模具制造工艺学

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出版者:清华大学
作者:甄瑞麟 编
出品人:
页数:289
译者:
出版时间:2005-1
价格:27.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787302096290
丛书系列:
图书标签:
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具体描述

《新世纪高职高专实用规划教材•机电•模具•数控系列•模具制造工艺学》全面系统地阐述了编制机械加工工艺规程的原则和方法,模具制造的工艺的基本原理、特点和加工工艺。包括:模具制造工艺过程的编制、模具零件机械加工工艺、模具零件的电加工工艺等内容。

《高级机械设计原理与应用》 本书简介 本书是为机械工程领域的高年级本科生、研究生以及从事机械设计与研发的工程师精心编写的一本深入探讨机械系统设计理论与实践的专业教材。全书力求在严谨的理论分析基础上,结合现代工程实践,展现复杂机械系统的集成化设计思路与方法。 第一部分:机械系统设计的理论基石 本书首先对机械设计的基础理论进行了系统性的回顾与提升,重点关注在现代工程背景下,传统理论如何与新材料、新工艺相结合。 第一章 机械可靠性与寿命评估的进阶 本章深入探讨了机械系统可靠性工程的量化模型。内容涵盖了失效概率密度函数(PDF)与累积分布函数(CDF)的高级应用,特别是针对复杂载荷谱下的疲劳寿命预测。我们引入了基于Weibull分布和Lognormal分布的寿命分析方法,并详细阐述了可靠性分配与优化设计的过程。此外,本章还专门开辟了一节讨论环境因素(如温度、湿度、腐蚀)对机械部件寿命的耦合影响模型,以及如何利用加速寿命试验(ALT)数据进行寿命外推。针对冲击与振动环境,介绍了随机振动理论在关键零部件设计中的应用,包括频谱分析和模态分析在可靠性评估中的作用。 第二章 材料性能与结构优化 本章超越了材料的宏观力学性能介绍,聚焦于材料微观结构与宏观性能之间的内在联系。详细讨论了高熵合金、形状记忆合金在精密机械中的应用潜力,以及先进复合材料(如碳纤维增强聚合物)在轻量化结构设计中的应力分散机制。在结构优化方面,本章重点介绍了拓扑优化、形状优化和尺寸优化的数学原理,特别是应用有限元分析(FEA)工具进行迭代优化求解的流程。对于连接技术,详细分析了现代焊接技术(如激光焊接、搅拌摩擦焊)对材料热影响区(HAZ)性能的改变,并提出了疲劳寿命与连接强度的耦合评估方法。 第三章 运动学与动力学分析的数字化建模 本章着重于复杂机械系统(如机器人、自动化生产线)的运动控制与动态响应分析。内容包括多体动力学(MBD)的建模技术,如拉格朗日方程和牛顿-欧拉方程在大型复杂机构分析中的应用。详细阐述了虚拟样机技术(Virtual Prototyping)的实施流程,包括运动学反解、雅可比矩阵奇异性分析及其对控制系统的影响。动力学部分着重于系统振动分析,包括自由振动、强迫振动及参数激励振动,并引入了基于模态叠加法和模态识别技术在故障诊断中的应用。 第二部分:现代机械系统的关键技术与设计实现 本部分将理论知识转化为实际工程问题的解决方案,重点关注现代机械设计中不可或缺的先进技术。 第四章 摩擦、磨损与润滑理论的深化 本章深入探讨了接触力学在机械摩擦副设计中的核心地位。内容涵盖了Hertz接触理论的扩展应用,如粗糙表面接触模型(如Greenwood-Williamson模型)。对于磨损机制,详细区分了磨粒磨损、粘着磨损、腐蚀磨损的识别方法与控制策略。润滑部分,重点分析了边界润滑、混合润滑和流体动力润滑的临界条件,并介绍了新型自润滑材料和固体润滑剂的应用。此外,本章还讨论了现代传感器技术在实时监测润滑状态和磨损程度中的集成方案。 第五章 机械系统的控制与驱动技术 本章聚焦于使机械系统实现高精度、高效率运行的驱动与控制策略。在驱动方面,详细对比了永磁同步电机(PMSM)、伺服电机在不同应用场景下的性能特点与选型原则。控制理论部分,侧重于先进的PID控制器的设计与整定,以及状态空间法在多变量系统控制中的应用。特别引入了鲁棒控制和自适应控制的概念,用于应对系统参数变化和外部扰动。对于精密定位系统,深入分析了摩擦力矩补偿(如干摩擦和静摩擦补偿)对提高伺服系统精度的贡献。 第六章 制造工艺与设计集成(DFM/DFA原则的实践) 本章强调设计与制造的紧密耦合。它系统地阐述了面向制造的设计(DFM)和面向装配的设计(DFA)的核心原则,并提供了量化的评估指标。内容包括复杂曲面零件的数控加工路径优化策略,特别是五轴联动加工的刀具路径规划与干涉检查。对于铸造、锻压过程,分析了型面设计如何影响内部缺陷的产生与分布,并引入了工艺仿真技术来预测变形和残余应力。此外,本章还探讨了增材制造(3D打印)技术对传统设计约束的突破,以及如何针对不同增材制造工艺进行结构设计和后处理优化。 第七章 机械系统的集成化测试与验证 本书的最后一部分关注工程实践中的质量保证环节。本章详细介绍了用于复杂机械系统验证的实验技术。包括应变花技术在关键节点载荷获取中的应用,以及数字图像相关(DIC)技术在全场应力与位移测量中的精度与局限性。针对动态特性,重点讲解了模态试验的规范流程,包括激振方法(如冲击锤法、激振器法)的选择与数据采集的抗噪处理。最后,本章讨论了数字孪生技术在机械系统运行状态模拟、预测性维护(PdM)模型构建中的应用框架,强调了仿真与实测数据融合的重要性。 总结 《高级机械设计原理与应用》旨在培养读者将理论知识转化为解决复杂工程问题的能力,强调多学科交叉融合,为读者构建一个全面、深入且面向未来的机械系统设计知识体系。

