《中國機械工程學科教程配套系列教材暨教育部高等學校機械設計制造及其自動化專業教學指:材料成形技術基礎》共7章,內容涉及金屬鑄造成形、金屬塑性成形、金屬連接成形、高分子材料及復合材料成形、粉末冶金及陶瓷成形以及表面技術。
《中國機械工程學科教程配套系列教材暨教育部高等學校機械設計制造及其自動化專業教學指:材料成形技術基礎》主要講解每種材料成形技術的基本原理、成形方法及裝備、成形工藝以及成形新技術!吨袊鴻C械工程學科教程配套系列教材暨教育部高等學校機械設計制造及其自動化專業教學指:材料成形技術基礎》在介紹成形基本原理和方法的基礎上,強化工程應用。每章介紹一個典型工程綜合實例,以增強學生的工程概念和實踐能力,培養學生在理論指導下解決實際問題的能力。此外,《中國機械工程學科教程配套系列教材暨教育部高等學校機械設計制造及其自動化專業教學指:材料成形技術基礎》還增加了材料成形技術專業術語的英漢對照和趣味性閱讀材料。
《中國機械工程學科教程配套系列教材暨教育部高等學校機械設計制造及其自動化專業教學指:材料成形技術基礎》可作為高等工科院校機械類專業本科學生的通用教材,也可供工科近機類專業學生選用,同時可作為相關科研及工程技術人員的參考書。
“材料成形技術基礎”是機械類專業的一門綜合性技術基礎課程。本書是為機械類專業編寫的教材,其內容以我國高等工科院校機械類專業人才培養目標為出發點,主要介紹與產品制造有關的材料成形技術基礎知識。
本書介紹了工程材料的常見成形技術,包括金屬鑄造成形、金屬塑性成形、金屬連接成形、高分子材料及復合材料成形、粉末冶金及陶瓷成形以及表面技術。內容涉及每種成形方法的基本原理、成形方法及設備、典型成形工藝、成形新技術和工程實例。本書內容共7章。第1章在產品制造過程的基礎上,介紹了材料成形的相關基礎知識,為后續章節的學習奠定基礎; 第2章闡述液態金屬鑄造成形; 第3章為固態金屬塑性成形; 第4章為金屬連接成形,以焊接技術為主; 第5章為高分子材料成形,包含塑料、橡膠和復合材料的成形技術; 第6章介紹粉末冶金和陶瓷成形技術; 第7章是表面技術。教師可以根據教學計劃和學時,選取其中的教學內容。
本書的主要特點如下。
(1) 以產品制造過程為基礎,講述材料成形技術的基礎知識。讀者可以從產品制造過程的全局,學習和體會各種材料成形技術的工程應用。同時,為了便于同學們對所學的包括本課程在內的專業課程有一個清晰認識,本書以機械產品的制造過程為主線,介紹了本課程以及其他專業課程知識在制造過程中的作用。
(2) 強化工程應用,注重理論聯系實際。結合編者的科研、生產實踐和教學經驗,每章介紹一個典型工程實例,完整描述實際產品的全部制造過程。工程綜合實例以本章學習的成形技術為主,兼顧其他章節的技術內容。通過工程實例,一方面加深學生對所學成形技術的理解和掌握,另一方面使學生對產品的制造過程有一個具體的認識。這樣,使學生在學習專業知識的過程中不再感到深奧。此外,作者在講解基本原理的基礎上,從應用的角度出發,引入了一些實例和實物圖片,以增強學生的工程概念和實踐認識。
(3) 圍繞成形技術的三個方面建立知識結構體系: 成形技術的基本原理、成形方法與工藝、工程應用。每章內容的編寫和教學主線為: 基本原理—成形方法及設備—成形工藝—成形新技術—工程綜合實例—閱讀材料—小結—思考題。
(4) 設有專業術語的英漢對照。雙語教學是目前各高校普遍提倡的教學方式,專業詞匯是學生在雙語教學中和科技英語讀寫中遇到的主要問題。因此,滲透式雙語教學顯得更為有效。本書在各章節增加了常見材料成形技術專業術語的英文翻譯,并在附錄中配有材料成形技術專業術語的英漢對照表,希望以這種潛移默化的方式幫助學生更好地學習和掌握科技英語。
(5) 每一章設置一篇趣味性閱讀材料,講解有關本章內容的背景知識,其中包含成形技術的發展歷史、發明過程、歷史人物、相關事件、工程應用實例等內容。閱讀材料在增加學習興趣和工程概念的同時,對工科學生的人文知識也是有益的補充。
本書由于愛兵擔任主編。參加編寫的人員有: 寧波大學于愛兵(第1章、第5章、第6章、第7章、附錄),天津大學陳思夫(第2章),寧波大學胡少媚(第3章),煙臺職業學院王愛君(第4章),研究生李照完成了部分文字的錄入工作。書稿由吉林大學王龍山教授審閱。
在本書的編寫過程中,參考并引用了國內外部分教材、手冊、期刊以及網絡上的相關內容,在此特向有關作者和單位表示誠摯的感謝!
