模具概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:王昌福 编

出品人:

页数:177

译者:

出版时间:2008-6

价格:20.00元

装帧:

isbn号码:9787111237563

丛书系列:

图书标签:

• 模具
• 模具设计
• 模具制造
• 模具材料
• 塑料模具
• 压铸模具
• 冲压模具
• 模具工艺
• 模具标准
• 模具技术

机械设计与制造前沿探索：面向智能制造的先进材料与成形技术 图书简介 本书籍旨在为机械工程、材料科学、制造工程等领域的专业人士、研究人员及高等院校师生提供一份全面而深入的、聚焦于现代制造技术前沿与先进材料应用的专业参考资料。内容涵盖了从基础的材料本构关系到复杂的先进成形工艺，特别是与当前工业4.0和智能制造趋势紧密结合的前沿技术。本书力求打破传统制造学科的壁垒，强调跨学科知识的融合与应用。 --- 第一部分：先进结构与功能材料基础 本部分深入探讨了支撑现代高端制造的几类核心材料的微观结构、性能表征及其在复杂制造环境下的行为。 第一章：高性能工程金属材料的演变与选择 本章详细分析了以超高强度钢、镍基高温合金、钛合金等为代表的先进金属材料。重点阐述了晶界工程、析出相控制在提升材料蠕变抗力、疲劳寿命及耐腐蚀性方面的关键作用。内容包括： 1.1 第二代和第三代高温合金的微观组织控制技术，如定向凝固与单晶技术对高温性能的提升机制。 1.2 增材制造（AM）对钛合金和铝锂合金微观结构和性能带来的独特影响，包括增材制造特有的残余应力与各向异性的量化分析。 1.3 极端环境下（如深海、航空航天）材料的失效模式，特别是氢脆、应力腐蚀开裂（SCC）的机理研究与防护策略。 第二章：高分子复合材料的界面控制与力学响应 本章聚焦于碳纤维增强复合材料（CFRP）和玻璃纤维复合材料在航空航天和汽车轻量化中的应用。核心在于纤维/基体界面的优化设计。 2.1 复合材料的损伤容限设计：从宏观的层间脱层到微观的纤维断裂，采用数字图像相关（DIC）技术进行全场应变分析。 2.2 热塑性复合材料（TPC）相比于热固性复合材料的优势，特别是其焊接性与回收性在循环经济中的价值体现。 3.3 纳米增强复合材料（如石墨烯、碳纳米管改性环氧树脂）对材料电磁屏蔽性能和导热性能的协同增强效应。 第三章：智能材料与自适应结构 本章探讨了能够感知、响应并改变自身性能的新一代材料，为制造系统向“智能”转型提供物质基础。 3.1 压电材料与磁流变液（MR Fluid）在振动主动控制和精密定位中的应用模型。 3.2 形状记忆合金（SMA）的相变热力学与在微型驱动器中的应用，侧重于其滞后现象的建模。 3.3 基于光纤布拉格光栅（FBG）传感器嵌入式结构的设计，实现结构健康监测（SHM）的实时反馈。 --- 第二部分：增材制造与先进连接技术 本部分侧重于非传统制造方法，特别是增材制造（3D打印）在复杂零件制造中的工艺优化、材料特性重构以及先进连接技术在异构材料连接中的挑战。 第四章：金属增材制造的工艺物理与质量控制 本书详细剖析了选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）过程中的能量耦合、熔池动力学与凝固行为。 