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这本书的附录部分也同样精彩,它为我提供了宝贵的参考资料。例如,书中附带的常用模具材料性能对照表,可以直接帮助我快速查找和比较不同材料的性能参数;而标准模架、标准件的选型手册,则为我在实际设计中节省了大量的时间和精力。此外,书中还提供了一些常用的公式、计算方法以及模具制造过程中的质量标准和检验规程,这些都是非常实用的工具。我尤其赞赏的是,书中还提供了一些延伸阅读的建议,推荐了一些相关的技术书籍、行业标准和学术期刊,这为我进一步深入学习和研究模具制造工艺学提供了明确的方向。总而言之,《模具制造工艺学》不仅仅是一本教材,更是一本实用性极强的工具书和参考书,能够在我未来的学习和工作中提供持续的帮助。

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我花了相当长的时间来仔细审阅这本《模具制造工艺学》的目录和前言部分,初步印象可谓是深厚而全面。首先,目录的条理性和逻辑性令人赞赏,它将模具制造的各个环节,从基础理论到具体实践,层层递进,脉络清晰。我看到了一些我一直非常感兴趣但可能缺乏系统性介绍的主题,比如“精密注塑模具的冷却系统设计优化”和“高性能冲压模具的材料选择与热处理工艺”。这些标题不仅仅是简单的罗列,而是充满了对行业前沿和核心技术问题的深度挖掘。前言部分则以一种引人入胜的方式,阐述了模具在现代工业生产中的不可替代性,以及技术不断进步的趋势,这为我理解后续章节内容打下了坚实的理论基础。作者的语言风格非常严谨,但又不失生动,能够将抽象的工艺原理描绘得具象化,让人能够快速进入学习状态。特别值得一提的是,在前言中,作者强调了“工艺”不仅仅是流程的堆砌,更是对材料、设备、人力的综合考量和优化,这种辩证的视角让我对这本书的内容充满了好奇和期待。

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《模具制造工艺学》在模具的维护与修理章节,为我提供了非常实用的指导。很多时候,我们只关注模具的制造过程,却忽略了其在长期使用中的维护和修理的重要性。这本书的这一章节,让我明白了模具的“生命周期”管理。书中详细介绍了日常的润滑、清洁、检查等维护措施,以及如何通过分析模具的磨损情况,提前预判潜在的问题。在修理方面,书中也提供了多种解决方案,例如,对于模具表面的划痕或凹陷,可以使用研磨、抛光,甚至进行激光熔覆修复;对于模具内部的疲劳断裂,书中也介绍了焊接修补、镶块更换等方法,并分析了不同修理方法的优缺点以及对模具性能的影响。这些内容对于延长模具的使用寿命,降低生产成本具有非常实际的指导意义。

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《模具制造工艺学》在模具设计与加工工艺方面的论述,为我打开了一扇新的视野。书中关于模具结构设计的内容,不仅仅是二维图纸的堆砌,而是贯穿了三维建模、参数化设计以及仿真分析的理念。我看到了作者对于拔模斜度、分型面设计、浇注系统和排气系统的优化思路,以及这些设计如何直接影响制品的质量和生产效率。在加工工艺方面,书中对电火花加工(EDM)、慢走丝线切割(WEDM)、精密磨削等先进加工技术的介绍,让我了解到现代模具制造是如何通过这些高精度技术来实现复杂结构的精密加工的。例如,关于电火花加工,书中详细介绍了不同电极材料的选择、脉冲参数的设定、加工液的选择等,以及这些参数如何影响加工精度、表面粗糙度和加工效率。这种对加工细节的关注,让我认识到精确的工艺参数设定对于获得高质量模具成品的重要性。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮,封面选用了经典的哑光材质,触感温润,搭配着沉稳的墨绿色调,给人一种专业而又可靠的感觉。封面的烫金工艺恰到好处,将书名“模具制造工艺学”几个字勾勒得立体而富有质感,仿佛蕴藏着无数精密的机械原理。翻开书页,纸张的厚度适中,印刷清晰,即使是复杂的图示和表格,也丝毫没有模糊或重影的痕迹,这一点对于一本侧重于技术细节的图书来说至关重要。我尤其欣赏的是它在细节上的考量,比如书脊的处理,使得整本书可以平摊在桌面上,阅读起来非常方便,不用担心页数太多而导致书脊开裂。装订也非常牢固,可以预见这本书能够经受住反复翻阅的考验。整体而言,从收到这本书的那一刻起,就感受到了一种用心制作的诚意,这不仅仅是一本书,更像是一件精心雕琢的工艺品,让人对它所承载的内容充满了期待,也让人在接触它的过程中,就对“工艺”二字有了初步的感知和认同。这种对细节的执着,往往是高质量内容的基础,也足以证明编著者对于知识传播的严谨态度。