由于編者水平所限,在應用型教材建設和教學中探索的經驗還有待進一步完善,書中難免存在錯誤與不妥之處,敬請廣大讀者指正。
編者
2010年3月
第1章 緒論
1.1 材料成形技術概述
1.1.1 制造與材料成形
1.1.2 材料成形方法的分類
1.1.3 材料成形加工的特點
1.1.4 材料成形技術的作用
1.1.5 材料成形技術的發展趨勢
1.2 工程材料的基礎知識
1.2.1 材料的分類與應用
1.2.2 材料的性能與材料加工
1.3 本課程的性質和學習方法
小結
思考題
參考文獻
第2章 液態金屬鑄造成形
2.1 液態金屬鑄造成形的基本原理
2.1.1 鑄造工藝特點、分類及應用
2.1.2 合金的鑄造性能
2.1.3 鑄件的凝固
2.1.4 鑄件的收縮
2.1.5 鑄造應力、變形和裂紋
2.1.6 鑄件缺陷分析及鑄件質量控制
2.2 砂型鑄造的方法及設備
2.2.1 造型材料
2.2.2 造型與制芯
2.2.3 合金的熔煉
2.3 鑄造成形工藝設計
2.3.1 鑄件結構的鑄造工藝性分析
2.3.2 鑄造工藝方案的確定
2.3.3 鑄造工藝參數的確定
2.3.4 澆注系統和冒口的設置
2.3.5 常用合金的鑄造工藝性能
2.4 鑄造成形的新技術
2.4.1 金屬成形工藝間的相互競爭和鑄造成形技術的發展
2.4.2 消失模鑄造技術
2.4.3 V法鑄造
2.4.4 鑄鐵型材連續鑄造技術
2.4.5 雙金屬鑄造
2.5 工程實例——CA6140車床進給箱體的生產
2.5.1 CA6140車床進給箱體的鑄造工藝
2.5.2 進給箱體鑄件的熔煉與澆注工藝
閱讀材料——熔模鑄造
小結
思考題
參考文獻
幕3章 固態金屬塑性成形
3.1 固態金屬塑性成形的基本原理
3.1.1 塑性成形概述
3.1.2 金屬塑性變形
3.1.3 塑性成形基本規律
3.1.4 塑性變形影響因素
3.2 金屬塑性成形的方法及設備
3.2.1 模鍛
3.2.2 沖壓
3.3 鍛壓成形工藝設計
3.3.1 模鍛件結構工藝性
3.3.2 鍛壓工藝方案
3.3.3 鍛壓工藝參數
3.3.4 常用金屬的鍛壓工藝性能
3.4 板料沖壓成形工藝設計
3.4.1 沖壓件結構工藝性
3.4.2 沖壓工藝方案
3.4.3 沖壓工藝參數
3.4.4 常用金屬的沖壓工藝性能
3.5 金屬塑性成形新技術
3.5.1 精密模鍛
3.5.2 液態模鍛
3.5.3 超塑性成形
3.5.4 等溫鍛造
3.6 工程實例——車門玻璃升降器外殼生產
閱讀材料——鍛壓機械的發展史
小結
思考題
參考文獻
第4章 金屬連接成形
4.1 金屬連接成形的基本原理
4.1.1 金屬連接概述
4.1.2 焊接的定義及分類
4.1.3 焊接成形的基本原理
4.1.4 常用金屬材料的焊接性能
4.1.5 焊接缺陷與及其檢驗方法
4.2 焊接成形的方法及設備
4.2.1 焊條電弧焊
4.2.2 埋弧焊
4.2.3 氣體保護焊
4.2.4 電渣焊
4.2.5 電阻焊
4.2.6 釬焊
4.3 金屬焊接結構工藝設計
4.3.1 焊接結構材料的選擇
4.3.2 焊縫布置
4.3.3 焊接接頭的工藝設計
4.3.4 焊接工藝參數的選擇
4.3.5 焊接方法的選擇
4.3.6 低碳鋼的焊接工藝方案
4.4 焊接成形新技術
4.4.1 高能束焊接方法的應用
4.4.2 特種焊接方法簡介
4.5 工程實例——貯液器的生產過程
閱讀材料——水下焊接技術
小結
思考題
參考文獻
第5章 高分子材料及復合材料成形
5.1 高分子材料成形的基本原理
5.2 高分子材料的成形方法及設備
5.2.1 塑料成形方法
5.2.2 橡膠成形方法
5.3 高分子材料制品的結構工藝性
5.3.1 塑料制品的結構工藝性
5.3.2 橡膠制品的結構工藝性
5.4 高分子材料成形新技術
5.4.1 高分子材料的快速成形
5.4.2 熱流道技術
5.5 復合材料成形
5.5.1 復合材料成形的工藝特點
5.5.2 樹脂基復合材料的成形方法
5.5.3 復合材料制品的結構工藝性
5.6 工程實例——汽車輪胎的制造
閱讀材料——塑料的誕生及其成形加工
小結
思考題
參考文獻
第6章 粉末冶金及陶瓷成形技術
6.1 粉末冶金及陶瓷成形的基本原理
6.1.1 概述
6.1.2 粉體的基本性能
6.1.3 粉體成形的原理
6.1.4 燒結的基本原理
6.2 粉體的成形方法及設備
6.2.1 粉體制備
6.2.2 粉體成形
6.2.3 燒結
6.2.4 后處理
6.3 粉末冶金制品的結構工藝性
6.4 粉末冶金及陶瓷成形新技術
6.4.1 快速成形技術
6.4.2 等靜壓成形
6.5 工程實例——銅基含油軸承的制造
閱讀材料——電燈鎢絲與粉末冶金
小結
思考題
參考文獻
第7章 表面技術
7.1 表面技術的基本原理
7.1.1 表面技術概述
7.1.2 材料的表面特性
7.2 表面成形的方法及設備
7.2.1 熱噴涂
7.2.2 電鍍
7.3 表面成形工藝設計
7.3.1 基體表面的預處理
7.3.2 熱噴涂表面成形工藝
7.4 表面工程新技術
7.4.1 氣相沉積技術
7.4.2 高能束表面改性技術
7.5 工程實例——發動機曲軸的修復
閱讀材料——濺射鍍膜技術的發展
小結
思考題
參考文獻
附錄 專業術語英漢對照