简明冲压工计算手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:张能武

出品人:

页数:346

译者:

出版时间:2008-10

价格:20.00元

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isbn号码:9787534562020

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《金属材料成形工艺与设备》 一、 内容概述 本书是一部系统阐述金属材料塑性成形原理、工艺方法、设备类型以及相关计算与设计的综合性教材。全书共分为七章，涵盖了金属材料塑性成形领域的关键技术和理论知识，旨在为读者提供坚实的理论基础和实用的技术指导。 第一章 金属材料塑性变形基础 本章深入探讨金属材料在受力作用下发生塑性变形的基本机理。首先，从微观角度剖析晶体结构、晶格缺陷（如位错、空位、间隙原子）与材料力学性能的关系，阐明位错滑移、孪晶等塑性变形的主要方式。接着，介绍宏观力学性能指标，如屈服强度、抗拉强度、伸长率、断面收缩率以及硬度等，并解释影响这些性能的因素，包括材料成分、热处理状态、加工历史等。随后，详细阐述应力-应变关系，引入真实应力、真实应变的概念，并讲解塑性变形过程中的应力状态与变形协调方程。特别地，本章将重点介绍塑性变形的能量原理，如虚功原理在塑性分析中的应用，以及塑性变形功的计算方法。最后，对不同类别金属材料（如碳钢、合金钢、铝合金、铜合金等）的塑性变形特性进行对比分析，为后续工艺选择奠定基础。 第二章 冷镦与挤压工艺 本章聚焦于两种重要的冷成形工艺——冷镦与挤压。冷镦部分，详细介绍冷镦基本原理，包括镦粗、镦头、镦环等各种变形模式，分析镦粗变形的特点、影响因素（如坯料尺寸、模具结构、润滑条件）以及变形能力。深入阐述冷镦过程中可能出现的缺陷（如折叠、裂纹、欠料、变形不均）及其产生原因和防治措施。介绍常用冷镦机型（如单击、多工位自动镦锻机）的结构特点、工作原理与适用范围。挤压部分，详细讲解挤压的基本类型，包括正挤压、反挤压（倒挤压）以及联合挤压。深入分析挤压过程中金属的流动规律、变形区应力状态以及挤压力的计算方法。探讨挤压模具的设计要点，包括模具材料选择、结构形式（如单腔模、多腔模）、分级挤压模具等。介绍挤压工艺的影响因素，如挤压比、挤压速度、挤压温度（虽然是冷镦，但需区分于热挤压，强调常温下进行的塑性变形）、润滑剂等。分析冷镦与挤压产品常见的质量问题，如尺寸精度、表面粗糙度、力学性能变化等，并提供相应的控制方法。 第三章 轧制工艺 本章系统介绍金属材料轧制工艺的原理、设备与应用。首先，解释轧制的基本原理，包括轧辊的运动、金属的变形过程以及轧件的延伸与展宽。深入分析轧制过程中金属的应力状态，讲解轧制力的计算模型，如片条法、流体动力学法等，并考虑摩擦力、轧辊变形等因素的影响。详细介绍不同类型的轧制工艺，包括平面轧制（如板材、型材的轧制）、回转轧制（如管材、棒材的轧制）、轧锻（轧接）以及轧纹等。阐述各种轧制设备（如开坯轧机、精轧机、型材轧机、带材轧机、管材轧机）的结构特点、工作原理与传动方式。重点介绍轧制过程中影响产品质量的关键参数，如轧辊直径、轧辊线速度、道次变形量、轧制温度（区分冷轧与热轧）、润滑冷却等。分析轧制过程中可能出现的缺陷，如表面缺陷（划痕、麻点）、尺寸缺陷（厚度不均、宽度偏差）、组织性能缺陷（晶粒粗大、内应力）等，并提供相应的解决策略。 第四章 拉伸与弯曲工艺 本章重点讲解金属材料的拉伸与弯曲成形。拉伸部分，详细介绍薄板冲压中的拉伸工艺，包括拉伸的基本过程、影响因素（如材料塑性、模具间隙、润滑、拉伸比）。