材料成形基础 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:机械工业出版社

作者:常春 编

出品人:

页数:145

译者:

出版时间:2004-8

价格:12.50元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111147831

丛书系列:

图书标签:

• 材料成形
• 金属成形
• 塑料成形
• 铸造
• 锻造
• 冲压
• 模塑
• 材料科学
• 制造工程
• 成形工艺

好的，这是一本关于《现代制造工艺技术》的图书简介，内容将侧重于金属切削、焊接、增材制造等现代加工方法，并探讨其背后的理论基础、工艺优化和质量控制，完全不涉及“材料成形基础”中的铸造、锻压等内容。 现代制造工艺技术：从理论到智能制造前沿 导言：智能时代下的制造革新 在全球工业 4.0 和智能制造浪潮的推动下，现代制造业正经历一场深刻的变革。传统的制造方式正被更高效、更精密、更灵活的技术所取代。本书《现代制造工艺技术》旨在为读者提供一个全面而深入的视角，聚焦于当前工业生产中最为核心和前沿的去除材料加工（切削加工）、连接技术（焊接与连接）以及面向未来的增材制造（3D 打印）。我们不关注传统的塑性变形过程，而是将重点放在如何精准地移除材料、如何可靠地连接材料，以及如何通过层层堆叠来创造复杂结构。 本书的编写严格遵循“理论指导实践，实践反哺理论”的原则，力求将深奥的物理、力学原理转化为可操作的工程知识，帮助工程师、技术人员和研究人员掌握现代制造技术的精髓，并能在实际生产中解决复杂问题。 第一部分：高精度去除材料加工——现代切削理论与实践 切削加工依然是精密机械制造中不可或缺的基石。本部分将深入探讨切削过程中的物理现象、刀具与工件的相互作用，以及如何通过优化工艺参数来实现高效率和高表面完整性。 1. 切削机理与塑性变形 不同于材料在模具中被整体塑形，切削过程是一个高度局域化的材料去除过程。我们将详细分析切削区内发生的复杂应力状态和塑性变形机制。重点阐述了剪切角、摩擦系数与切削力之间的定量关系。书中将引入先进的有限元分析（FEA）模型，用于模拟切屑的形成过程（如带状、流淌状和断续状切屑），并解释不同切屑形态对刀具寿命和加工表面质量的影响。 2. 刀具材料、几何与涂层技术 刀具是切削过程的“牙齿”。本部分将系统介绍硬质合金、陶瓷、立方氮化硼（CBN）和聚晶金刚石（PCD）等现代刀具材料的性能特点及其适用范围。几何角度（前角、后角、主偏角）的优化设计将结合不同材料的切削特性进行讨论。特别辟出章节讲解PVD/CVD 涂层技术，如 TiAlN、AlCrN 等涂层，如何通过降低摩擦、提高热障和耐磨性来延长刀具寿命，并探讨了涂层与基体材料之间的界面结合力对整体性能的决定性作用。 3. 高速、高精度与多轴加工 现代机床（如五轴联动加工中心）的性能日益强大，对加工工艺提出了更高的要求。本书详细阐述了高速切削（HSC）的独特挑战，包括切削力降低、振动抑制、刀具磨损加速等问题，并提供了相应的温度场控制和冷却润滑策略。同时，书中也涵盖了先进的磨削和超精密加工技术，如电解加工（ECM）和激光辅助加工，用于获取极高精度和极低表面粗糙度的表面。 