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第一章 概论1

一、锻模的分类1

二、常用金属的锻造温度范围1

三、常用金属的线膨胀系数及收缩率5

四、常用金属的变形抗力5

五、锻模的设计程序和一般要求13

六、模锻时影响金属充填模膛的因素和改善充填质量的措施13

（一）开式模锻13

（二）闭式模锻19

（三）精密塑性体积成形21

七、模锻过程中的折叠25

八、锻模设计与锻件尺寸精度的关系30

九、锻模设计与模具寿命的关系32

第二章 锻模材料及热处理38

一、锻模材料应具有的特性38

（一）热锻模具材料38

（二）冷锻模具材料38

二、锻模材料38

（一）锻模常用钢材38

（二）锻模常用硬质合金和钢结硬质合金42

（三）基体钢48

（四）陶瓷型精铸锻模材料49

三、模具材料的热处理工艺规范51

四、锻模材料的选用56

五、根据锻模种类选择模具钢及其热处理硬度58

六、根据模锻设备特性选用模具材料及其硬度62

七、锻模的失效、堆焊及表面强化处理65

（一）锻模的失效分析65

（二）锻模的堆焊65

（三）锻模的表面强化处理66

第三章 下料用剪切模72

一、概述72

（一）剪切方法的选择72

（二）剪切条件及毛坯端头畸变73

（三）工艺参数及剪切缺陷73

（四）剪切质量的评定和毛坯长度的修正77

（五）剪切模结构参数与材料利用率的关系78

（一）刀片类型79

二、剪床刀片设计79

（二）刀片设计81

三、剪切模设计85

（一）剪切下料模特点85

（二）剪切模结构及主要件设计86

四、精密剪切模97

五、等重量剪切102

第四章 锤用锻模104

一、概述104

（一）锤上模锻的特点104

（二）锤上模锻件的分类104

（三）锻件图的制定106

（四）模锻工步的选择119

（五）几种模锻方法的采用127

（六）锻锤吨位的确定129

（七）坯料尺寸的确定131

二、模膛设计132

（一）终锻模膛132

（二）预锻模膛134

（三）拔长模膛138

（四）滚压模膛141

（五）卡压模膛145

（六）弯曲模膛145

（七）成形模膛147

（八）镦粗台与压扁台148

（九）切断模膛149

三、锻模结构设计150

（一）模膛布排150

（二）钳口设计156

（三）锁扣设计158

（四）模膛壁厚的确定161

（五）模块尺寸的确定162

（六）锻模标准165

四、锻模设计实例171

（一）第二速齿轮锻模171

（二）突缘叉锻模171

（三）转向节锻模172

（四）连杆及连杆盖锻模175

（五）后刹车器摇臂锻模179

（六）变速叉锻模181

（七）转向主动杠杆锻模181

（八）前减振器支架锻模182

（九）离合器拨叉锻模188

（十）曲轴锻模188

第五章 锤用胎模193

一、概述193

二、胎模设计193

（一）摔模193

（二）扣模196

（三）垫模198

（四）套模200

（五）合模202

（六）漏模206

（七）锤用下料模210

（八）胎模附件211

三、胎模材料及选用216

（一）对胎模材料的基本要求216

（二）选用胎模材料的基本原则217

（三）常用胎模材料217

四、胎模反印法制模217

（一）反印芯子的设计与制造217

（二）反印法制模工艺过程218

五、自由锻锤用固定模设计219

（一）自由锻锤上型砧锻造219

（二）自由锻锤上固定模模锻221

六、胎模设计实例225

（一）采用双模膛结构提高有效部位的利用率225

（二）镶块结构在胎模锻工艺中的应用226

（三）凸肩法兰的冲挤成形228

（四）带腹板及凸缘的传动齿轮锻件的胎模锻造230

（五）深不通孔锻件的胎模锻造232

（六）管坯胎模成形方法233

第六章 螺旋压力机用锻模235

一、概述235

（一）螺旋压力机的模锻特点235

（二）螺旋压力机上模锻件分类235

（三）锻件图的制定236

（四）模锻工步的选择238

（五）设备吨位的确定及其有关参数239

二、模膛和模块设计242

（一）设计原则及技术要求242

（二）开式锻模243

（三）闭式锻模248

（四）精锻模249

（五）模块尺寸系列253

三、模架设计256

（一）模架种类256

（二）模架结构系列257

（三）模具主要尺寸公差与表面粗糙度281

（四）前桥半轴突缘锻模283

（三）突缘叉锻模283

（五）齿轮精锻模283

四、锻模设计实例283

（二）连杆锻模283

（一）齿轮锻模283

第七章 锻压机用锻模293

一、概述293

（一）锻压机的模锻特点293

（二）锻压机上模锻件分类294

（三）锻件图的制定295

（四）模锻工步的选择295

（五）坯料计算297

