金属压力加工概论/高等学校教学用书

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出版者:冶金工业出版社
作者:李生智
出品人:
页数:0
译者:
出版时间:1900-01-01
价格:25.0
装帧:平装
isbn号码:9787502400453
丛书系列:
图书标签:
  • 金属压力加工概论
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  • 高等教育
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  • 金属材料
  • 塑性变形
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具体描述

书中着重阐述金属压力加工的基本原理(突出轧制原理),轧钢生产工艺(重点是型钢、板带钢及钢管生产工艺);简要介绍金属压力加工的其他方法,以及产品标准和技术经济指标等。

《金属塑性成形原理与工艺》 本书是一本面向高等院校机械工程、材料科学与工程等专业学生的教材,系统地阐述了金属塑性成形的基本原理、主要工艺方法以及相关的理论分析和工程应用。全书共分为十一章,内容涵盖了金属塑性变形的微观机制、宏观力学行为、主要成形工艺的设计与控制、以及现代金属成形技术的发展趋势。 第一章 金属塑性变形基础 本章首先介绍了金属材料的晶体结构和晶体缺陷,这是理解金属塑性变形微观机制的关键。随后,深入讲解了位错理论,包括位错的类型、滑移和交滑移机制,以及位错的产生、运动和增殖过程。在此基础上,阐述了晶界、孪晶等对塑性变形的影响。最后,介绍了金属在单轴、双轴和三轴应力状态下的屈服准则和应变准则,为后续的成形过程分析奠定理论基础。 第二章 金属塑性变形的本构关系与流动应力 本章重点讨论了金属材料在塑性变形过程中的应力-应变关系,即材料的本构模型。详细介绍了理想塑性、率相关塑性、硬化塑性等本构模型,以及其在不同温度和应变率下的适用性。特别强调了流动应力(或称工程屈服强度)的概念,并介绍了影响流动应力的主要因素,如温度、应变率、应变硬化、晶粒尺寸和金相组织等。此外,还介绍了多种测定和预测流动应力的方法,包括单轴拉伸试验、扭转试验以及基于微观结构的预测模型。 第三章 金属塑性成形过程中的应力与应变分析 本章将塑性变形理论应用于具体的成形过程,分析成形过程中工件内部的应力分布和应变状态。介绍了塑性力学中的基本方程,包括应力平衡方程、应变几何方程和本构方程。在此基础上,深入讲解了塑性力学中的数值分析方法,特别是有限元方法(FEM)在金属塑性成形中的应用。通过具体的成形案例,如锻造、轧制、挤压等,展示如何运用有限元软件进行成形过程的仿真分析,预测变形情况、应力分布、温度变化以及最终的成形质量。 第四章 锻造工艺 锻造是应用最广泛的金属成形工艺之一。本章首先介绍了锻造的基本概念和分类,包括自由锻造、模锻和压力机的应用。详细阐述了自由锻造的各种基本工序,如镦粗、拔长、弯曲、冲孔、捩锻等,以及其操作要点和应用范围。接着,重点讲解了模锻的工艺流程、模具设计原则、材料选择以及模具寿命的影响因素。此外,还介绍了锻造过程中的加热、冷却和热处理对锻件性能的影响,以及锻造缺陷的产生原因和预防措施。 第五章 轧制工艺 轧制是生产板材、型材和管材等的重要方法。本章介绍了轧制的原理,包括轧辊与金属的接触、变形区的形成以及轧制力、轧制力矩的计算。详细讲解了不同类型的轧制工艺,如平直轧制、型材轧制、带肋轧制、有色金属轧制以及管材轧制(如穿孔、延伸、斜轧等)。重点分析了轧制过程中的变形特点、工艺参数(如轧制道次、轧辊转速、轧制压力等)的控制以及轧制过程中可能出现的缺陷,如飞边、起皱、裂纹等。 第六章 挤压工艺 挤压是一种通过外力使金属通过特定形状的模具孔变形的成形方法。本章介绍了挤压的基本原理,包括正挤压、反挤压和径向挤压。详细阐述了挤压过程中的变形机理、挤压力的计算以及影响挤压力的因素。重点介绍了挤压不同材料(如铝合金、铜合金、钢)的工艺特点和应用,如型材挤压、管材挤压、棒材挤压等。此外,还讨论了挤压过程中的润滑、模具设计、挤压速度和温度控制,以及挤压件的性能和表面质量。 第七章 冲压工艺 冲压是将材料在冲模内进行分离或塑性变形的加工方法。本章介绍了冲压的基本概念,包括冲裁、弯曲、拉伸、成形等基本工序。详细讲解了冲裁的原理、间隙的确定、刀口设计以及冲裁件的质量。深入分析了弯曲的工艺参数、回弹现象及其补偿方法。重点讲解了拉伸的工艺极限、变形区的应力状态、拉伸比以及拉伸件的起皱和撕裂。此外,还介绍了多工位级进模、复合模等复杂冲压模具的设计与应用。 第八章 连轧、连挤及其他金属塑性成形工艺 本章介绍了除上述几种基本工艺外,其他重要的金属塑性成形技术。包括: 连轧/连挤:对生产效率和产品质量的提升,如连续轧制、连续挤压等。 金属旋压:对于复杂形状空心件的成形,如碟形件、锥形件的旋压。 轧锻:将轧制和锻造结合,提高成形效率和改善组织性能。 斜轧/斜挤:用于生产管材和异形件。 精密塑性成形:如差动轮廓轧制、等径旋涡轧制等,用于获得高精度和特殊性能的构件。 粉末冶金塑性成形:将粉末冶金与塑性成形相结合,制备高性能材料。 第九章 金属塑性成形中的润滑与冷却 润滑和冷却在金属塑性成形过程中起着至关重要的作用。本章详细介绍了润滑剂的作用机理,包括降低摩擦、减少磨损、散热和保护模具等。介绍了不同成形工艺所需的润滑剂类型,如油基润滑剂、水基润滑剂、固体润滑剂等,以及润滑剂的选择原则。同时,深入分析了冷却的目的和方法,如水冷却、油冷却、气流冷却等,以及冷却对成形过程和工件组织性能的影响。 第十章 金属塑性成形过程中的质量控制与缺陷分析 本章重点关注金属塑性成形过程中产品的质量控制和常见缺陷的分析与预防。介绍了影响产品质量的主要因素,包括材料的性能、成形工艺参数的控制、模具的设计与制造、以及操作人员的技能等。详细分析了各种塑性成形工艺可能产生的常见缺陷,如裂纹、折叠、飞边、起皱、疏松、表面粗糙度不合格等,并针对不同缺陷给出了具体的产生原因分析和预防措施。同时,介绍了质量检测方法,如尺寸检验、外观检查、无损检测等。 第十一章 金属塑性成形技术的发展趋势 最后,本章展望了金属塑性成形技术未来的发展方向。重点介绍了以下几个方面: 智能化与自动化:如何利用先进的传感器、控制系统和人工智能技术实现成形过程的智能化控制和生产的自动化。 新材料与新工艺:例如轻合金、高温合金、形状记忆合金等的塑性成形,以及超塑性成形、粉末注射成形等新兴工艺的应用。 绿色制造与可持续发展:如何通过优化工艺、减少能耗、降低污染物排放,实现金属塑性成形的绿色化和可持续发展。 仿真技术与数字化设计:如何更广泛地应用数值仿真技术指导工艺设计和产品开发,提高研发效率。 本书旨在为读者提供一个扎实的金属塑性成形理论基础,并结合大量的工程实例,帮助学生理解和掌握各项成形工艺的原理和应用,培养解决实际工程问题的能力。

