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第一章 概论1

1.1 回转塑性成形工艺1

1.1.1 回转塑性成形工艺的概念1

1.1.2 回转塑性成形工艺的优点6

1.1.3 回转塑性成形工艺分类6

1.1.4 回转塑性成形工艺的发展8

1.2 等温锻造与超塑性成形9

1.3 分模模锻与多向模锻10

1.4 半固态成形工艺10

参考文献11

第二章 等温锻造与超塑性成形工艺及设备12

2.1 概述12

2.1.1 金属超塑性与超塑性成形13

2.1.2 等温锻造14

2.1.3 等温锻造与超塑性成形的应用14

2.2 等温锻造与超塑性成形的材料基础15

2.2.1 普通材料热变形力学性能与晶粒度演化15

2.2.2 金属超塑性力学性能18

2.3 等温锻造与超塑性成形的技术特征22

2.3.1 技术优势22

2.3.2 设备特点23

2.3.3 高成本23

2.4 等温锻造与超塑性成形装备23

2.4.1 成形设备23

2.4.2 模具加热系统24

2.4.3 模具26

2.4.4 润滑与防护28

2.4.5 应用—成本与质量的平衡30

2.5 等温锻造与超塑性成形工艺31

2.5.1 工艺设计特点31

2.5.2 成形载荷33

2.5.3 工艺操作34

2.5.4 成形缺陷35

2.6 等温锻造与超塑性成形实例36

2.6.1 小型钛合金盘件超塑性成形36

2.6.2 高温合金涡轮盘模拟件等温成形38

2.6.3 铝合金压气缸的超塑性成形38

2.6.4 铝基碳化硅颗粒强化复合材超塑成形39

2.6.5 镁合金杯形件超塑性反挤压成形39

2.6.6 H62黄铜注塑模模膛的超塑性挤压40

2.7 相变超塑性及其应用42

2.7.1 模具模膛的相变超塑性成形43

2.7.2 30GrMnSiA钢连接座超塑性成形48

参考文献51

第三章 多向模锻工艺及其设备53

3.1 概述53

3.1.1 多向模锻的成形原理与类型53

3.1.2 多向模锻的技术经济特点55

3.1.3 国外多向模锻发展历程57

3.1.4 我国的多向模锻技术现状57

3.2 多向模锻液压机64

3.2.1 多向模锻工艺对设备性能的要求64

3.2.2 多向模锻液压机的技术参数65

3.2.3 多向模锻液压机的本体结构66

3.2.4 多向模锻液压机的液压系统75

3.3 多向模锻工艺规程的制定77

3.3.1 多向模锻成形过程金属流动分析77

3.3.2 锻件图的设计86

3.3.3 坯料尺寸确定91

3.3.4 锻造温度及坯料加热93

3.3.5 变形力与合模力的计算94

3.4 多向模锻模具的结构、设计和使用96

3.4.1 模具结构的类型96

3.4.2 模具工作部分设计97

3.4.3 模具的固定、安装和调整105

3.4.4 模具的预热、冷却和润滑107

3.5 多向模锻生产实例110

3.5.1 缸体多向模锻110

3.5.2 喷管多向模锻115

3.5.3 球形接头多向模锻118

3.5.4 等径三通多向模锻122

参考文献125

第四章 分模模锻工艺127

4.1 概述127

4.1.1 分模锻造的技术经济特点128

4.1.2 分模模锻发展概况及其应用129

4.2 金属流动规律及力能参数的确定134

4.2.1 十字轴锻件分模挤压成形时的金属流动状况134

4.2.2 十字轴锻件分模挤压时挤压力和张模力的确定136

4.3 分模模锻模具结构简介138

4.3.1 垂直分模的模具结构139

4.3.2 水平分模的模具结构139

4.4 四通接头锻件分模模锻工艺及模具结构140

4.4.1 制定成形工艺方案140

4.4.2 模具结构141

4.4.3 成形工艺141

4.4.4 成形效果142

4.5 汽车发电机爪极分模模锻工艺142

4.5.1 极成形技术的现状142

4.5.2 发电机爪极成形新工艺145

4.6 轿车转向节分模模锻工艺148

参考文献150

第五章 辊锻工艺及其设备151

5.1 概述151

5.2 辊锻原理152

5.2.1 辊锻变形区和辊锻的主要几何参数152

5.2.2 坯料的咬入153

5.2.3 宽展155