第二部分：先进连接技术——从熔焊到固态连接 在结构件的组装过程中，连接技术的可靠性和效率至关重要。本部分将侧重于熔焊、高能束焊以及新兴的固态连接方法。 1. 焊接热循环与冶金效应 焊接是一个涉及复杂热传导、凝固和相变的过程。本书深入分析了焊接热循环曲线对焊缝及热影响区（HAZ）微观组织和力学性能的影响。我们将探讨碳钢、不锈钢、铝合金等典型结构材料在焊接过程中的晶粒长大、析出相形成和残余应力/变形的控制技术。书中会详细介绍各种焊后热处理（PWHT）的目的和方法。 2. 现代熔焊技术：效率与质量的平衡 除了传统的钨极氩弧焊（TIG）和熔化极气体保护焊（MIG/MAG），本书重点介绍了高效率、高深宽比的焊接方法。激光焊（LBW）因其集中的能量密度和极快的加热速率，被视为精密连接的利器，书中详细分析了其匙孔（Keyhole）的形成与稳定性控制。此外，电子束焊（EBW）在真空环境下实现高纯净度深熔焊的原理和应用也将被详尽论述。 3. 固态连接与异种材料连接 随着轻量化趋势的发展，连接不同材料（如铝/钢、复合材料）的需求日益增加。本书重点介绍了搅拌摩擦焊（FSW）的非熔化连接机制，分析了搅拌头设计和焊接轨迹对界面连接质量的影响。固态扩散连接、爆炸焊等技术也被纳入讨论范围，强调了压力、温度和时间这三个关键参数如何替代熔化过程实现原子级的结合。 第三部分：增材制造——面向复杂功能的结构创造 增材制造（AM），俗称 3D 打印，正在颠覆产品设计和制造的范式。本部分将聚焦于金属增材制造的主流技术及其对材料科学的挑战。 1. 金属增材制造的核心工艺分析 我们将详细对比分析两种最主流的金属增材制造技术： 粉末床熔融（PBF）技术：以选择性激光熔化（SLM）和电子束熔化（EBM）为代表。重点剖析激光-粉末相互作用机制，包括粉末的铺展、熔池的动力学行为、气孔和未熔合缺陷的成因及抑制策略。 定向能量沉积（DED）技术：例如线材激光丝材增材技术（LMD）。书中将分析其在修复、大型结构制造中的优势，以及与传统切削加工结合的混合制造模式。 2. 增材制造中的冶金与后处理 增材制造的快速加热和冷却速率带来了独特的材料微观结构——非平衡凝固。本书深入探讨了这些快速凝固结构（如柱状晶、树枝晶网络）对零件性能的影响。同时，由于增材制造零件内部常常存在高残余应力和孔隙率，后处理（如热等静压 HIP、热处理）成为保证最终性能的关键环节。我们将提供针对不同材料体系（如高温合金、钛合金）的优化后处理方案。 3. 设计与模拟：面向增材制造的设计（DfAM） 增材制造的潜力在于其能够创造传统方法无法实现的复杂拓扑结构（如晶格结构、点阵结构）。本书探讨了晶格结构设计的力学性能优化，并强调了支撑结构的优化设计，它直接影响到打印成功率和后处理成本。此外，我们引入了增材制造过程模拟工具，用于预测和补偿在制造过程中产生的残余应力和变形，实现“第一次就成功”的制造目标。 结语：面向未来的智能制造集成 《现代制造工艺技术》的最终目标是培养读者将切削、连接和增材制造技术进行有效集成的能力。通过对这些前沿技术的深入理解和掌握，读者将能够适应未来制造业对柔性化、高精度和功能集成化的迫切需求，为推动工业技术的持续进步贡献力量。