分析拉伸过程中应力分布和变形特点，讲解拉伸力的计算，以及回弹现象及其影响。深入讨论拉伸件常见缺陷（如起皱、撕裂、拉伸不足、拉伸过度）的产生机理和防止方法。介绍拉伸模具的设计要点，包括压料筋设计、圆角半径选择、起皱控制圈设计等。弯曲部分，讲解金属材料弯曲变形的基本原理，包括弯曲力矩、弯曲应力分布以及回弹的预测与补偿。详细介绍不同弯曲成形方法，如折弯、卷圆、滚压成形等。分析弯曲过程中影响弯曲半径、弯曲角度以及表面质量的因素。介绍弯曲件常见缺陷（如起皱、撕裂、回弹不足/过度）的产生原因及消除方法。 第五章 旋压与旋压复合工艺 本章深入研究旋压工艺及其与其他成形工艺的复合应用。旋压部分，详细介绍旋压变形的基本原理，包括单轮旋压、滚压（滚圆、滚筒）以及展成旋压。分析金属材料在旋压过程中的应力状态和变形特点，讲解旋压力和旋压功的计算。阐述不同类型的旋压机（如普通旋压机、数控旋压机）的结构与功能。深入分析影响旋压质量的因素，如旋压速度、进给量、旋轮形状、模具精度、润滑条件等。重点介绍旋压件常见缺陷（如表面不平整、厚度不均、变形不足/过度）的成因与控制。复合工艺部分，介绍旋压与冲压、旋压与焊接等复合工艺的应用，以及其在提高生产效率、改善产品性能方面的优势。 第六章 金属材料塑性成形设备 本章对金属材料塑性成形所涉及的各类设备进行系统介绍。首先，按照成形工艺类型，分类介绍各种设备。包括： 压力加工设备： 冲压机（开式、闭式、伺服）、液压机（立式、卧式）、摩擦压力机、螺旋压力机、机械压力机。详细阐述各类设备的结构特点、工作原理、性能参数、适用范围以及传动方式。 锻压设备： 锻锤（空气锤、蒸汽锤）、锻压机（曲柄式、摩擦式）、自动锻压机、旋压机（普通、数控）。 轧制设备： 各类轧机（板材、型材、管材、棒材轧机）、軋辊及其维护。 其他设备： 挤压机、拉伸机、弯曲机、卷板机等。 在介绍设备的同时，重点强调设备在成形过程中的作用，以及设备性能如何影响产品质量和生产效率。同时，对设备的选型原则、操作维护以及安全注意事项进行阐述。 第七章 金属材料塑性成形过程的计算机辅助设计与仿真 本章聚焦于现代计算机技术在金属材料塑性成形领域的应用。首先，介绍有限元方法（FEM）在塑性变形分析中的基本原理和建模过程。详细阐述如何利用CAE软件（如ABAQUS, ANSYS, DEFORM等）建立模具和工件的三维模型，进行网格划分，并施加边界条件和载荷。重点讲解如何通过仿真分析预测材料的变形行为、应力分布、温度场变化以及潜在的缺陷。分析仿真结果，并指导实际工艺参数的优化。介绍工艺设计中的CAD/CAM集成应用，以及如何通过仿真验证和优化模具结构和工艺流程。阐述计算机辅助优化（CAO）在提高成形精度、降低废品率、缩短开发周期方面的作用。最后，对计算机辅助设计与仿真的发展趋势和未来应用前景进行展望。 二、 适用对象 本书内容涵盖广泛，既有基础理论，又有工艺实例，适合于以下读者群体： 高等院校机械制造及其自动化、材料成形与控制工程、金属材料工程等相关专业的本科生、研究生。 从事金属材料塑性成形工艺、模具设计、设备制造、质量控制等领域的工程技术人员。 对金属材料塑性成形技术感兴趣的科研人员和技术爱好者。 三、 特色与亮点 体系完整： 全面覆盖金属材料塑性成形的主要工艺和设备，理论与实践相结合。 内容详实： 对各类工艺原理、设备特点、影响因素、质量控制等进行了深入阐述。 分析深入： 强调变形机理、应力分析和计算方法，为读者提供解决实际问题的理论依据。 突出前沿： 介绍了计算机辅助设计与仿真在塑性成形领域的应用，体现了技术发展的趋势。 语言严谨： 采用专业、准确的术语，逻辑清晰，便于理解和学习。 《金属材料成形工艺与设备》将是读者深入了解和掌握金属材料塑性成形技术的宝贵参考书。

