輕量化成形技術

輕量化成形技術

《輕量化成形技術》是2010年國防工業出版社出版的圖書,作者是苑世劍。本書以結構特徵為主線介紹了結構輕量化成形技術的基本原理、工藝特點及套用領域,重點介紹了面向空心變截面、複雜空間曲面、薄壁高筋、整體化等輕量化結構的先進成形技術,給出了工藝參數確定、缺陷分析、工藝制定、設備選型、模具結構和典型零件成形工藝等基礎理論和關鍵技術。

基本介紹

  • 書名:輕量化成形技術
  • 定價:¥58.00
  • 出版社:國防工業出版社
  • 出版時間:2010-9-1
出版信息,內容簡介,目錄,

出版信息

作 者:苑世劍 主編
開 本:16開
I S B N:9787118068337
輕量化成形技術

內容簡介

輕質材料和輕體結構是實現輕量化的兩個主要途徑,對於材料一定的結構,減重的主要方法是設計和製造出合理的輕體結構。
全書共分17章,分別為輕量化結構成形技術概論、異型截面構件內高壓成形技術、曲面板材構件液壓成形技術、鈦合金板材超塑成形技術、變曲率中厚板半多點模成形技術、高強度鋼板材及成形技術、鎂合金板材溫熱衝壓成形技術、薄壁管特種彎曲技術、複雜形狀整體構件等溫鍛造技術、異型截面超大環型件製造技術、鈦鎳記憶合金管接頭成形技術、組合式空心凸輪軸液力脹接技術、輕合金複雜構件半固態模鍛技術、薄壁鈦合金構件熔模精密鑄造技術、鋁合金薄壁件反重力鑄造技術、高性能輕合金構件噴射成形技術、TiAl基合金構件塑

