本书分为9章,第1章为绪论。第2?5章为特种铸造成形概论,共有4个部分:消失模铸造、金属型铸造、反重力铸造和离心铸造,通过系统介绍特种成形技术涉及的典型钢铁材料和有色金属材料的基础知识,使读者能够在探索铸造领域新产品、新工艺及工程问题方案上,根据所学内容进行特种铸造工艺、模具及设备的选择和设计。第6?9章为特种塑性成形概论,共有4个部分:旋压成形、环件辗扩成形、摆辗成形和充液拉深成形,本书旨在系统介绍特种塑性成形原理、特点和工艺设计方法,以及相关的特种塑性成形设备结构。本书特加入我国重大工业领域的典型零部件材料特种铸造成形和特种塑性成形的工程应用案例,极具启发性和实用性,旨在使读者通过熟悉零部件特点、工艺设计方法、数值模拟和实验结果分析以及缺陷问题分析,达到综合运用基础知识解决复杂的材料特种成形工程问题。本书可作为普通高等学校材料成形及控制工程专业、金属材料工程专业的本科生教材,也可作为相关专业研究生和工程技术人员的参考用书。
作者秦芳诚,桂林理工大学材料先进成形技术专业副教授,主讲本科生《金属材料特种成形技术》、《金属材料及热处理》、《现代材料成形装备》等课程和研究生《材料成型加工原理》课程。主要科研方向为:1)特殊钢、铝合金关键构件连续与精密成形理论与技术;2)精确塑性成形过程组织与性能一体化调控。近年来主持和参与国家自然科学基金、广西自然科学基金、广西科技重大专项和企业委托项目10余项,发表SCI、EI收录学术论文30余篇,获授权国家发明专利20余件,在国防科技图书出版基金资助下主编出版《环件短流程制造技术》学术专著,获山西省自然科学二等奖1项,博士学位论文被评为2017年度山西省“优秀博士学位论文”。
目录1绪论11.1材料特种成形概述11.2典型特种成形材料21.2.1钢31.2.2铝合金61.2.3镁合金91.2.4钛合金111.3材料特种成形选材原则121.3.1选材原则121.3.2典型选材工程案例132消失模铸造172.1消失模铸造工艺原理172.1.1消失模铸造原理分析172.1.2消失模铸造工艺流程182.1.3消失模铸造的特点182.2消失模铸造的模具设计192.2.1模样的设计和制造192.2.2发泡模具的设计232.2.3发泡模具的制造252.3消失模铸造工艺262.3.1涂料262.3.2造型272.3.3浇注系统的设计282.3.4浇注工艺参数302.4消失模铸造缺陷及控制措施312.5消失模铸造应用的工程案例322.5.1大型耐磨环锤消失模铸造322.5.2铝土矿耐磨衬板消失模铸造40思考题463金属型铸造473.1金属型铸造工艺原理473.1.1金属型铸造原理分析473.1.2金属型铸造工艺流程483.1.3金属型铸造的特点483.2金属型铸件的设计503.2.1铸件结构的工艺性分析503.2.2铸件浇注位置的确定543.2.3铸件分型面的选择553.3金属型模具的设计563.3.1金属型模具的结构563.3.2金属型模具和型芯设计573.3.3金属型的排气系统设计593.3.4金属型的加热和冷却593.3.5定位、锁紧和顶出机构603.4浇注系统的设计623.4.1设计原则和形式623.4.2浇注系统尺寸确定643.4.3金属型的冒口653.5金属型铸造工艺参数653.5.1金属型的涂料653.5.2金属型的预热663.5.3浇注工艺参数663.6金属型铸造缺陷及控制措施673.7金属型铸造应用的工程案例683.7.1发动机缸体金属型铸造683.7.2铝合金薄壁箱体金属型铸造71思考题744反重力铸造754.1反重力铸造工艺原理754.1.1反重力铸造原理分析754.1.2反重力铸造工艺流程764.1.3反重力铸造的类型和特点764.2反重力铸造工艺设计784.2.1铸型材料及分型面784.2.2浇注系统设计784.2.3冒口设计804