材料成型基礎(chǔ)

前言

　　20世紀(jì)，人類文明達(dá)到了前所未有的高度。由于相對(duì)論、量子論、基因論、信息論等科學(xué)技術(shù)成就的取得，現(xiàn)在人類在物質(zhì)領(lǐng)域已深入到基本粒子世界，在生命科學(xué)領(lǐng)域已深入到分子水平，在思維科學(xué)領(lǐng)域則主要是數(shù)學(xué)和腦科學(xué)的巨大進(jìn)步。科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，促使科學(xué)技術(shù)綜合化、整體化以及人文和科技相互滲透、相互融合的趨勢(shì)加速?！　〗?0年來，我們?cè)诮?jīng)濟(jì)戰(zhàn)線上堅(jiān)持市場(chǎng)取向的改革，實(shí)行以公有制為主體、多種所有制經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的基本經(jīng)濟(jì)制度，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，推動(dòng)兩個(gè)根本性轉(zhuǎn)變以及全方位、多層次、寬領(lǐng)域的對(duì)外開放，致使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)體制也發(fā)生了巨大的變革。隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的建立和不斷完善，社會(huì)對(duì)人才需求的多樣性、適應(yīng)性要求不斷增強(qiáng)?！　≡谌祟惣磳⒖缛?1世紀(jì)的時(shí)候，我國(guó)高等教育戰(zhàn)線在教育要“面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來”的思想指引下，開展了起點(diǎn)高、立意新、系統(tǒng)性強(qiáng)、有組織、有計(jì)劃、有步驟的教學(xué)改革工程。伴隨著教學(xué)改革的不斷深入，素質(zhì)教育的觀念、大工程的觀念、終身教育以及回歸工程的觀念日益深入人心，人們對(duì)拓寬本科教育口徑、加強(qiáng)和擴(kuò)展本科教育共同基礎(chǔ)的要求日益強(qiáng)烈?！　?998年8月，教育部正式頒布了新的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，專業(yè)總數(shù)由原來的500多種減少至249種。新專業(yè)目錄的頒布，突破了傳統(tǒng)的、狹隘的專業(yè)教育觀念，拓寬了人才培養(yǎng)工作的視野，為人才培養(yǎng)能較好地適應(yīng)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)進(jìn)步的需要?jiǎng)?chuàng)造了條件。許多學(xué)校也都以專業(yè)調(diào)整、改造和重組為契機(jī)，大力調(diào)整人才知識(shí)、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，拓寬基礎(chǔ)，整合課程，構(gòu)建新的專業(yè)平臺(tái)，柔性設(shè)置專業(yè)方向，不斷深化人才培養(yǎng)模式的改革。　　教材建設(shè)是學(xué)校的最基本建設(shè)之一。教學(xué)改革的深入發(fā)展必然要求有相適應(yīng)的教材。為適應(yīng)新的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求，組織編寫出版供“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化”新專業(yè)的教學(xué)用書，特別是系列教材就顯得十分迫切和重要了。武漢理工大學(xué)出版社的領(lǐng)導(dǎo)和編輯們?yōu)楦淖兡壳皣?guó)內(nèi)已出版的機(jī)械類專業(yè)教材普遍存在的內(nèi)容偏深、知識(shí)面偏窄的傾向，決定面向全國(guó)普通高等學(xué)校機(jī)械工程類專業(yè)的學(xué)生出版一套系列教材，這是一個(gè)非常好的決策。他們的這一決定也得到了全國(guó)幾十所院校機(jī)械工程系的領(lǐng)導(dǎo)和眾多專家、教授的積極響應(yīng)和大力支持，并提出了許多建設(shè)性的意見，其中一些教授如合肥工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)陳心昭教授、燕山大學(xué)校長(zhǎng)王益群教授、江蘇理工大學(xué)校長(zhǎng)蔡蘭教授、西安交通大學(xué)副校長(zhǎng)束鵬程教授、西北工業(yè)大學(xué)常務(wù)副校長(zhǎng)楊海成教授等還非常樂意地承擔(dān)了該系列教材的主編、主審及編審委員會(huì)工作。

內(nèi)容概要