4.1 熔池不稳定性与缺陷形成：针对气孔、未熔合和热裂纹，建立基于高速成像和红外测温的实时监测模型。 4.2 残余应力与变形的预测：运用有限元方法（FEM）模拟多层累积过程中的热-力耦合效应，并探讨应力消除的热等静压（HIP）工艺窗口。 4.3 增材制造零件的后处理优化：探讨激光重熔（Laser Remelting）对改善表面粗糙度和内部缺陷的机理。 第五章：定向能量沉积（DED）与功能梯度材料（FGM）制造 DED技术因其在修复和制造大型结构件上的潜力而备受关注。本章着重于其材料梯度调控能力。 5.1 多组分送粉系统的精确控制：实现两种或多种材料在空间上的平滑过渡，构建梯度性能界面。 5.2 FGM在热障涂层（TBC）制备中的应用，优化热膨胀系数的匹配，减少界面应力。 5.3 DED过程中的温度场与稀释区分析，确保修复层与基体的冶金结合质量。 第六章：异构材料的革命性连接技术 在现代产品中，不同材料（如金属与陶瓷、复合材料与金属）的连接是常态。本章探讨了突破传统焊接限制的新方法。 6.1 搅拌摩擦焊（FSW）的深化应用：特别是在铝合金与先进高强钢之间的连接，分析搅拌头设计对搅拌区材料流变的影响。 6.2 扩散连接（Diffusion Bonding）：针对高精度、对热敏感零件（如微电子封装、航空热交换器）的低温、高压连接技术。 6.3 激光-粘合剂复合连接：结合激光预处理、表面活化与高性能结构胶的应用，实现高可靠性接头的设计准则。 --- 第三部分：面向智能化的过程监控与仿真 本部分将制造过程的数据驱动化、可视化与精确预测作为核心，支撑制造系统的柔性和可靠性。 第七章：过程状态的在线监测与数据融合 实现制造过程的“数字孪生”基础在于精准的传感器数据采集与分析。 7.1 非接触式传感器技术：应用聚焦于激光超声、太赫兹成像在检测深层缺陷和实时监控焊接熔池温度分布的潜力。 7.2 多源异构数据融合：如何将声发射（AE）、振动信号、过程电流/电压等时间序列数据，通过小波变换与深度学习有效关联，用于故障诊断。 7.3 实时工艺参数反馈控制系统：建立基于模型预测控制（MPC）的闭环系统，用于动态调整激光功率或进给速度以维持产品质量的稳定。 第八章：高性能计算在制造过程中的应用 本章深入讲解了利用高性能计算（HPC）解决传统解析方法难以处理的复杂制造问题。 8.1 多尺度模拟方法论：从原子尺度的分子动力学（MD）模拟材料的塑性变形机制，到宏观尺度的有限元分析（FEA）预测零件的最终尺寸精度。 8.2 计算流体力学（CFD）在冷却过程中的应用：模拟铸造、热处理过程中复杂冷却速率场对组织形成的影响，避免热变形。 8.3 拓扑优化在结构轻量化中的迭代算法：结合制造约束（如最小壁厚、拔模斜度），实现承载效率最大化的结构设计。 --- 本书的独特价值 本书超越了对单一制造工艺的机械性描述，而是将先进材料的本构行为、复杂成形过程的物理机理以及智能化过程控制有机地结合起来。它为读者提供了分析和解决当前高端制造领域中“材料-工艺-性能”耦合问题的理论框架和工程工具。内容前沿、论证严谨，尤其适合致力于前沿技术研发和复杂产品制造的工程师和研究人员参考。