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读后感

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用户评价

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这本书带给我的,是一种对“力”与“形”之间关系的深刻理解。金属压力加工的核心,便是通过施加外力,改变金属的形状和尺寸,使其达到预期的性能。书中对于各种压力加工方法的力学原理的阐述,让我对“力”如何作用于金属,以及金属如何响应这种“力”有了更清晰的认识。例如,在轧制过程中,轧辊对金属施加的压缩力和剪切力,如何导致金属发生塑性变形;在锻造过程中,冲头对金属施加的冲击力或压力,如何使其在模具型腔内流动成型。书中对这些力的作用过程进行了细致的分析,并结合了相关的力学模型和公式。我尤其对书中关于应力状态分析的讨论印象深刻。在不同的加工过程中,金属承受的应力状态是不同的,例如,轧制主要是受压应力,而拉拔则主要是受拉应力。理解这些应力状态,对于预测材料的变形行为和性能至关重要。书中通过大量的图示,展示了不同加工过程中的应力分布和变形梯度,这极大地帮助我理解了抽象的力学概念。总的来说,这本书不仅是一本介绍金属压力加工技术的书籍,更是一本关于“力学”在材料成型领域应用的百科全书,它帮助我理解了“力”与“形”的微妙关系,以及如何通过巧妙地运用“力”,来塑造出各种具有特定功能的金属材料。