5.3 辊锻机基本参数的确定157

5.3.1 辊锻力的计算157

5.3.2 辊锻力矩的计算162

5.3.3 辊锻力的测定163

5.3.4 辊锻力矩的测定164

5.3.5 辊锻力测试结果与分析166

5.4 辊锻设备168

5.4.1 辊锻机的类型168

5.4.2 辊锻机的技术参数170

5.4.3 辊锻模具模块及其安装172

5.5 辊锻模具设计173

5.5.1 制坯辊锻模具的模膛设计173

5.5.2 成形辊锻模具的模膛设计179

5.6 汽车前轴的辊锻成形182

5.6.1 EQ1061汽车前轴工艺分析182

5.6.2 EQ1061前轴模锻件图设计183

5.6.3 EQ1061前轴辊锻件图的设计185

5.6.4 选择原材料尺寸及辊锻道次187

5.6.5 EQ1061前轴辊锻模模膛设计189

5.6.6 EQ1061前轴辊锻模具结构的设计196

5.6.7 EQ1061前轴辊锻模的寿命197

5.6.8 EQ1061汽车前轴弯曲模、终锻模设计199

5.7 F321汽车前轴的辊锻—模锻成形201

5.7.1 前轴锻件外观构形的工艺性分析201

5.7.2 前轴辊锻成形过程及辊锻模模膛设计实例202

5.7.3 辊锻后工序的模具207

5.7.4 F321前轴锻造工艺调试207

5.7.5 常见的F321前轴锻件缺陷及废次品分析210

5.8 钩尾框的辊锻成形213

5.8.1 钩尾框锻件结构与工艺分析213

5.8.2 钩尾框的辊锻工艺及辊锻模设计215

5.8.3 钩尾框分头辊锻制坯工艺及辊锻模设计216

5.8.4 钩尾框辊锻件废次品分析219

参考文献220

第六章 辗环工艺及其设备222

6.1 概述222

6.2 环形件精密辗压成形技术的发展224

6.2.1 国外环形锻件精密辗压成形技术的现状和发展趋势224

6.2.2 国内研究现状227

6.3 环形锻件的咬入和辗压成形力的计算229

6.3.1 环形锻件的咬入229

6.3.2 环料锻透状况分析231

6.3.3 辗环力的计算232

6.4 辗环变形的成形规律234

6.4.1 矩形截面辗环变形规律234

6.4.2 非矩形截面辗环成形规律236

6.5 辗环工艺238

6.5.1 下料238

6.5.2 加热240

6.5.3 环形锻件与环坯设计240

6.5.4 辗环孔型设计和调试249

6.5.5 辗压成形工艺参数设计251

6.5.6 辗环缺陷和工艺调试256

6.6 辗环设备259

6.6.1 立式辗环机259

6.6.2 卧式辗环机260

6.6.3 多工位辗环机264

参考文献265

第七章 楔横轧工艺及装备267

7.1 概述267

7.1.1 工艺特点267

7.1.2 国内外发展与应用简介268

7.1.3 工艺流程与车间布置270

7.2 楔横轧轧制基本原理271

7.2.1 轧辊与轧件的相对运动关系271

7.2.2 轧件旋转条件273

7.2.3 模具与轧件接触分析278

7.2.4 轧制带内直角台阶的台阶轴的孔型设计281

7.3 楔横轧成形数值模拟分析284

7.3.1 有限元数值模拟284

7.3.2 轧件的变形285

7.4 模具设计与数控加工289

7.4.1 轧件设计289

7.4.2 模具楔结构与设计292

7.4.3 模具的数控加工294

7.5 机械设备297

7.5.1 楔横轧机的基本类型297

7.5.2 楔横轧机的总体配置300

参考文献302

第八章 螺旋孔型斜轧工艺及其设备303

8.1 概述303

8.1.1 工作原理303

8.1.2 工艺特点303

8.1.3 国内外发展与应用简况304

8.1.4 工艺流程与车间布置306

8.2 轧制原理307

8.2.1 斜轧回转体运动的原理307

8.2.2 斜轧螺旋体的运动原理308

8.2.3 辊形曲面310

8.3 数值模拟313

8.3.1 有限元数值模拟模型314

8.3.2 轧件上的应变场316

8.3.3 斜轧轧件上的应力场322

8.3.4 轧件心部疏松的成因325

8.4 模具设计326

8.4.1 模具设计的一般原则326

8.4.2 孔型参数确定328

8.4.3 孔型设计方法330