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这本书的行文风格给我留下了极其深刻的印象，它不像是一本刻板的教科书，更像是一位经验丰富的老专家在给你做一对一的辅导。作者很擅长使用类比和生活化的语言来解释那些晦涩难懂的力学原理。比如，在解释型腔内部的压力分布时，他用了类似“水池底部水压”的比方，一下子就让那种抽象的压力梯度变得具体可感。这种教学方法的有效性，体现在我能够非常顺畅地进行章节间的知识迁移。我发现自己不仅仅是在“记住”概念，而是在“理解”它们是如何相互作用的。书中大量的“注意事项”和“常见错误解析”部分，更是如同武功秘籍中的破绽点，直接指出了实操中极易掉入的陷阱，这比单纯看成功案例要宝贵得多。不过，话说回来，书中对于某些特定工种（比如抛光和电火花加工的精细化参数设定）的深入探讨略有不足，对于追求极致表面光洁度的读者来说，可能需要再查阅其他专业书籍作为补充。总体而言，它在培养读者的全局观和解决问题的思维框架上，做得非常出色。

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我发现这本书在知识体系的广度上做得相当到位，它不仅仅聚焦于“如何设计一个模具”，更进一步探讨了“如何管理一个模具项目”的全生命周期。从最初的市场需求分析，到模具的CAE分析、制造、试运行、再到后期的维护和寿命评估，这本书几乎提供了一个完整的工业范本。我特别欣赏其中关于公差配合和尺寸链分析的那一章，讲解得非常严谨，强调了在实际生产中，理论上的完美必须服从于经济性和可制造性之间的权衡。作者没有鼓吹任何单一的技术路线是绝对最优解，而是展现了一种平衡的艺术。这对于培养现代工程师的系统思维至关重要。然而，在涉及到供应链管理和知识产权保护方面的内容，稍微显得有些程式化，缺乏一些真实的案例来展示这些非技术因素如何影响一个模具项目的成败。如果能加入一些关于国际贸易环境对模具出口影响的分析，这本书的实用性会再上一个台阶。

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这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，那种沉甸甸的质感，配合着封面上略带工业风的字体，立刻就给人一种专业、可靠的初步印象。我一直对机械制造领域抱有浓厚的兴趣，尤其是那些精密加工的背后逻辑，所以毫不犹豫地入手了。拿到手之后，首先翻阅的是目录，内容划分得非常清晰，从基础的材料学到复杂的成型工艺，脉络梳理得井井有条。我特别欣赏作者在结构布局上的匠心独运，它不像许多技术书籍那样堆砌概念，而是试图构建一个从宏观到微观的知识体系。比如，关于应力分析和有限元模拟的章节，文字叙述得深入浅出，即便是初次接触这些复杂计算的读者，也能大致把握其核心原理。当然，美中不足的是，个别图示的清晰度略显不足，尤其是在讲解一些三维装配结构时，如果能提供更高分辨率的截面图，阅读体验会更上一层楼。不过总的来说，这本书作为入门或者系统梳理知识的工具书，其价值是毋庸置疑的。它成功地架起了一座连接理论知识与实际生产之间的桥梁，让人在阅读过程中充满了探索欲。

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读完这本书的章节后，我深刻感受到作者在对行业前沿技术的把握上是相当敏锐的。书中不仅详尽地阐述了传统铸造和冲压工艺的优化路径，还花了相当大的篇幅去探讨数字化制造和智能模具的发展趋势。这对于我们这些身处快速迭代技术环境中的工程师来说，简直是太及时了。我尤其关注了关于增材制造技术在模具快速原型制作中的应用那部分，作者对不同打印材料的性能对比分析，以及如何权衡成本与精度，提供了非常实用的参考数据。相比于我以前阅读的几本国外引进教材，这本书的优势在于其内容的本土化和针对性，它考虑到了国内制造环境的特殊性，比如对某些标准件的选用和国内常用设备的性能参数都有提及。这种接地气的叙述方式，极大地降低了知识转化的难度。唯一让我感到略微遗憾的是，关于新一代高分子材料在模具设计中的应用案例略显单薄，如果能增加一些实际的注塑缺陷分析案例来佐证材料选择的重要性，那会更有说服力。

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从纯粹的阅读体验来看，这本书的逻辑链条极其坚固，几乎没有逻辑上的跳跃感，这对于需要反复查阅和学习的专业书籍来说，是一个巨大的优点。当我遇到不理解的地方时，只需回溯前面一两个概念，就能立刻找到问题的根源。特别值得称赞的是，书中对“设计意图”的表达非常清晰，每一项设计决策的背后，作者都努力解释了其背后的物理原理和经济考量。例如，关于冷却系统的设计，它不仅列出了冷却水道的几何参数，还详细对比了不同冷却介质对锁模周期时间的影响模型。这种深度分析，远超出了我预期的“概论”级别。如果非要挑剔，可能是排版上的一些细节，比如公式的字体大小偶尔与正文不统一，在快速阅读时需要短暂地重新适应一下。但瑕不掩瑜，它成功地将一个复杂且高度工程化的学科，以一种清晰、可操作的方式呈现给读者，是值得反复研读的经典之作。

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