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阅读体验上，这本书的排版和结构设计堪称一绝。它似乎完全理解了工科人员在需要快速查找资料时的焦虑。每一章节的划分都极其清晰，索引做得非常到位，即便是跨越不同类型的冲压工艺，也能在最短的时间内定位到相关计算模块。我尤其欣赏它在图例上的处理，那些手绘的剖面图和应力分布示意图，虽然看起来朴实无华，但却异常精准地表达了复杂的物理过程，比那些冰冷的CAD图纸更具直观性。这本书的厚度适中，纸张质量也很好，经常翻阅也不会轻易磨损，这对于我们每天要和油污、灰尘打交道的车间环境来说，非常重要。它真正做到了将深奥的工程力学知识，转化成可以立即应用在生产线上的操作指南，极大地提升了我们的工作效率，减少了试模次数，直接降低了生产成本。

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作为一名从事模具设计多年的工程师，我深知理论与实践之间的那道鸿沟。很多学校出来的毕业生，理论知识扎实，但一到实际操作中就犯了难，因为教科书上没有教他们如何在公差范围内进行取舍，如何应对设备的老化带来的系统误差。这本书的价值就在于，它用大量的实际案例和经验数据，填补了这一空白。它不仅告诉你“怎么算”，更潜移默化地告诉你“应该算到什么程度”。比如，在计算冲压力时，它考虑了摩擦系数的动态变化，而不是采用一个固定的保守值。这种对工程实际的深刻理解，使得书中的内容不仅仅是知识的堆砌，更是一种解决问题的思维导图。每次遇到棘手的排产或工艺调整，我都会习惯性地翻阅，总能从中找到启发，解决那些看似无解的难题。

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这本被大家誉为“宝典”的工具书，简直是冲压车间里不可或缺的利器。我第一次拿到手的时候，就被它那种务实、直击痛点的风格吸引住了。书里对于那些复杂的公式和理论，没有过多的学术性赘述，而是直接给出了最实用的计算方法和图表。对于我们一线技术人员来说，这比那些厚厚的理论教材要管用得多。特别是涉及到材料性能变化对模具设计的影响，书里提供的修正系数和经验数据，能让人迅速找到问题的关键。举个例子，上次我们遇到一种新型钢板的拉伸问题，按照常规公式计算总是偏差很大，但翻阅这本书，找到了针对该材料的特定应力集中系数，一下子就让模具寿命得到了保障。它不仅仅是计算手册，更像是一个经验丰富的老师傅在身边手把手指导，让人在面对突发状况时，心里有底，出手有方。那种“拿过来就能用”的感觉，是很多同类书籍都达不到的。

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我必须承认，初次接触这类手册时，我对它期望值并不高，总觉得这种“手册”性质的书，难免流于表面。然而，这本书彻底颠覆了我的看法。它在保证计算准确性的前提下，对冲压工艺中的关键参数如冲压力、补偿量、应力集中点的识别等方面进行了极其精妙的平衡。它的深度是潜藏的，需要你带着实际问题去挖掘。比如，关于不同冲压速度对材料屈服点影响的这部分内容，讲解得非常到位，直接指导我优化了高速冲压模具的进给速率。它不是那种让你读完就束之高阁的参考书，而是真正融入到日常工作流程中的“活字典”。它的存在，使得许多原本需要反复试错才能确定的参数，现在可以在设计阶段就得到相对可靠的预估，这对于控制项目周期和预算是巨大的贡献。

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这本书给我最深刻的印象，是它对“简明”二字的深刻诠释。很多技术手册为了展示内容的全面性，会把所有已知的、未知的、甚至是不常用的参数都塞进去，结果变成了“大而全”的资料堆砌，反而让人无从下手。但这本书显然是经过了严格的筛选和提炼，只保留了在实际冲压生产中最常遇到的、最核心的计算逻辑。它的每一个公式推导都直奔主题，没有冗余的数学推演，更多的是提供了计算的边界条件和适用范围的说明，这对于控制冲压缺陷至关重要。比如，在深拉伸或翻边成形时，材料流动性的预估，这本书给出的近似计算方法，虽然理论上不如有限元分析精确，但在实际工装设计阶段，这种快速、可靠的估算能力，是无可替代的效率工具。

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