目錄

第1章 輕量化結構成形技術概論……1
1.1 結構輕量化的途徑……1
1.2 輕質材料的力學性能特點……1
1.3 輕量化結構的幾何特徵……3
1.3.1 空心變截面結構……3
1.3.2 空間曲面結構……5
1.3.3 變厚度/變材料結構……6
1.3.4 薄壁高筋結構……7
1.3.5 整體結構……8
1.3.6 輕體連線結構……9
1.3.7 輕質耐熱結構……9
參考文獻……10
第2章 異型截面構件內高壓成形技術……11
2.1 內高壓成形技術的種類和特點……11
2.1.1 內高壓成形技術種類……11
2.1.2 內高壓成形技術特點……15
2.1.3 內高壓成形技術套用範圍……17
2.1.4 內高壓成形技術現狀……17
2.2 內高壓成形主要工藝參數計算……19
2.2.1 初始屈服壓力……20
2.2.2 開裂壓力……20
2.2.3 整形壓力……20
2.2.4 軸向進給力……21
2.2.5 合模力……23
2.3 內高壓成形缺陷形式……23
2.3.1 變徑管內高壓成形缺陷形式……23
2.3.2 彎曲軸線管件內高壓成形缺陷形式……25
2.3.3 三通管內高壓成形缺陷形式……26
2.4 內高壓成形極限……28
2.4.1 變徑管極限膨脹率……28
2.4.2 矩形截面極限過渡圓角半徑……28
2.4.3 多通管支管極限高度……30
2.4.4 低壓成形小過渡圓角半徑的方法……30
2.5 內高壓成形壁厚分布規律……34
2.5.1 變徑管壁厚分布規律及影響因素……34
2.5.2 彎曲軸線構件壁厚分布規律及影響因素……36
2.5.3 三通管內高壓成形壁厚分布規律……38
2.6 內高壓成形專用管材及潤滑……39
2.6.1 適用的材料……39
2.6.2 內高壓成形對管材的要求……40
2.6.3 管材種類和規格……40
2.6.4 管材力學性能測試……43
2.6.5 內高壓成形的摩擦與潤滑……44
2.7 內高壓成形設備與模具……45
2.7.1 內高壓成形機組成和功能……45
2.7.2 內高壓成形機典型結構及其特點……47
2.7.3 通用高壓成形系統……48
2.7.4 內高壓成形模具與液壓沖孔……49
2.8 典型零件內高壓成形工藝……51
2.8.1 不鏽鋼雙錐管件內高壓成形……51
2.8.2 轎車底盤前梁內高壓成形……54
2.8.3 鋁合金異型截面管內高壓成形……56
2.8.4 鋁合金薄壁Y型三通管內高壓成形……59
參考文獻……60
第3章 曲面板材構件液壓成形技術……63
3.1 充液拉深成形技術原理與特點……63
3.1.1 充液拉深成形原理……63
3.1.2 充液拉深成形特點……64
3.1.3 充液拉深成形技術的現狀……65
3.2 充液拉深主要工藝參數計算……66
3.2.1 充液室臨界壓力……66
3.2.2 拉深力……67
3.2.3 壓邊力……68
3.3 圓筒形件充液拉深技術……69
3.3.1 缺陷形式和拉深比……69
3.3.2 壁厚分布和成形精度……71
3.3.3 筒形件充液拉深成形工藝……73
3.4 盒形件充液拉深技術……74
3.4.1 缺陷形式和拉深比……74
3.4.2 壁厚分布和成形精度……76
3.4.3 方錐盒形件充液拉深成形工藝……77
3.5 可控徑向加壓充液拉深技術……78
3.5.1 可控徑向加壓充液拉深成形原理……78
3.5.2 可控徑向加壓充液拉深成形應力分界圓……79
3.6 板材液體凸模拉深成形技術……80
3.6.1 液體凸模拉深成形技術原理和特點……80
3.6.2 液體凸模拉深主要工藝參數……81
3.7 充液拉深設備和模具……83
3.7.1 充液拉深成形設備結構和組成……83
3.7.2 充液拉深成形設備主要參數……84
3.7.3 模具結構和材料……84
參考文獻……85
第4章 鈦合金板材超塑成形技術……87
4.1 鈦合金超塑成形技術原理與特點……87
4.1.1 鈦合金的發展與套用……87
4.1.2 超塑成形工藝原理和分類……88
4.1.3 TC4鈦合金超塑成形技術的發展……91
4.2 超塑成形的精確性與控制……94
4.2.1 超塑成形中的壁厚不均勻性及其控制……95
4.2.2 超塑成形的尺寸精度……99
4.3 超塑成形/擴散連線組合技術……102
4.4 超塑成形中的摩擦和潤滑……104
4.4.1 超塑成形中的摩擦特點……105
4.4.2 圓環壓縮法及其套用……106
4.4.3 超塑成形中摩擦的控制……107
參考文獻……109
第5章 變曲率板材半多點模成形技術……112
5.1 半多點模成形原理與特點……112
5.1.1 半多點模成形原理……112
5.1.2 半多點模成形優點……112
5.2 曲面離散的多點沖頭高度和數量的確定……114
5.2.1 沖頭高度確定方法……114
5.2.2 沖頭數量確定原則……115
5.3 半多點模成形過程影響因素……117
5.3.1 護板厚度的影響……117
5.3.2 工件材料和厚度的影響……119
5.3.3 彈性墊板的影響……120
5.3.4 彈性上模形狀的影響……121
5.3.5 多點下模形狀的影響……122
5.4 複雜雙曲率曲面零件半多點模成形……122
5.4.1 橢球面零件……122
5.4.2 馬鞍面零件……124
5.4.3 球面零件……127
5.5 半多點模成形技術的套用……129
參考文獻……130
第6章 高強度鋼板材及成形技術……132