.2.4铸型涂料804.3反重力铸造工艺参数814.3.1压力调控814.3.2浇注温度834.3.3铸型温度834.4反重力铸造设备834.4.1反重力铸造设备类型834.4.2压力控制系统844.4.3保温炉结构设计854.4.4升液管结构设计864.5反重力铸造应用的工程案例874.5.1航天镁合金壳体反重力铸造874.5.2航空薄壁件反重力铸造89思考题925离心铸造935.1离心铸造工艺原理935.1.1离心铸造工艺分类935.1.2离心铸造工艺原理955.1.3离心铸造工艺特点975.2离心铸造工艺参数985.2.1离心力985.2.2浇注定量995.2.3浇注温度995.2.4浇注速度1005.2.5离心铸型的设计1015.2.6涂料1035.3离心铸造设备1035.3.1立式离心铸造机1035.3.2卧式离心铸造机1055.4离心铸造应用的工程案例1065.4.1高端重载轴承套圈环坯离心铸造1065.4.2大型球墨铸铁管件离心铸造116思考题1216旋压成形1226.1旋压成形原理1226.1.1旋压成形原理分析1226.1.2旋压成形材料1236.1.3旋压成形制品及特点1246.2旋压成形工艺1256.2.1旋压成形受力分析1256.2.2旋压成形工艺类型1256.2.3普通旋压1266.2.4强力旋压1286.2.5旋压工艺参数1316.3旋压成形设备1336.3.1旋压设备工作原理及类型1336.3.2旋压设备的主要结构1346.3.3普通旋压机1386.3.4强力旋压机1406.3.5特种旋压机1416.3.6旋轮设计1436.4旋压成形应用的工程案例1446.4.1薄壁铝合金锥形筒体旋压成形1446.4.2铝合金汽车轮毂旋压成形1506.4.3大型火箭贮箱封头旋压成形153思考题1577环件辗扩成形1587.1环件辗扩成形原理1597.1.1环件辗扩成形原理分析1597.1.2铸坯环件辗扩成形工艺1607.1.3铸坯环件辗扩成形关键技术1617.2环件辗扩成形工艺参数1667.2.1辗扩比1677.2.2辗扩力1677.2.3每转进给量1677.2.4驱动辊转速1687.2.5芯辊进给速度1697.2.6辗扩温度1697.3环件辗扩成形设备1697.3.1立式辗环机1707.3.2卧式辗环机1707.3.3辗环机主要技术参数1717.4环件辗扩成形应用的工程案例1757.4.1大型铸坯轴承环件热辗扩成形1757.4.2铝合金铸坯法兰环件热辗扩成形180思考题1918摆辗成形1938.1摆辗成形原理1938.1.1摆辗成形原理分析1938.1.2摆辗成形特点1938.1.3摆辗成形分类1948.2摆辗成形工艺参数1958.2.1接触面积率1958.2.2摆辗力1958.2.3摆头倾角1968.2.4摆头转速1968.2.5工件每转进给量1978.2.6摆头驱动电机功率1978.3摆辗成形设备1978.3.1摆辗设备类型1978.3.2摆辗设备结构1998.3.3摆辗模具设计2038.4摆辗成形应用的工程案例2068.4.1汽车半轴摆辗成形2068.4.2地铁车轮摆辗成形208思考题2239充液拉深成形2249.1充液拉深成形原理2249.1.1充液拉深成形原理分析2249.1.2充液拉深成形特点2249.1.3充液拉深成形工艺类型2259.2充液拉深成形工艺参数2289.2.1充液室压力2289.2.2拉深力2289.2.3压边力2309.2.4凸模圆角半径2309.2.5凹模圆角半径2309.3充液拉深成形设备2309.4充液拉深成形新技术2329.4.1内高压成形2329.4.2充液多点复合成形2369.5充液拉深成形应用的工程案例2379.5.1铝合金筒形件充液拉深成形2379.5.2汽车反光罩充液拉深成形240思考题247参考文献248