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从一个非专业读者的视角来看,《金属压力加工概论》提供了一次奇妙的“工业解剖”体验。书中对于各种金属加工设备的工作原理的介绍,就像是打开了一台台精密的机器,让我们得以窥探其内部的运作机制。例如,对于轧机,书中详细阐述了轧辊的结构、驱动系统、液压伺服系统等关键组成部分,以及它们如何协同工作,将金属板材或型材精准地轧制成所需形状。再比如,对于锻压设备,书中对自由锻、模锻、连续锻等不同类型的锻压方法进行了详细的介绍,以及不同设备的特点和应用场景。我特别喜欢书中对于加工过程中温度、压力、速度等关键参数的讨论,这些参数的精确控制,是保证产品质量的关键。书中通过大量的图示和表格,清晰地展示了不同工艺参数对金属性能的影响,让我对“毫厘之间见真章”有了更深的体会。此外,书中还涉及了许多关于模具设计和制造的内容,这部分内容让我认识到,金属压力加工的成功,离不开高精度、高强度的模具。从书中的插图可以看出,模具的形状和结构往往非常复杂,需要精确的设计和制造工艺才能保证其稳定可靠地工作。这本书的优点在于,它能够将复杂的技术概念,通过生动的插图和清晰的文字,有效地传达给读者,即使是对工业制造不太熟悉的读者,也能从中获得丰富的知识和启发。

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初读这本书,就有一种被深深吸引的感觉,因为它不仅仅是枯燥的理论堆砌,更像是一部精彩的“金属史诗”。它讲述了人类如何通过智慧和汗水,将冰冷的金属,通过压力,赋予生命,使其成为承载文明进步的基石。书中对于金属压力加工技术发展历程的梳理,让我对这项古老而又充满活力的技术有了更全面的认识。从古代的冷锻、热锻,到近代的轧制、挤压,再到现代的精密成形技术,每一步的发展都凝聚着无数工程师的智慧和创新。我尤其对书中关于不同历史时期,金属压力加工技术如何推动社会进步的论述感到震撼。例如,蒸汽机的发明,极大地促进了轧制技术的发展,使得大规模生产钢铁成为可能,从而为工业革命奠定了基础。而现代航空航天、能源等领域的高速发展,也离不开高性能金属材料的支撑,而这些材料的制备,都离不开先进的压力加工技术。书中通过大量的历史照片和图示,生动地再现了各个时代的加工场景,让我仿佛穿越时空,亲眼见证了金属压力加工技术的发展变迁。这本书的独特之处在于,它将技术知识与历史文化相结合,让读者在学习专业知识的同时,也能感受到这项技术所蕴含的深厚底蕴和人文价值。这是一本真正能够引发思考、拓展视野的书籍。

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阅读这本书的过程,就像是在进行一次“考古”发掘,不断地挖掘出金属材料在压力作用下演变的秘密。书中对于金属塑性变形微观机制的深入探讨,让我对材料内部的奥秘有了前所未有的认识。从位错的产生、滑移、攀移,到晶界滑移、孪晶等多种变形方式,书中都进行了详细的阐述。这些微观层面的变化,最终决定了宏观材料的力学性能。我尤其欣赏书中关于显微组织变化与宏观性能之间关系的论述。例如,加工硬化如何导致位错密度增加,从而提高材料强度;而退火处理又如何促使回复和再结晶,消除加工硬化,恢复材料的塑性。书中通过大量的金相显微照片,直观地展示了不同加工条件下金属的微观组织变化,这对于理解和控制金属的性能至关重要。此外,书中对残余应力的产生和影响的讨论,也让我印象深刻。压力加工过程中不可避免地会产生残余应力,这些应力对产品的尺寸稳定性、疲劳寿命等方面都有重要影响。书中介绍了消除和缓解残余应力的一些方法,例如应力消除退火等。总而言之,这本书的科学性非常强,它不仅仅停留在表面工艺的介绍,而是深入到材料的微观层面,为读者揭示了金属压力加工的本质,是一本值得反复研读的经典著作。

