算343

10.3　精冲件结构工艺性343

10.4　精冲复合工艺345

10.5　精冲件质量及影响因素349

10.6　精冲材料及工艺润滑353

10.7　精冲模具354

10.8　精冲设备364

第3章　弯曲369

1　弯曲变形分析369

1.1　弯曲变形过程和特点369

1.2　弯曲变形时应力应变状态370

2　弯曲件的工艺性370

2.1　最小相对弯曲半径370

2.2　材料的纤维方向371

2.3　影响最小相对弯曲半径的因素371

3　弯曲件展开尺寸计算372

3.1　中性层位置372

3.2　展开长度计算374

4　弯曲件的回弹378

4.1 回弹及影响回弹的因素378

4.2　回弹值的确定379

4.3　防止回弹的措施381

5　弯曲模工作部分尺寸计算383

5.1　凸、凹模的圆角半径383

5.2　凹模的工作深度384

5.3　凸、凹模的间隙384

5.4　凹模工作部分尺寸计算及制造公差的确定384

6　弯曲力的计算385

6.1 自由弯曲时的弯曲力385

6.2　校正弯曲时的弯曲力385

6.3　顶件力和压料力386

6.4　弯曲设备选择386

7　弯曲模结构设计386

7.1　弯曲模设计要点386

7.2　常见弯曲模结构介绍388

第4章　拉深394

1　拉深基本原理394

1.1　圆筒形件的拉深过程394

1.2　拉深时毛坯的应力应变状态395

1.3　凸缘变形区的应力分析396

1.4　拉深起皱及防皱措施397

1.5　拉断与极限拉深系数399

2　拉深件的工艺性400

3　圆筒形件的拉深工序计算401

3.1　修边余量的确定401

3.2　毛坯尺寸计算401

3.3　拉深系数和拉深次数414

4　带凸缘圆筒形件的拉深418

4.1　拉深特点418

4.2　拉深系数418

4.3　拉深方法419

5　回转体阶梯形件的拉深421

5.1　阶梯形件拉深次数的确定421

5.2　阶梯形件拉深原则421

6　盒形件拉深422

6.1　盒形件的拉深特点422

6.2　盒形件首次拉深成形极限423

6.3　盒形件毛坯尺寸计算423

6.4　盒形件的工艺计算425

6.5　盒形件拉深工序计算的新方法430

7　其他拉深方法433

7.1　反拉深433

7.2　带料连续拉深433

7.3　变薄拉深438

8　拉深力和拉深功的计算439

8.1　拉深力的计算439

8.2　压床吨位的选择441

8.3　拉深功的计算442

9　拉深模工作部分尺寸的确定442

9.1　拉深凸凹模间隙确定442

9.2　拉深凸凹模圆角半径443

9.3　拉深凸凹模工作部分结构形状及尺寸444

10　拉深过程中的辅助工序445

10.1　润滑445

10.2　热处理446

10.3　酸洗446

11　拉深件废品类型、产生原因及防止措施447

12　拉深零件工序安排实例447

第5章　成形452

1　胀形与翻边452

1.1　胀形452

1.2　翻边454

2　曲面零件成形463

2.1　半球形件成形463

2.2　抛物形件成形464

2.3　锥形件成形465

3　汽车覆盖件的冲压成形469

3.1　汽车覆盖件材料469

3.2　汽车覆盖件的成形特点及分类472

3.3　覆盖件冲压成形的变形特点474

3.4　汽车覆盖件成形工艺475

3.5　拉深成形工艺设计482

3.6　汽车覆盖件成形模具的调试490

4　厚板成形493

4.1　厚板零件成形工艺494

4.2　厚板零件热成形模具设计499

4.3　缺陷的产生及防止501

5　其他成形方法505

5.1　缩口505

5.2　扩口507

5.3　充液拉深508

第6章　冲压自动化与安全技术511

1　冲压生产自动化511

1.1　条料、卷料和板料送料装置511

1.2　半成品送料装置528

1.3　自动检测保护装置549

1.4　冲压自动线555