6.1 高強度鋼的特點及分類……132
6.1.1 高強度鋼的分類……132
6.1.2 普通高強度鋼的種類……134
6.1.3 先進高強度鋼的種類……135
6.2 高強度鋼的力學性能……139
6.2.1 高強度鋼的力學特點……139
6.2.2 高強度鋼的應力應變曲線……140
6.2.3 高強度鋼的成形極限圖……142
6.3 高強度鋼板材冷成形工藝……143
6.3.1 高強度鋼的成形特點……143
6.3.2 高強度鋼的成形性能……144
6.3.3 高強度鋼的回彈……144
6.3.4 高強度鋼成形模具……146
6.4 高強度鋼板材熱成形工藝簡介……148
6.4.1 高強度鋼熱成形特點……148
6.4.2 高強度鋼熱成形工藝……149
參考文獻……150
第7章 鎂合金板材溫熱衝壓成形技術……152
7.1 鎂合金的特點及套用……152
7.1.1 鎂合金的特點……152
7.1.2 鎂合金的套用範圍……152
7.2 鎂合金板材製備加工技術……153
7.2.1 鎂合金板材主要製備加工工藝……153
7.2.2 鎂合金板材的交叉軋制……154
7.2.3 鎂合金板材的異步軋制……155
7.3 鎂合金的塑性與微觀組織結構……156
7.3.1 鎂及鎂合金的室溫塑性變形機制……156
7.3.2 鎂合金塑性變形機制的背散射電子衍射(EBSD)晶粒跟蹤研究方法……160
7.4 鎂合金板材成形性的試驗方法……162
7.4.1 力學性能的物理模擬試驗……162
7.4.2 成形性試驗原理及方法……163
7.5 鎂合金板件溫熱衝壓成形……165
7.5.1 筒形件拉深……165
7.5.2 採用凸模冷卻的筒形件差溫拉深……168
7.5.3 變形速度的影響規律……169
7.6 鎂合金複雜板材零件的溫熱液壓成形……170
7.7 板材零件沖鍛成形技術……172
7.8 型材溫熱拉彎成形技術……173
參考文獻……174
第8章 薄壁管特種彎曲技術……177
8.1 彎管技術的原理與特點……177
8.1.1 彎管技術的種類……177
8.1.2 彎管技術的特點及適用範圍……177
8.2 主要工藝參數和缺陷形式……178
8.2.1 主要工藝參數……178
8.2.2 缺陷形式及影響因素……179
8.3 管材CNC彎曲技術……181
8.3.1 彎曲過程及CNC彎曲設備……181
8.3.2 芯棒形式及側推力對缺陷的影響……183
8.3.3 材料n值、r值對壁厚分布的影響……183
8.3.4 三維曲線管件CNC彎曲……184
8.4 充液壓彎技術……186
8.4.1 充液壓彎原理及特點……186
8.4.2 充液壓彎受力分析……186
8.4.3 極限充液壓力……187
8.5 極小彎曲半徑管充液剪下彎曲技術……188
8.5.1 充液剪下彎曲原理及特點……189
8.5.2 充液剪下彎曲過程……190
8.5.3 成形缺陷……190
參考文獻……192
第9章 複雜形狀整體構件等溫鍛造技術……193
9.1 等溫鍛造技術原理與特點……193
9.2 等溫鍛造工藝參數的確定……196
9.2.1 等溫鍛造工藝方案設計……196
9.2.2 工藝參數的確定……197
9.3 筋板類鍛件等溫鍛造技術……202
9.3.1 筋板類鍛件的成形工藝和缺陷形式……202
9.3.2 筋板類鍛件的載入形式……204
9.3.3 帶有縱、橫內筋的薄腹板類構件局部載入成形……205
9.4 整體葉輪等溫鍛造技術……206
9.4.1 葉輪類零件成形特點……206
9.4.2 模具結構設計……207
9.4.3 葉輪類鍛件成形工藝……209
9.4.4 典型整體葉輪等溫鍛造工藝……210
9.5 枝芽類環形鍛件等溫鍛造技術……213
9.5.1 成形載荷的控制……213
9.5.2 鍛件流線的控制……214
參考文獻……216
第10章 異型截面超大環形件製造技術……218
10.1 超大環形件製造技術原理與特點……218
10.2 異型截面環形件的精密彎曲……219
10.2.1 彎曲過程及典型截面……219
10.2.2 彎曲力計算……220
10.2.3 彎曲應力分布及側彎原因……221
10.2.4 非對稱截面環形件的側彎解決措施和精度控制……223
10.3 超大環形件現場精加工……224
10.4 工程套用……226
參考文獻……227
第11章 鈦鎳記憶合金管接頭成形技術……228
11.1 形狀記憶合金管接頭的連線原理與特點……228
11.2 形狀記憶合金管接頭的套用現狀……229
11.3 形狀記憶合金管接頭的設計……232
11.4 TiNi合金的熔煉……235
11.5 TiNi合金管接頭成形與加工……237
11.5.1 TiNi合金的鍛造……237
11.5.2 TiNi合金管材的熱擠壓成形……237
11.5.3TiNi合金管接頭的機加工及處理……239
11.6 TiNi合金管接頭的低溫擴徑……239
參考文獻……243
第12章 組合式空心凸輪軸液力脹接技術……244
12.1 凸輪軸液力脹接原理與特點……244
12.1.1 凸輪軸液力脹接原理……244
12.1.2 凸輪軸液力脹接技術優點……244
12.2 凸輪軸液力脹接工藝參數確定……245
12.2.1 液力脹接準則……245
12.2.2 凸輪軸液力脹接內壓計算……248
12.2.3 內壓對脹接強度的影響……250
12.3 鑄鐵凸輪軸液力脹接……251