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这本书给我带来的最大震撼,在于它揭示了金属压力加工作为一项基础性工业技术,其在现代社会中无处不在的重要性。从我们日常生活中使用的汽车、飞机、高铁,到家电、建筑、能源设备,几乎所有的工业产品都离不开金属材料,而其中很大一部分金属构件,都是通过压力加工成型的。书中通过大量的案例分析,展示了金属压力加工技术如何为这些重要领域提供关键的零部件。例如,在航空航天领域,高强度、轻质的铝合金和钛合金构件,是通过精密的轧制、锻造和挤压工艺制备而成;在汽车工业中,车身、发动机部件等,很多都是通过冲压、锻造等工艺成型。书中对于不同行业对金属材料性能的要求,以及相应的加工工艺选择,都有详细的介绍。我特别关注了书中关于材料选择与工艺设计相结合的讨论,它让我认识到,金属压力加工不仅仅是简单的“塑形”,更是一个高度综合性的工程学科,需要考虑材料的特性、加工的工艺、设备的性能以及最终产品的应用需求。这本书的价值在于,它不仅传授了理论知识,更通过大量的实际应用案例,展现了金属压力加工技术的广阔前景和无限可能,让我对这项技术充满了敬意。

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这本书带来的最直接的感受,是它提供了一套非常实用的“工具箱”,帮助我理解和分析金属压力加工过程中遇到的各种问题。书中对于各种工艺缺陷的成因及其防治措施的详细介绍,让我对如何保证产品质量有了更清晰的认识。例如,在轧制过程中可能出现的表面裂纹、折叠、夹杂等缺陷,以及它们产生的原因(如材料内部缺陷、工艺参数不当、设备磨损等)和相应的预防措施。同样,在锻造、挤压、拉拔等工艺中,也可能出现缩孔、疏松、裂纹、表面粗糙等问题,书中都对此进行了深入的分析。我尤其对书中关于质量控制方法和检测手段的介绍感到有价值。例如,常用的力学性能测试(拉伸、弯曲、冲击等)、无损检测(超声波、磁粉、渗透检测等)以及金相检验等,这些都是保证产品质量的关键环节。书中对于各种检测方法的原理、适用范围和判据都有详细的说明。此外,书中关于工艺优化和数值模拟的介绍,也让我看到了金属压力加工技术发展的未来趋势。通过数值模拟,可以提前预测材料在加工过程中的变形行为和应力分布,从而优化工艺参数,提高生产效率,降低成本。这本书的实用性体现在,它不仅教授了理论知识,更提供了解决实际问题的思路和方法,对于从事相关工作的技术人员来说,无疑是一本宝贵的参考手册。

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这本书的阅读体验,可以说是既有挑战性又不乏惊喜。作为一名非专业背景的读者,初读某些章节时,确实会感到一些概念上的陌生,一些术语的专业性也需要花些时间去理解和消化。例如,书中关于晶格畸变、位错运动等微观层面的描述,虽然用词精准,但对于没有接触过材料科学基础的读者来说,可能需要借助一些额外的资料或者反复阅读才能完全领悟其精髓。但是,作者似乎也预料到了这一点,在很多关键概念的解释上,都尽量使用通俗易懂的比喻,并且配有大量清晰的示意图和流程图。这些图示极大地降低了理解难度,让原本抽象的理论变得形象具体。我尤其欣赏书中关于各种加工方法(如轧制、锻造、挤压、拉拔等)的讲解,不仅详细介绍了工艺流程,还深入剖析了各种方法的优缺点、适用范围以及在不同工业领域的具体应用案例。通过这些案例,我能够直观地感受到金属压力加工技术如何 transformed 原始的金属材料,创造出具有特定形状、尺寸和性能的零部件。书中关于设备和工艺参数的讨论,也让我对实际生产过程有了更深入的认识,例如,不同类型的轧机如何工作,锻造过程中温度和变形速率的影响等等。尽管部分内容对我的专业知识提出了较高的要求,但我认为,正是这种深度和广度,才使得这本书真正具有了作为一本“概论”的价值,它提供了一个扎实的知识框架,为有志于深入研究的读者奠定了坚实的基础,也为像我这样希望拓宽知识面的读者提供了一个宝贵的学习资源。