　　《材料成型基礎(chǔ)》根據(jù)1999年本學(xué)科課程指導(dǎo)小組長(zhǎng)沙工作會(huì)議的最新指導(dǎo)思想和國(guó)家教委1995年82號(hào)文件通知頒發(fā)的《工程材料及機(jī)械制造基礎(chǔ)教學(xué)基本要求》以及“基礎(chǔ)扎實(shí)、專業(yè)面寬、能力強(qiáng)、素質(zhì)高”的人才培養(yǎng)要求的精神編寫而成?！　　恫牧铣尚突A(chǔ)》對(duì)傳統(tǒng)的金屬工藝學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了精選。內(nèi)容豐富、重點(diǎn)突出，以講述各種毛坯的成型方法為主，強(qiáng)化工藝設(shè)計(jì)，重在培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力。為了適應(yīng)21I世紀(jì)對(duì)人才培養(yǎng)的需要，《材料成型基礎(chǔ)》較大幅度地增加了新材料、新工藝、新技術(shù)內(nèi)容。如非金屬材料及其成型、快速成型技術(shù)、高速高能成型、焊接機(jī)器人、計(jì)算機(jī)在各種成型工藝中的應(yīng)用等。書中還配有電子教案教材，名詞術(shù)語、工藝資料均采用最新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?！恫牧铣尚突A(chǔ)》結(jié)構(gòu)體系融合了國(guó)內(nèi)外有關(guān)教材的優(yōu)點(diǎn)，與《工程材料》、《金工實(shí)習(xí)》等能很好地銜接配合，避免了不必要的重復(fù)?！恫牧铣尚突A(chǔ)》內(nèi)容理論聯(lián)系實(shí)際，很多實(shí)例是工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，具有借鑒和參考價(jià)值。圖例新穎、規(guī)范。每章附有復(fù)習(xí)思考題，便于師生檢查教學(xué)效果?！　∪珪卜治迤饘俚囊簯B(tài)成型，金屬的塑性成型，金屬的連接成型，非金屬材料的成型，材料成型工藝的選擇及檢驗(yàn)。　　《材料成型基礎(chǔ)》是普通高等學(xué)校機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的基本教材，也可作為近機(jī)類本科以及高等工業(yè)專科學(xué)校、職工大學(xué)、電視大學(xué)機(jī)械類專業(yè)的教材，還可供工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

第一篇 金屬的液態(tài)成型1 金屬液態(tài)成型工藝基礎(chǔ)1.1 液態(tài)金屬的工藝性能1.1.1 合金的流動(dòng)性1.1.2 合金的收縮1.1.3 合金的吸氣性1.2 合金的工藝性能與鑄件質(zhì)量的關(guān)系1.2.1 合金的流動(dòng)性與鑄件質(zhì)量關(guān)系1.2.2 合金的收縮性與鑄件質(zhì)量關(guān)系1.2.3 合金的吸氣與鑄件質(zhì)量關(guān)系復(fù)習(xí)題2 常用合金鑄件的生產(chǎn)2.1 鑄鐵件的生產(chǎn)2.1.1 灰鑄鐵2.1.2 球墨鑄鐵2.1.3 蠕墨鑄鐵2.1.4 可鍛鑄鐵2.2 鑄鋼件的生產(chǎn)2.2.1 鑄造碳鋼的牌號(hào)2.2.2 鑄鋼的熔煉2.2.3 鑄鋼件的鑄造工藝特點(diǎn)2.3 有色合金鑄件的生產(chǎn)2.3.1 鋁合金鑄件的生產(chǎn)2.3.2 銅合金鑄件的生產(chǎn)復(fù)習(xí)題3 液態(tài)金屬的成型方法3.1 重力作用下的液態(tài)成型方法3.1.1 砂型鑄造3.1.2 金屬型鑄造3.1.3 殼型鑄造3.1.4 熔模鑄造3.2 外力作用下的液態(tài)成型方法3.2.1 壓力鑄造3.2.2 離心鑄造3.2.3 擠壓鑄造3.3 金屬液態(tài)成型方法的合理選用復(fù)習(xí)題4 液態(tài)成型金屬件的工藝設(shè)計(jì)4.1 鑄件結(jié)構(gòu)的工藝性4.1.1 鑄造工藝對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求4.1.2 鑄造合金對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求4.1.3 鑄造方法對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)的要求4.2 鑄造工藝方案的確定4.2.1 鑄件澆注位置的選擇4.2.2 分型面的選擇4.2.3 砂芯設(shè)計(jì)4.3 鑄造工藝參數(shù)的確定4.3.1 鑄件尺寸公差4.3.2 鑄造收縮率4.3.3 機(jī)械加工余量4.3.4 起模斜度4.3.5 最小鑄出孔及槽4.4 澆冒口系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.4.1 