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作为一名跨专业学习者，我最看重的是教材的普适性和对术语的精准界定。这本《材料成形基础》在这方面做得非常出色。它的术语表详尽且权威，确保了不同专业背景的读者在交流时能够使用统一的语言。更难得的是，它在介绍传统铸造、锻造等工艺的同时，也花了相当大的篇幅去探讨现代快速成形技术（如增材制造）对传统思维的挑战与融合。这种兼容并包的态度，使得这本书的适用范围不再局限于传统的机械或材料专业，而是可以延伸到产品设计、模具开发甚至更广阔的先进制造领域。我感觉作者的视野非常开阔，他似乎不仅仅是在教授“如何成形”，更是在引导我们思考“未来应该如何成形”。对于需要进行跨学科合作的研发人员来说，这本书提供的通用框架是极其宝贵的。

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这本书的章节逻辑安排得如同一个精密的手术流程图，层层递进，环环相扣。它从最基本的材料本构关系讲起，逐步过渡到宏观的塑性流动理论，最后深入到具体的工艺控制参数。我注意到作者在介绍每种成形方法时，都会非常细致地分析其工艺窗口——即什么条件下能成功，什么条件下必然失败，以及失败后的微观损伤机制。这种严谨性对于从事质量控制和工艺优化工作的人员来说至关重要。我翻阅了关于冲压和拉深部分的论述，其对回弹、裂纹敏感性以及模具设计的考量，远比我之前阅读的任何一本中文教材要详尽和贴近实际生产的复杂性。它并没有回避那些公认的“难点”，反而用大量的篇幅去剖析这些难点背后的物理根源，而不是简单地提供经验公式。读完这部分，我对“经验”和“科学”的界限有了更清晰的认识。

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说实话，我一开始对这本厚重的教材抱有一定程度的畏惧感，毕竟涉及到“基础”两个字，总担心会过于枯燥和理论化。然而，真正开始阅读后，我发现作者采用了非常巧妙的叙事方式来构建知识体系。它不是简单地罗列公式和定义，而是通过大量的工程实例和历史背景来引导读者理解为什么需要这些成形技术。比如，在讲解压力加工时，它详细描述了锻造和轧制工艺在不同历史时期的演变，这让原本冰冷的物理过程变得鲜活起来。我特别喜欢它在解释位错运动和晶粒细化时所使用的类比，非常贴近生活经验，极大地降低了理解难度。对于我这种已经工作几年，需要温故知新的工程师来说，这本书的价值在于它能迅速把我拉回到扎实的理论基础上去，让我明白现在很多“自动化”的背后，依然是这些基本的力学和材料行为在起作用。那种豁然开朗的感觉，是很多网上零散资料无法给予的深度和系统性。

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这本书的印刷质量真是让人眼前一亮，装帧设计很显档次，书页的纸张手感也相当不错，拿在手里沉甸甸的，就知道是用心制作的。我特意翻阅了一下目录，内容组织看起来非常系统和专业，涵盖了很多金属加工和塑性变形的理论知识。作者似乎非常注重理论与实践的结合，每一个章节的讲解都深入浅出，力求让读者对“材料是如何被塑造成我们需要的形状”这一过程有清晰的认知。光是从排版就能看出编辑团队的专业水准，图表清晰度极高，那些复杂的应力-应变曲线和晶体结构示意图，即便是初学者也能很快把握住重点。我尤其欣赏它在一些前沿工艺，比如增材制造与传统成形方法的对比分析部分，这显示了编著者对行业发展有着敏锐的洞察力。对于正在学习金属材料工程或者机械制造专业的学生来说，这简直是一本案头必备的参考书，能够为后续深入学习打下坚实的基础。总而言之，这本书不仅内容扎实，在硬件上的投入也体现了对知识本身的尊重。

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这本书的深度和广度给我留下了深刻的印象，但更让我感到惊喜的是其中蕴含的“工程哲学”。它并非一本死板的教科书，而是像一位经验丰富的老工程师在手把手地指导你。在讨论优化问题时，它反复强调经济性、可靠性和环境友好性这三大支柱，提醒我们任何技术选择都必须落到实处。特别是关于材料失效分析的章节，它不仅展示了各种断口形貌，还结合了疲劳和蠕变理论，将宏观的部件失效和微观的材料结构变化紧密地联系起来。这种全景式的视角，极大地提升了我对工程问题的整体把握能力。它教会我的不仅仅是知识点，更是一种严谨的、系统性的问题解决思维方式。读完后，我感觉自己对材料的“脾气秉性”有了更深的敬畏与理解，知道如何在制造环节去驯服这些“野性”的金属。

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