1.5　冲压生产线的输送机构557

2　冲压安全技术557

2.1　人身安全技术557

2.2　冲压模具的安全技术要求569

2.3　冲压生产中的噪声及其控制572

参考文献574

第4篇　板型管轧制成形575

第1章　板带轧制成形577

1　板带材的特点及分类577

1.1　产品特点577

1.2　技术要求577

1.3　产品分类578

2　板带轧制参数及产品几何参数578

2.1　轧制过程基本参数578

2.2　轧制过程的塑性变形579

2.3　轧制压力与轧制力矩580

2.4　板带的几何参数581

2.5　板带产品的公差标准584

3　板带轧机585

3.1　轧机的结构及组成585

3.2　板带轧机的分类586

4　板带轧制生产工艺587

4.1 中厚板587

4.2　热轧薄板590

4.3　冷轧薄板593

5　板带轧制质量与性能控制595

5.1　厚度控制595

5.2　板形控制598

5.3　温度和组织性能控制603

第2章　型材轧制成形607

1　型钢的品种及其生产工艺过程607

1.1　型钢的品种和用途607

1.2　热轧型钢轧制方法和特点609

1.3　轨梁和大、中型型钢生产611

1.4　小型型钢和线材生产614

1.5　型钢生产发展趋势和轧制新技术617

2　小型型钢和棒材连轧生产620

2.1　小型型钢和棒材连轧生产的主要特点及其工艺过程620

2.2　小型型钢和棒材连轧机的组成、类型及主要设备621

3　高速线材生产625

3.1　高速线材生产发展概况625

3.2　高速线材生产工艺625

3.3　高速线材轧机的组成、类型及主要设备627

4　切分轧制技术630

4.1　切分轧制技术的发展概况及其主要特点630

4.2　切分轧制技术的基本方法631

4.3　切分轧制技术在型钢轧机上的应用633

5　H型钢生产635

5.1　轧制H型钢的生产工艺635

5.2　焊接H型钢的生产工艺637

5.3　H型钢生产的新工艺和新设备638

6　冷弯型钢639

6.1　冷弯型钢产品的类型639

6.2　冷弯型钢的材质要求640

6.3　冷弯型钢的成形特点与成形过程640

6.4　辊式冷弯成形生产工艺及其设备组成641

第3章　管材轧制成形643

1　管材的特点、分类及基本要求643

1.1　管材的特点643

1.2　钢管的分类643

1.3　钢管的技术要求643

1.4　钢管的轧制生产644

2　管材的原料645

2.1　管坯645

2.2　管坯加热646

3　管坯轧制穿孔646

3.1　管坯斜轧穿孔646

3.2　二辊斜轧穿孔变形过程646

3.3　二辊斜轧穿孔过程运动学647

3.4　二辊斜轧穿孔过程咬入条件649

3.5　斜轧实心圆管坯的应力和变形状态——孔腔形成机理650

3.6　二辊斜轧穿孔作用力与力矩653

3.7　三辊斜轧穿孔654

3.8　推轧穿孔机656

3.9　导盘式二辊斜轧穿孔机——Diescher穿孔机656

3.10　新型菌式（锥形辊）穿孔机657

4　钢管在圆孔型中的纵轧659

4.1　圆孔型中轧管的分类659

4.2　圆孔型中轧管变形过程661

4.3　圆孔型中轧管的变形区和孔型的几何参数662

4.4　圆孔型中轧管的运动学663

4.5　在圆孔型中轧管时的咬入条件663

4.6　纵轧钢管的力参数计算664

4.7　钢管空心轧制666

4.8　连轧管机组669

4.9　张力减径机组675

5　钢管斜轧延伸678

5.1　三辊斜轧管机轧管678

5.2　狄塞尔轧管机轧管679

5.3　Accu-Roll轧管机轧管680

5.4　三辊行星轧机（PSW）轧管680

6　钢管的周期轧制682

6.1　周期式轧管变形过程和变形量683

6.2　周期式轧管咬入683

6.3　周期式轧管送进量的确定684

6.4　周期式轧管滑移现象684

6.5　周期式轧管轧制力的计算685

参考文献686