8.4.4 模具设计实例336

8.5 机械设备338

8.5.1 斜轧机的基本类型338

8.5.2 工作机座340

8.5.3 减速机与齿轮座345

8.5.4 万向联接轴347

参考文献348

第九章 径向锻造工艺及其设备349

9.1 概论349

9.1.1 径向锻造工艺的概念349

9.1.2 径向锻造工艺的特点350

9.1.3 径向锻造工艺的用途351

9.2 径向锻造的变形分析352

9.2.1 径向锻造锤头的运动学分析352

9.2.2 径向压缩变形分析353

9.2.3 变形力计算355

9.2.4 相对送进量分析355

9.3 径向锻造的工艺设计356

9.3.1 选择工艺方法356

9.3.2 锻件和坯料的设计要求356

9.3.3 工艺参数的选定358

9.3.4 变形工艺程序的确定359

9.3.5 典型锻件产品工艺实例360

9.3.6 径向锻造锻件的缺陷分析363

9.4 径向锻造工模具设计364

9.4.1 锤头设计364

9.4.2 芯棒设计367

9.4.3 夹钳钳口367

9.5 径向锻造使用的设备368

9.5.1 概述368

9.5.2 旋转径向锻造机368

9.5.3 径向锻机371

9.6 铁道车辆用车轴径向锻造工艺与设备379

9.6.1 车轴产品的技术要求380

9.6.2 车轴生产制造工艺382

9.6.3 车轴锻造缺陷防治386

9.6.4 车轴锻造生产线386

9.6.5 现代大型径向锻机及锻造技术389

9.7 径向锻造变形工艺数值模拟402

9.7.1 概述402

9.7.2 径向锻造时锤头最佳压入量的数字模拟404

9.7.3 预估径向锻造718合金锻件晶粒度和细化的数值模拟407

9.7.4 径向锻造钛合金轴的数值模拟410

参考文献414

第10章 摆动辗压工艺及其设备416

10.1 概述416

10.1.1 摆动辗压的工作原理和特点417

10.1.2 摆动辗压的变形机理417

10.1.3 摆动辗压在我国的发展和应用419

10.2 摆动辗压机423

10.2.1 国产的热摆动辗压机423

10.2.2 用普通液压机改装的摆动辗压机424

10.3 摆动辗压模具与模具材料427

10.3.1 摆动辗压工艺参数的确定427

10.3.2 摆动辗压模具的设计431

10.3.3 摆动辗压模具材料435

10.4 冷摆动辗压成形件举例441

10.4.1 铁路车辆勾舌销441

10.4.2 炮弹药筒底板摆动辗压模拟试验442

10.4.3 摩托车磁电机轮套444

10.4.4 直齿行星锥齿轮447

10.4.5 从动螺旋锥齿轮450

10.4.6 变速箱同步齿圈452

10.4.7 摩托车单向器飞块454

10.4.8 自锻破片药形罩457

10.4.9 微车半轴锥齿轮458

10.4.10 粉末冶金双金属阀座环461

10.4.11 粉末冶金推力轴承环463

10.4.12 粉末冶金齿类零件465

10.5 温、热摆动辗压成形件举例467

10.5.1 汽车、拖拉机、电瓶车后半轴467

10.5.2 高速钢锯片铣刀和碗形直齿插齿刀坯471

10.5.3 汽车、拖拉机后桥从动大齿轮坯473

10.5.4 碟形弹簧、减速机摆线轮等薄盘形件477

10.5.5 汽车离合器盘毂479

10.5.6 高颈法兰482

10.5.7 火车车轮483

10.5.8 粉末锻造锥齿轮486

参考文献487

第十一章 金属半固态成形技术491

11.1 概论491

11.1.1 半固态成形的特点492

11.1.2 半固态金属加工技术的应用493

11.1.3 半固态合金成形的主要工艺过程495

11.2 半固态合金浆料（坯料）制备497

11.2.1 搅拌法制备半固态浆料497

11.2.2 非搅拌法制备半固态浆料502

11.2.3 固相法507

11.3 流变成形509

11.4 触变成形512

11.4.1 二次加热512

11.4.2 触变成形工艺514

11.4.3 几种触变成形工艺515

11.5 半固态注射成形516

11.5.1 注射成形工艺路线517

11.5.2 注射成形工艺特点517

11.5.3 注射成形设备518

参考文献520