（六）设备公称压力的确定299

（七）锻压机模具设计的基本参数300

二、模膛设计301

（一）终锻模膛301

（二）预锻模膛307

（三）制坯模膛313

三、模架设计317

（一）模架设计的主要内容317

（二）模架的结构形式318

（三）模块329

（四）顶料装置342

（五）导向装置349

（一）转向节锻模357

四、锻模设计实例357

（二）套管叉锻模363

（三）万向节叉锻模367

（四）十字轴锻模369

（五）分离叉锻模373

（六）倒档齿轮锻模379

（七）磁极锻模382

（八）连杆锻模384

（九）前轴锻模390

（十）变速杆下段锻模397

（二）平锻件分类400

（一）平锻机的模锻特点400

一、概述400

第八章 平锻机和高速镦锻机用锻模400

（三）模锻工步的选择402

（四）锻件图的制定403

（五）棒料尺寸的选定409

（六）设备吨位确定及其技术参数410

二、模膛、凸模及凹模设计418

（一）终锻模膛418

（二）预锻模膛424

（三）聚集模膛427

（四）夹紧模膛433

（五）卡细模膛435

（六）扩径模膛436

（七）穿孔模膛437

（八）切边模膛439

（九）切断模膛442

（十）管料镦粗（聚集）模膛444

三、平锻模总体设计447

（一）模具总体结构447

（二）凸模夹持器450

（三）凹模体455

（四）平锻机模具的常用材料和热处理硬度458

（五）模具主要尺寸公差和表面粗糙度459

四、挤压模设计465

（一）水平分模平锻机挤压工艺分析465

（二）挤压模结构及工作部分主要尺寸466

（三）热挤压设计举例468

五、平锻模具设计实例472

（一）变速箱操纵杆锻模472

（二）手制动凸轮锻模478

（三）抽油杆锻模481

（四）小链轮轮毂锻模485

（五）转向摇臂轴锻模491

（六）倒车齿轮锻模494

（七）半轴锻模502

（八）轮毂轴管锻模507

（九）轴套管锻模510

六、高速热镦锻机用锻模设计516

（一）概况516

（二）模具结构及设计519

（三）设计实例522

一、概述527

（一）水压机上模锻的特点527

第九章 水压机用锻模527

（二）水压机上模锻件分类529

（三）模锻工步的选择529

（四）锻件图的制定530

（五）设备吨位的确定551

二、模膛设计552

（一）终锻模膛552

（二）预锻模膛555

三、模具结构设计558

（一）导柱和锁扣558

（三）制坯模膛558

（二）钳口561

（三）模膛的布置561

（四）模膛壁厚的确定562

（五）模块尺寸的确定562

（六）顶出器563

（七）模具的固定564

（八）模块标准567

四、锻模设计实例569

（一）飞机翼肋锻模569

（二）三角支架锻模572

（三）叶轮锻模573

（一）多向模锻的特点577

五、多向模锻模具设计577

（二）多向模锻模具结构和原理579

（三）模具设计要点580

（四）实例582

第十章 辊锻模591

一、概述591

（一）辊锻变形特点591

（二）辊锻工艺的分类和应用591

（三）辊锻机的类型、用途和结构特点592

（四）辊锻机的技术参数595

（五）辊锻力及力矩597

（六）辊锻变形的单位压力599

（一）辊锻变形区及其几何参数603

二、基本参数计算603

（二）咬入条件604

（三）延伸系数计算606

（四）前滑的计算608

（五）宽展的计算609

三、辊锻模具结构与固定方式614

（一）辊锻模具结构与固定方式614

（二）型槽类型616

（三）型槽的中性线617

（四）轧制压力的概念及型槽在锻辊上的配置原则617

四、制坯辊锻模具设计618

（一）辊锻毛坯图设计618

（二）辊锻型槽系选择620

（三）辊锻道次的确定622

（四）辊锻毛坯各道截面尺寸计算622

（五）型槽几何尺寸、相应矩形和型槽尺寸的变换方法631

（六）型槽设计的图解方法636

（七）型槽的纵向尺寸设计645

五、成形辊锻模具设计646

（一）成形辊锻件的分类646

（二）成形辊锻工艺方案选取648

（三）长轴类锻件成形辊锻模具设计649

（四）板片类锻件成形辊锻模具设计655

（二）取力箱操纵杆的制坯辊锻662

（一）转向直拉杆臂的制坯辊锻662

六、辊锻模应用实例662

（三）汽车推力杆的制坯辊锻663

（四）汽车变截面板簧叶片成形辊锻665

（五）医用镊冷辊锻666

（六）汽车前梁辊锻模设计668

第十一章 切边冲孔模669

一、概述669

（一）用途和分类669

（二）切边及冲孔力的计算669

二、切边模的设计670

（一）切边模的结构形式670

（二）简单切边模的设计670

（一）冲孔模的结构693