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读完这本书,我仿佛经历了一场金属的“变形记”。从最初的块状、棒状材料,在巨大的压力和精密的工艺下,被塑造成各种千姿百态的形状,而这一切的背后,是复杂而精妙的物理原理和工程技术的支撑。书中对金属塑性变形的机理进行了深入浅出的阐述,让我对材料内部的微观变化有了更清晰的认识。例如,关于自由电子、原子键合以及晶体结构对金属塑性的影响,这些看似深奥的理论,在书中得到了非常到位的解释。我尤其对书中关于加工硬化和回复、再结晶等现象的讨论印象深刻,这些过程直接影响着金属的力学性能,也决定了最终产品的强度和韧性。书中关于不同压力加工方法的对比分析,也让我对各种工艺的特点有了更深刻的理解。例如,轧制工艺如何通过连续的辊压实现大批量生产,而锻造工艺又如何通过局部变形获得优异的力学性能。书中的插图非常丰富,它们生动地展示了各种加工过程的细节,比如轧辊的运动轨迹、模具的形状设计、材料的变形形态等等,这些都极大地帮助我理解了抽象的文字描述。此外,书中对工艺参数的控制和优化也进行了详细的介绍,例如变形温度、变形速率、道次变形量等,这些参数的微小变化都可能对最终产品的质量产生显著影响。通过阅读这本书,我不仅对金属压力加工的理论有了更系统的认识,也对实际生产中的技术细节有了更直观的感受,可以说是一次非常充实且富有成效的学习体验。

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这本书的严谨性毋庸置疑,每一处论述都基于扎实的理论基础和丰富的工程实践。作者在讲解过程中,不仅注重概念的清晰性,更强调逻辑的连贯性和论证的充分性。当我阅读到关于各种加工方法(如冷加工、热加工)的区别与联系时,我能清晰地感受到作者在组织材料上的用心。冷加工和热加工在金属的变形机理、设备要求、产品性能等方面存在显著差异,而书中通过对比分析,清晰地阐述了它们各自的优势和局限性。我特别关注了书中关于材料性能变化部分的论述,例如,冷加工如何提高金属的强度和硬度,但可能降低其塑性;而热加工则有助于消除加工硬化,改善塑性,但也可能带来晶粒长大等问题。这些细致的分析,让我对金属材料在不同加工条件下的行为有了更深入的理解。书中还涉及了许多关于应力、应变、塑性流动等基本概念的讨论,这些都是理解金属压力加工的关键。作者在介绍这些概念时,不仅给出了严谨的定义,还配以数学公式和物理图像,帮助读者从不同角度理解。我个人对书中关于金属塑性变形的本构关系模型的部分尤其感兴趣,尽管这部分内容对数学的要求较高,但它为我们理解和预测金属在复杂应力状态下的变形行为提供了重要的理论工具。总的来说,这本书的知识体系完整,论述严谨,对于想要系统学习金属压力加工的学生或从业人员来说,绝对是一本不可多得的经典教材。

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初拿到这本《金属压力加工概论/高等学校教学用书》,便被它沉甸甸的质感和封面设计所吸引。虽然我并非直接从事金属压力加工领域的研究,但作为一个对工业制造抱有浓厚兴趣的读者,我一直渴望深入了解这个基础却又至关重要的学科。这本书的出现,无疑为我打开了一扇通往神秘金属世界的大门。从装帧上看,它透着一股严谨而又不失亲和力的气息,厚厚的篇幅预示着内容的丰富性。翻开目录,我看到了从基础理论到具体工艺的系统梳理,从金属材料的性质分析到各种压力加工方法的详细介绍,再到质量控制和应用拓展。每一章节的标题都简洁明了,但字里行间却隐藏着深厚的知识底蕴。我尤其对其中关于金属塑性变形机理的阐述充满了期待,那将是如何用语言和图示来描绘微观世界的运动规律,又如何将这些规律与宏观的金属成型过程联系起来,我想这本书一定能给我一个满意的答案。我对书中可能涉及到的各种金属材料,如钢、铝合金、铜合金等的特性及其在压力加工中的表现有很强的求知欲,不同金属材料的晶体结构、强化机制等等,将如何影响它们的塑性变形能力,以及最终产品的性能,这都是我想要深入了解的。这本书的出现,无疑是一次深入学习和探索金属加工奥秘的绝佳机会,我迫不及待地想要开始我的阅读之旅,去揭开金属压力加工那层层神秘的面纱,去领略它在现代工业中的重要作用和无限魅力。

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