澆注系統(tǒng)的組成及其作用4.4.2 澆注系統(tǒng)的類型及應(yīng)用4.4.3 冒口及冷鐵的應(yīng)用4.5 液態(tài)成型工藝設(shè)計(jì)實(shí)例4.5.1 鑄造工藝符號(hào)的表示方法4.5.2 鑄造工藝設(shè)計(jì)實(shí)例復(fù)習(xí)題5 液態(tài)成型技術(shù)的新進(jìn)展5.1 快速成型技術(shù)及應(yīng)用5.1.1 快速成型的原理及特點(diǎn)5.1.2 快速成型技術(shù)的基本工藝方法5.1.3 快速成型技術(shù)在鑄造上的應(yīng)用5.2 快速凝固技術(shù)（RapidSoliduficatingTechnology）5.2.1 快速凝固的特點(diǎn)及其對(duì)合金性能的影響5.2.2 快速凝固工藝5.3 消失模鑄造5.3.1 消失模鑄造的特點(diǎn)及應(yīng)用5.3.2 消失模鑄造的主要工藝過程5.4 計(jì)算機(jī)在鑄造中的應(yīng)用5.4.1 計(jì)算機(jī)在鑄造測(cè)試和控制中的應(yīng)用5.4.2 鑄造工藝CAD及CAM的應(yīng)用復(fù)習(xí)題第二篇 金屬的塑性成型6 金屬塑性成型的工藝?yán)碚摶A(chǔ)6.1 金屬塑性變形實(shí)質(zhì)6.1.1 塑性變形的物理基礎(chǔ)6.1.2 塑性變形的力學(xué)基礎(chǔ)6.2 塑性變形后的金屬組織和性能6.2.1 冷塑性變形對(duì)金屬的組織和性能的影響6.2.2 熱塑性變形對(duì)金屬的組織和性能的影響6.3 纖維組織和鍛造比6.3.1 纖維組織6.3.2 鍛造比6.4 金屬的可鍛性6.4.1 化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)的影響6.4.2 加工條件的影響復(fù)習(xí)題7 金屬塑性成型方法7.1 鍛造7.1.1 自由鍛造7.1.2 模型鍛造7.1.3 胎模鍛造7.2 沖壓7.2.1 板料沖壓的基本工序7.2.2 沖床及沖模7.2.3 板料沖壓件結(jié)構(gòu)工藝性7.3 其他塑性成型方法7.3.1 擠壓7.3.2 軋制7.3.3 超塑性成型7.3.4 擺動(dòng)輾壓復(fù)習(xí)題8 塑性成型件的工藝設(shè)計(jì)8.1 自由鍛件工藝設(shè)計(jì)8.2 模鍛件工藝設(shè)計(jì)8.2.1 制訂模鍛件圖8.2.2 確定模鍛工步8.2.3 修整工序8.3 板料沖壓件工藝設(shè)計(jì)8.3.1 沖壓件的工藝性分析8.3.2 確定沖壓件的工藝過程8.3.3 合理選擇沖壓設(shè)備8.3.4 制訂沖壓工藝卡8.4 鍛件工藝設(shè)計(jì)實(shí)例8.4.1 典型鍛件自由鍛工藝設(shè)計(jì)8.4.2 典型鍛件的模鍛工藝設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題9 塑性成型技術(shù)新發(fā)展9.1 高速高能成型9.1.1 爆炸成型9.1.2 電水成型9.1.3 電磁成型9.2 少、無切削成型9.2.1 精密鍛造9.2.2 精密沖裁9.3 液態(tài)模鍛9.3.1 液態(tài)模鍛的特點(diǎn)與適應(yīng)性9.3.2 液態(tài)模鍛對(duì)模具與設(shè)備的要求9.4 粉末鍛造9.4.1 粉末鍛造工藝過程及應(yīng)用9.4.2 預(yù)成型坯的設(shè)計(jì)與成型9.4.3 預(yù)成型坯的鍛造9.5 計(jì)算機(jī)在塑性成型技術(shù)中應(yīng)用9.5.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD／CAM）9.5.2 計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）9.5.3 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP）復(fù)習(xí)題第三篇 金屬的連接成型10 金屬連接（焊接）成型的工藝基礎(chǔ)10.1 焊接成型的原理及特點(diǎn)10.2 熔焊工藝基礎(chǔ)10.2.1 焊接電弧10.2.2 焊接冶金過程10.2.3 電焊條10.2.4 焊接接頭組織與性能10.3 焊接應(yīng)力和焊接變形10.3.1 焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因10.3.2 焊接變形與應(yīng)力的危害10.3.3 焊接應(yīng)力的防止10.3.4 焊接變形的防止和消除復(fù)習(xí)題11 金屬連接成型方法11.1 熔化焊方法及工藝11.1.1 埋弧自動(dòng)焊11.1.2 氣體保護(hù)焊11.1.3 等離子弧焊接11.1.4 電渣焊11.1.5 電子束焊和激光焊11.1.6 堆焊和噴涂11.2 壓力焊11.2.1 電阻焊11.2.2 摩擦焊11.2.3 冷壓焊11.2.4 擴(kuò)散焊11.3 釬焊11.3.1 釬焊實(shí)質(zhì)11.3.2 