三、冲孔模的设计693

（二）冲孔冲头的设计694

（三）冲孔凹模的设计696

（四）底座的设计698

（五）脱料装置699

四、连续模700

五、复合模700

（一）复合模工作过程700

（二）工艺参数的确定701

（三）复合模高度计算要点及主要零件高度计算702

（四）上下模座703

（五）用于冲孔直径较小的复合模703

（一）工艺特点与应用范围710

第十二章 楔横轧模具710

一、概述710

（二）模具特点与成形原理711

（三）轧制力与轧制力矩712

（四）楔横轧设备715

二、楔横轧模具设计719

（一）模具设计的一般原则719

（二）工艺参数的确定720

（三）对称轴类件的模具设计722

（四）非对称轴类件的模具设计724

（五）带内直角阶梯轴的模具设计727

三、楔横轧模具设计实例731

（一）对称轴模具设计731

（二）非对称轴模具设计736

（三）带预轧楔模具设计739

第十三章 孔型斜轧744

一、概述744

（一）工艺特点与应用范围744

（二）模具特点与成形原理745

（三）轧制力与力矩746

（四）斜轧机的基本类型751

二、斜轧模具设计754

（一）模具设计一般原则754

（二）孔型参数的确定756

（三）孔型设计方法761

（一）钢球设计实例767

三、模具设计实例767

（二）复杂件模具设计实例770

第十四章 挤压模777

一、挤压加工概述777

（一）挤压方法分类777

（二）挤压加工的优点778

（三）挤压件分类779

（四）挤压的变形程度及挤压力的计算783

二、冷挤压模设计801

（一）模具设计前需考虑的有关问题801

（二）凸、凹模设计803

（三）模架810

（四）模具零件加工821

（一）概述823

（五）冷挤压模具材料及热加工规范823

三、热挤压模设计823

（二）凸凹模的设计826

（三）顶杆及顶出机构832

（四）模架834

四、温挤压模设计836

五、挤压模具设计实例838

（一）气门顶杆冷（反）挤压模838

（二）极铁冷（反）挤压模839

（三）梭心套冷（反）挤压模840

（四）双水内冷发电机水冷接头冷挤复合模841

（五）带内棘齿轮冷（复合正反）挤压模842

（六）内齿套筒冷（复合正反）挤压模843

（七）轴承套圈温翻边挤压复合模844

（八）凿岩机轴套温（正）挤压模845

（九）凿岩机钎套带有冷却系统的温（反）挤压模846

（十）微型汽车气门热（正）挤压模847

（十一）锥形衬套热（正、反）挤压模849

（十二）转向节轴套热挤压模850

（十三）后桥轴套颈热挤压模851

（十四）尾座热（复合正反）挤压模852

（十五）滑动叉热挤压模853

（十六）十字轴径向热挤压模854

（十七）直齿圆柱齿轮径向热挤压模855

（二）校正模膛设计856

（一）概述856

第十五章 校正、压印、精压模具856

一、校正模具856

（三）校正模的设计举例859

二、压印模具861

（一）概述861

（二）压印模设计862

三、精压模具866

（一）概述866

（二）精压模具的设计874

第十六章 冷镦模881

一、概述881

（一）冷镦工艺过程和力的计算881

（二）典型零件冷镦工艺885

（一）冷镦模具的分类887

二、自动冷镦机模具887

（二）自动冷镦机模具结构889

（三）自动冷镦机模膛尺寸893

三、冷镦杆状零件模具设计894

（一）冲头设计894

（二）凹模设计898

（三）切边模具设计906

四、冷镦螺母类零件模具设计908

（一）镦球模具设计908

（二）镦六角模具设计909

（三）冲孔模具设计912

（一）切料模具设计915

五、通用模具设计915

（二）滚压工具设计917

六、硬质合金冷镦模具920

（一）硬质合金模具毛坯形式及尺寸920

（二）硬质合金钢球冷镦模结构922

（三）硬质合金模具毛坯技术条件923

七、冷镦模具技术条件924

第十七章 锻模CAD/CAE/CAM和锻造成形过程的优化设计926

一、锻模CAD/CAM926

（一）锻模CAD/CAM系统的实施方案和方法927

（二）通用CAD/CAM系统928

（三）锻模CAD/CAM系统931

二、锻造过程的数值模拟934

（四）锻模CAD/CAM的发展934

（一）锻造过程数值模拟中的刚塑性有限元法935

（二）有限元模拟系统构成及锻造过程数值模拟商业软件945

（三）典型锻造工艺模具数值模拟应用实例952

三、锻造成形过程的优化设计方法957

（一）锻造过程优化设计基本理论959

与方法959

（二）预锻模形状优化设计方法965

（三）微观组织优化设计方法968

（四）锻造工艺及模具优化设计实例972

参考文献977