12.3.1 鑄鐵凸輪組合式空心凸輪軸結構……251
12.3.2 鑄鐵凸輪軸液力脹接工藝參數確定……252
12.3.3 液力脹接鑄鐵凸輪軸及其性能……253
12.4 鋼質組合式空心凸輪軸……254
12.4.1 鋼質組合式空心凸輪軸結構……254
12.4.2 液力脹接鋼質凸輪軸及其性能……255
12.5 國外液力脹接組合式空心凸輪軸套用……257
參考文獻……258
第13章 輕合金複雜構件半固態模鍛技術……259
13.1 半固態成形原理與特點……259
13.1.1 半固態成形基本原理……259
13.1.2 半固態成形工藝……260
13.2 輕合金半固態坯料(漿料)的製備方法……261
13.2.1 液相法……262
13.2.2 固相法……266
13.3 半固態模鍛的主要工藝參數……268
13.4 鋁鎂合金複雜構件半固態模鍛技術……271
13.4.1 半固態模鍛成形模具……271
13.4.2 複雜構件半固態模鍛成形過程分析……273
13.4.3 複雜構件半固態模鍛成形件的組織性能控制方法……274
13.4.4 典型鋁鎂合金複雜構件半固態模鍛成形……275
參考文獻……278
第14章 薄壁鈦合金構件熔模精密鑄造技術……280
14.1 鈦合金熔模精密鑄造技術原理與特點……280
14.1.1 熔模精密鑄造技術原理……280
14.1.2 鈦合金熔模精密鑄造工藝特點……280
14.1.3 國外鈦合金熔模精密鑄造技術現狀……281
14.2 鈦合金的熔煉設備及原理……283
14.2.1 真空自耗電極凝殼熔煉……283
14.2.2 感應凝殼熔煉……284
14.2.3 感應懸浮熔煉……284
14.3 鈦合金熔模精密鑄造的造型材料……285
14.3.1 蠟料的選擇……285
14.3.2 粘結劑的選擇……286
14.3.3 耐火材料的選擇……288
14.4 鈦合金熔模精密鑄造型殼的製備……289
14.4.1 蠟模的製備……289
14.4.2 型殼的製備……290
14.5 鈦合金鑄造工藝及澆注系統的設計……291
14.5.1 鈦合金構件的工藝設計……291
14.5.2 鈦合金構件的澆注系統設計……292
14.6 典型薄壁複雜鈦合金構件的精密鑄造……293
14.6.1 變內徑薄壁鑄件……293
14.6.2 等內徑薄壁鑄件……295
參考文獻……298
第15章 鋁合金薄壁件反重力鑄造技術……299
15.1 反重力鑄造工作原理及澆注工藝過程……299
15.1.1 低壓鑄造……299
15.1.2 差壓鑄造……301
15.1.3 調壓鑄造……302
15.1.4 真空吸鑄……304
15.2 薄壁件反重力鑄造澆注系統及加壓工藝……304
15.2.1 反重力鑄造澆注系統設計……304
15.2.2 內澆口形狀的影響……305
15.2.3 升液管結構設計……307
15.2.4 加壓工藝參數的選擇……308
15.3 薄壁件反重力鑄造充型特點……312
15.3.1 充型速度對液體充填形態的影響……312
15.3.2 鑄件壁厚對液體充填形態的影響……313
15.3.3 真空條件下充型速度對液體充填形態的影響……314
15.4 反重力鑄造垂直縫隙式澆注系統充型特點……315
15.4.1 澆注系統設計……316
15.4.2 充型過程及理論分析……316
15.4.3 產生回流的原因……321
15.5 反重力鑄造充型質量的影響因素……322
15.5.1參數定義……322
15.5.2 各主要因素對充型質量參數的影響……324
15.6 典型件反重力鑄造成形……329
15.6.1 大型薄壁筒體件反重力鑄造成形……329
15.6.2 薄壁殼體件反重力鑄造成形……330
參考文獻……331
第16章 高性能輕合金構件噴射成形技術……332
16.1 噴射成形技術原理與特點……332
16.1.1 噴射成形技術原理……332
16.1.2 噴射成形技術特點和適用範圍……333
16.2 噴射成形制坯工藝……335
16.2.1 噴射成形制坯過程……335
16.2.2 霧化器結構設計……338
16.2.3 噴射成形制坯工藝參數最佳化……342
16.2.4 噴射成形制坯過程控制手段……344
16.3 噴射成形坯錠後處理工藝……346
16.3.1 緻密化的必要性……346
16.3.2 緻密化工藝……346
16.3.3 終成形……349
16.3.4 噴射成形構件的熱處理工藝特點……350
16.3.5 噴射成形設備……351
16.4 典型材料與構件的噴射成形……353
16.4.1 典型構件的噴射成形……353
16.4.2 輕合金新材料的噴射成形……355
參考文獻……360
第17章 TiAl基合金構件塑性成形技術……363
17.1 TiAl基合金成分與組織特徵……363
17.2 γ-TiAl基合金的晶體學特徵與位錯滑移機制……366
17.3 γ-TiAl基合金的強度與高溫塑性變形……367
17.4 γ-TiAl基合金的製備與加工成形工藝途徑……373
17.5 γ-TiAl基合金的鍛造……374
17.5.1 鑄錠的開坯鍛造與組織細化……374
17.5.2 零件鍛造成形……376
17.6 γ-TiAl基合金的擠壓……378
17.7 γ-TiAl基合金的軋制與板材成形……379
參考文獻……383

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