冲压工艺与模具设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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页数:297

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出版时间:2010-6

价格:34.00元

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isbn号码:9787301168721

丛书系列:

图书标签:

• 冲压工艺
• 模具设计
• 金属成形
• 机械制造
• 工业工程
• 材料成形
• 制造技术
• 模具
• 冲压
• 钣金加工

机械制造工艺基础：从理论到实践的深度探索 书籍简介 《机械制造工艺基础》是一部系统梳理现代机械加工领域核心理论与实践经验的专业著作。本书旨在为工程技术人员、设计工程师以及相关专业的高年级学生提供一本全面、深入且具有高度实操价值的参考指南。它不侧重于某一特定加工方法的细节，而是着眼于整个制造系统从毛坯到最终产品的工艺规划、优化与控制的宏观视角和基础原理。 本书内容涵盖了从原材料的选择、材料的预加工处理，到主要的切削加工、成形加工、特种加工等一系列制造方法的理论基础、工艺参数的确定、刀具的选择与设计原则，以及表面完整性、尺寸精度和公差配合的控制策略。它强调的是“为什么”和“如何优化”这些基础工艺决策背后的物理规律和经济性考量。 --- 第一部分：制造系统与工艺规划的基石 第一章：现代制造系统的概念与集成化 本章首先确立了现代机械制造的整体框架。我们将探讨制造系统的组成要素，包括设备、物料流、信息流和人员管理。重点分析了从产品设计到制造准备的整个流程，阐述了面向制造的设计（DFM）的核心思想，即在产品设计阶段就必须充分考虑后续加工的可行性、成本效率和质量控制潜力。内容深入讨论了批次大小、生产类型（单件、小批量、大批量）对工艺路线选择的影响，并引入了柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）的基本结构与运作逻辑。 第二章：材料的机械性能与预处理工艺 制造工艺的选择与材料的内在属性息息相关。本章详尽分析了金属材料在不同应力状态下的力学行为，包括屈服强度、塑性、韧性、疲劳极限等关键参数。在此基础上，系统介绍了影响后续加工性能的材料预处理技术，如锻造（Forging）的基础原理、热处理工艺（退火、正火、淬火、回火）对晶体结构和宏观性能的改变，以及铸造工艺（砂型铸造、金属型铸造）对内部缺陷的控制。本章强调，理解材料在热力学和力学作用下的响应，是制定经济高效加工路线的前提。 第三章：公差、配合与几何量检测基础 精确度是衡量制造水平的核心指标。本章构建了关于尺寸、形状和位置公差的理论框架。详细解析了ISO标准公差体系，区分了间隙配合、过盈配合和过渡配合的应用场景及计算方法。更重要的是，本章引入了检测理论，介绍了传统的量规检验、卡尺测量方法，并深入探讨了现代三坐标测量机（CMM）的工作原理、误差来源和测量不确定度的评定。这部分内容为后续所有加工精度控制提供了量化依据。 --- 第二部分：主要的材料去除与成形技术原理 第四章：切削加工的物理基础与力学模型 切削加工是金属切削加工的绝对核心。本章从金属切削的三维模型出发，详细分析了切削过程中产生的物理现象。重点剖析了切削力、切削热的产生机制及其对刀具和工件的影响。引入了Merchant的切削力模型和Sheppard的剪切角理论，用于预测主切削力、背向力、进给力。内容还涵盖了积屑瘤（Built-Up Edge, BUE）的形成与控制，以及切屑形态（带状、连续、断续）对表面质量和加工稳定性的影响。 第五章：刀具材料、几何参数与磨损机理 刀具是实现材料去除的关键。本章全面评估了不同刀具材料的性能优势与局限，包括高速钢（HSS）、硬质合金（Cemented Carbide）、陶瓷和PCD/PCBN等先进刀具材料。对于刀具几何角度的设定，本章提供了详细的分析方法，解释了前角、后角、主偏角等参数如何协同作用于减小切削力、提高表面质量和延长刀具寿命。此外，深入探讨了刀具磨损的四种主要形式（后刀面磨损、前刀面磨损、崩刃、扩散磨损），并基于磨损模型（如Taylor方程）阐述了优化切削速度和进给量以实现最佳经济效益的策略。 第六章：车削、铣削与钻削的工艺特性 本章聚焦于三大主流切削加工方法的工艺特点。 车削工艺： 分析了端面、外圆、内孔加工的参数选择，并重点讨论了凸轮车削和仿形车削中的误差传递规律。 铣削工艺： 区分了顺铣和逆铣的力学特征和表面质量差异，特别是高速铣削（HSM）中应力控制和颤振抑制的技术要点。 钻削工艺： 阐述了深孔钻削中排屑和冷却液供给的特殊要求，以及多刃钻孔与铰孔的精度控制。 第七章：特种加工方法的原理与应用领域 随着材料和精度要求的提高，非传统加工方法日益重要。本章系统介绍了电火花加工（EDM）的放电机制、影响材料去除率和表面粗糙度的关键参数（脉冲时间、电流），及其在模具制造中的应用。此外，还涵盖了电化学加工（ECM）中离子的迁移与溶解过程，以及激光加工（切割与熔覆）中的热影响区控制技术。 --- 第三部分：成形工艺与表面完整性控制 第八章：塑性成形的基础理论与模具设计要素 本部分侧重于材料的塑性变形过程。本章详细解析了应力-应变关系在塑性区域的复杂表现，以及影响变形的因素，如应变率和温度。对于锻压工艺，本章分析了模具对金属流线和组织性能的优化作用。在钣金成形方面，重点讨论了冲压过程中的回弹现象（Springback）及其补偿计算方法，并介绍了拉深、弯曲、辊压等基本工序的工艺限制。 第九章：表面完整性与残余应力的控制 制造过程的最终结果体现在工件表面。本章深入探讨了加工硬化、表面粗糙度（Ra, Rz, Rmax）与表面残余应力之间的内在联系。解释了拉伸残余应力对零件疲劳寿命的负面影响。针对性地提出了改善表面完整性的后处理技术，如滚光（Rolling）、喷丸强化（Shot Peening）等，并阐述了这些技术如何通过引入有益的压应力来提升零件的抗疲劳性能。 第十章：先进制造与数字化集成 最后，本章展望了现代制造工艺的发展方向。重点介绍了增材制造（Additive Manufacturing, AM）的基本分类（如SLM、EBM），并将其制造出的复杂几何形状与传统减材制造的工艺路径进行了对比分析。此外，探讨了制造过程中过程监控与在线反馈控制的重要性，以及如何利用传感器数据进行实时调整，从而实现工艺参数的最优化和产品质量的稳定化。 --- 《机械制造工艺基础》力求在理论深度和工程实践之间架起一座坚实的桥梁，帮助读者建立起对机械制造全流程的系统认知，并掌握进行工艺分析与优化的核心工具与方法论。

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