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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