釬料、釬劑、釬焊加熱方法11.4 常用材料連接成型方法11.4.1 金屬和合金的焊接性11.4.2 碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接復(fù)習(xí)題12 連接成型件的工藝設(shè)計(jì)12.1 連接成型件材料的選擇12.2 連接成型方法的選擇12.3 連接成型件的形狀與接頭形式的選擇12.3.1 連接成型件形狀的選擇12.3.2 接頭形式的選擇與設(shè)計(jì)12.4 連接成型件焊縫布置的原則12.5 連接成型件缺陷檢驗(yàn)12.5.1 焊縫中常見缺陷及其對(duì)接頭性能的影響12.5.2 焊接檢驗(yàn)方法12.6 連接成型件工藝設(shè)計(jì)舉例復(fù)習(xí)題13 計(jì)算機(jī)技術(shù)在連接成型中的應(yīng)用13.1 焊接過程的參數(shù)采集與控制13.1.1 焊接參數(shù)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)13.1.2 焊接瞬態(tài)過程的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)13.1.3 焊接過程的控制13.2 計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)在焊接中的應(yīng)用13.2.1 X光底片上焊縫缺陷的識(shí)別13.2.2 識(shí)別電弧及焊縫熔池的形態(tài)與位置13.3 計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在焊接中的應(yīng)用13.3.1 計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)13.3.2 數(shù)據(jù)庫技術(shù)在焊接中的應(yīng)用13.4 焊接機(jī)器人復(fù)習(xí)題第四篇 非金屬材料的成型14 高分子材料的成型工藝14.1 工程塑料成型工藝14.1.1 塑料的組成14.1.2 塑料的分類14.1.3 塑料成型過程中的物理化學(xué)行為14.1.4 塑料制品的成型方法14.1.5 常用工程塑料的性能和用途14.2 橡膠制品的成型工藝14.2.1 橡膠的特性和應(yīng)用14.2.2 橡膠加工的基礎(chǔ)知識(shí)14.2.3 橡膠的組成14.2.4 橡膠制品的成型工藝14.2.5 常用橡膠分類14.3 膠粘劑及膠接工藝14.3.1 膠粘劑的組成14.3.2 膠粘劑的分類14.3.3 膠粘劑的膠接機(jī)理14.3.4 膠接工藝復(fù)習(xí)題15 陶瓷材料及粉末冶金制品成型工藝15.1 陶瓷材料15.1.1 陶瓷的分類15.1.2 特種陶瓷粉體的制備方法15.1.3 特種陶瓷的成型方法15.1.4 特種陶瓷的燒結(jié)15.1.5 陶瓷材料的制作工藝及組織結(jié)構(gòu)15.1.6 陶瓷材料的性能特點(diǎn)15.2 硬質(zhì)合金與粉末冶金15.2.1 粉末冶金工藝簡(jiǎn)介15.2.2 粉末冶金的應(yīng)用15.2.3 硬質(zhì)合金復(fù)習(xí)題16 復(fù)合材料及成型工藝16.1 復(fù)合材料強(qiáng)化原理、種類及界面設(shè)計(jì)原則16.1.1 復(fù)合材料強(qiáng)化原理16.1.2 復(fù)合材料的種類16.1.3 復(fù)合材料的界面設(shè)計(jì)原則16.2 復(fù)合材料成型工藝16.2.1 聚合物基復(fù)合材料成型工藝16.2.2 金屬基復(fù)合材料成型工藝16.2.3 陶瓷基復(fù)合材料成型工藝16.2.4 碳／碳基復(fù)合材料成型工藝復(fù)習(xí)題第五篇 材料成型工藝的選擇及檢驗(yàn)17 機(jī)械零件材料和毛坯的選擇17.1 零件毛坯類型及其制造方法比較17.1.1 零件毛坯類型17.1.2 常用零件毛坯制造方法的比較17.2 選擇毛坯類型的原則和依據(jù)17.2.1 零件的使用性能及質(zhì)量要求17.2.2 材料的工藝性能17.2.3 選材的經(jīng)濟(jì)性17.2.4 生產(chǎn)條件17.3 常用零件毛坯成型方法的選用17.3.1 軸桿類零件17.3.2 餅塊及盤套類零件17.3.3 機(jī)架、箱體類零件17.4 毛坯選擇應(yīng)用舉例17.4.1 同一零件毛坯的選擇17.4.2 毛坯選擇舉例復(fù)習(xí)題18 毛坯的質(zhì)量檢驗(yàn)18.1 毛坯的無損檢驗(yàn)18.1.1 毛坯主要的常見缺陷18.1.2 常用的毛坯無損檢驗(yàn)方法18.2 計(jì)算機(jī)在毛坯質(zhì)檢中的應(yīng)用18.2.1 毛坯加工過程中使用計(jì)算機(jī)檢測(cè)18.2.2 自動(dòng)檢測(cè)和試驗(yàn)中使用計(jì)算機(jī)復(fù)習(xí)題主要參考文獻(xiàn)

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