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我特别欣赏《模具制造工艺学》中对不同行业模具应用的案例分析。书中不仅仅是理论知识的堆砌,而是通过大量的实际案例,将复杂的工艺原理与实际生产紧密结合起来。例如,在汽车制造领域,书中分析了汽车覆盖件冲压模具的设计难点和制造工艺;在电子产品领域,书中则详细介绍了精密注塑模具在手机外壳、连接器等产品生产中的应用,以及这些产品对模具精度和表面质量的特殊要求。书中还涉及到医疗器械、包装材料等多个行业的模具制造特点。这些案例分析,不仅让我对不同行业的模具需求有了更直观的认识,也让我能够将书中的理论知识应用到实际问题中,去思考如何在不同的应用场景下,选择最合适的模具设计和制造工艺。

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我对书中关于模具制造过程中的质量控制与检测技术的阐述给予高度评价。这本书不仅仅停留在工艺的介绍,更将质量控制的概念贯穿始终。在模具制造的各个阶段,作者都给出了相应的检测方法和标准。例如,在原材料入厂时,书中介绍了金相检验、硬度测试等方法;在加工过程中,书中详细描述了三坐标测量机(CMM)在尺寸和形位公差检测中的应用,以及表面粗糙度仪、显微硬度计等设备的具体使用场景;在模具试模阶段,书中则强调了对试模结果的分析,包括制品尺寸稳定性、外观质量、脱模性能等,并提供了相应的改进建议。尤其让我印象深刻的是,书中还提到了利用无损检测技术,如超声波探伤、磁粉探伤等,来检查模具内部是否存在缺陷,这对于确保模具的长期稳定运行至关重要。这种对质量的极致追求,体现了作者严谨的科学态度。

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书中关于模具材料选择和热处理工艺的部分,是令我印象最为深刻的章节之一。作者以一种非常系统和全面的方式,介绍了各种常用模具钢的性能特点,包括它们的硬度、韧性、耐磨性、热稳定性以及加工性能等。并且,他还非常细致地分析了不同应用场景下,哪种材料更适合,以及为什么。例如,在讲解冷作模具钢时,书中详细对比了高碳高铬钢、高碳工具钢等几种典型材料,并通过实例说明了它们在模具寿命和加工成本方面的权衡。更令我惊喜的是,在热处理方面,书中不仅介绍了退火、正火、淬火、回火等基本工艺,还深入探讨了真空热处理、渗碳淬火、氮化处理等高级工艺,并详细解释了它们对模具性能的提升作用。例如,真空淬火如何避免氧化脱碳,提高模具表面的光洁度和硬度,这一点对于一些高精度模具的制造尤为关键。

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在阅读《模具制造工艺学》的过程中,我发现书中对模具制造中的安全生产和环境保护措施也给予了足够的重视。在一个日益强调可持续发展和职业健康的时代,这一点尤为可贵。书中详细阐述了在模具加工过程中,操作人员应如何正确使用防护设备,如安全眼镜、防护手套、耳塞等,以及如何正确操作各种机床设备,避免发生意外事故。例如,在讲解数控加工时,书中强调了刀具的正确装夹、工件的可靠固定以及切削参数的合理设定,这些都是保障操作安全的关键。此外,书中还涉及了在模具制造过程中产生的废弃物处理,如切削液的回收与处理、金属废料的分类与回收等,以及如何在生产过程中减少能源消耗,降低对环境的影响。这些内容让我看到了一个负责任的制造商应有的担当。

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在阅读《模具制造工艺学》的过程中,我被书中对各种模具类型及其工作原理的详尽阐述深深吸引。从最基础的塑料注射模具,到复杂的压铸模具,再到精密的冲压模具,每一个类型都被赋予了充分的篇幅。书中不仅仅是简单地描述模具的组成部分,而是深入分析了其背后的力学原理、热力学变化以及材料的塑性变形过程。例如,在讲解塑料注射模具的顶出系统时,作者不仅列举了不同的顶出方式,还详细分析了每种方式的优缺点,以及在不同应用场景下的适用性,甚至还涉及到顶杆的直径选择和位置布置对脱模效率的影响。对于压铸模具,书中关于模具寿命的影响因素,如模具钢的选择、热处理、表面处理以及操作维护等方面的分析,让我对模具的耐久性有了更深刻的理解。这种深入浅出的讲解方式,使得原本复杂的技术概念变得易于理解,也让我对模具制造这一领域产生了浓厚的兴趣。

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