锻模设计技术及实例

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出版者:
作者:王以华 编
出品人:
页数:657
译者:
出版时间:2009-1
价格:76.00元
装帧:
isbn号码:9787111251941
丛书系列:
图书标签:
  • 锻模设计
  • 模具设计
  • 机械制造
  • 金属成形
  • 锻造工艺
  • 工程技术
  • 工业设计
  • 案例分析
  • 实用技术
  • 专业参考
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具体描述

《锻模设计技术及实例》除了介绍锻模设计的基本理论知识外,还汇集了众多作者从事锻模设计数十年的经验,选择了上海及国内外典型、先进、实用的模具结构,给出了近百个设计实例。有的实例给出详尽的设计步骤,初学者可以模仿设计;有的实例结合金属流动模拟技术,给出节能、节材、深入研究、开拓创新的新思路。

随着汽车、航空航天、造船、农机、高速列车等工业的飞速发展,对模锻件的需求与日俱增,对从事锻模设计人才的需求如饥似渴。为了给刚从事锻模设计、缺乏经验的人员提供锻模设计实例,尽快掌握锻模设计的技艺,同时也为已经从事锻模设计的工程技术人员、大专院校的师生及科研人员、工人提供可借鉴的理论和实例,编写了《锻模设计技术及实例》。

锻模设计技术及实例(书名) 内容概要 《锻模设计技术及实例》 是一本专注于现代锻压工艺、模具设计原理与实践应用的专业技术书籍。本书旨在为从事模具设计、制造、锻压工艺规划及相关技术研究的工程师、技术人员、高等院校师生提供全面、深入的学习资源和实用的参考指南。 全书系统梳理了锻模设计所需的基础理论知识,涵盖了材料科学、塑性变形力学等核心领域,并详细阐述了各种典型锻件的成形工艺路线制定、模具结构设计、关键参数计算以及先进制造技术的应用。本书特别强调了数字化设计与仿真技术在模具开发中的集成应用,旨在提升设计效率和产品质量。 --- 详细章节内容介绍 第一部分:锻压基础理论与材料科学 第一章 塑性变形基础理论 本章深入探讨了金属塑性变形的物理本质和力学原理。内容包括:应力、应变分析在锻造过程中的应用;金属的流变学特性(如加工硬化、恢复与再结晶);以及塑性加工中的断裂判据和韧性评估方法。重点解析了压缩、拉伸、弯曲和扭转等基本变形模式的能量守恒与平衡方程,为后续的模具设计提供坚实的理论基础。 第二章 锻造常用材料的性能与选择 详细介绍了应用于模锻、自由锻和滚锻的常用合金钢、高强度钢、不锈钢以及高温合金等材料的组织结构、热处理工艺及其在塑性加工中的行为特点。讨论了材料的各向异性对模具设计的影响,以及如何根据最终产品的服役要求(如强度、疲劳寿命和耐磨性)科学选择合适的原材料。 第三章 锻造工艺参数与生产控制 本章聚焦于影响锻件质量和模具寿命的关键工艺参数。内容包括:锻造温度窗口的确定(加热温度、终锻温度的控制策略);变形程度的合理分配;对不同类型锻件(如盘轴类、连杆类、涡轮叶片)的道次设计原则。此外,还涵盖了对模膛尺寸、圆角半径和拔模斜度等几何参数的精确计算方法。 --- 第二部分:锻模结构设计与分析 第四章 模锻模具的结构设计 本章是全书的核心部分之一,系统讲解了闭式模锻和开口模锻模具的设计要点。详细阐述了: 1. 预成形(镦粗、拔长、制坯)模具设计: 针对复杂零件,如何设计有效的工序,以均匀分配变形量。 2. 终锻模具设计: 重点分析了模膛的结构设计、飞边槽(或保余量槽)的尺寸和形状确定、以及排气系统(排气孔道)的设计标准,以确保金属完全充满且避免过锻。 3. 模具的分型面设计: 探讨了对复杂曲面零件,如何选择最优分型线以简化模具制造和提高锻件质量。 第五章 自由锻模具设计与工具布置 针对大型、中小型自由锻件的特点,本章介绍了上、下模的设计原则。内容包括:上模的固定方式、下模的工作面设计、以及在压力机上布置不同类型工具(如芯棒、垫块、夹持工具)的通用方法和安全性考量。 第六章 模具强度与寿命分析 模具的可靠性是锻造生产的关键。本章从工程力学的角度分析了模具在承受冲击载荷和高压下的应力分布。介绍了如何计算模具的工作表面承载能力,如何选择模具钢种并进行合理的表面强化处理(如渗碳、氮化、PVD涂层),以提高模具的抗疲劳和抗热磨损能力。 --- 第三部分:先进制造技术与数字化应用 第七章 模具制造工艺与精度控制 本章介绍了现代锻模的制造流程。详细阐述了电火花加工(EDM)、数控铣削(CNC)和三维打印技术(3D打印)在模具型腔制造中的应用。重点讨论了如何通过精密的加工和磨削技术来保证模具表面粗糙度和几何尺寸精度,以及热处理对最终模具精度的影响。 第八章 锻造过程的计算机模拟(CAE) 数字化仿真技术在现代锻模设计中占据了不可或缺的地位。本章介绍如何利用有限元分析(FEA)软件对锻造过程进行模拟。内容包括: 1. 充填模拟: 预测金属流线、检查空洞和折叠的形成风险。 2. 应力/应变分析: 评估模具的局部应力峰值,预测模具疲劳区域。 3. 优化设计: 基于模拟结果,迭代修正预成形道次和终锻模具形状,实现“零试锻”目标。 第九章 典型复杂锻件的模具设计实例 本章通过多个实际工程案例,展示了理论与实践的结合。案例涵盖了: 高精度航空发动机叶片模具设计: 侧重于型面复杂性、材料的定向凝固要求和超高精度控制。 汽车曲轴类零件的模锻工艺路线规划: 重点分析多工位模具的集成设计和自动化操作的接口考虑。 大型法兰件的开口模锻设计: 侧重于镦粗和芯孔的成形技术。 --- 目标读者与本书价值 本书内容组织逻辑严密,图文并茂,既有严谨的理论推导,又紧密结合工业生产的实际需求。它不仅是模具设计人员的案头必备手册,也是对塑性加工领域感兴趣的工程师和研究人员深化专业知识的理想读物。通过学习本书,读者将能够独立完成复杂锻件的模具设计方案制定,并有效运用数字化工具优化生产流程,从而显著提升锻造产品的合格率和企业的核心竞争力。 --- (注:本书内容严格围绕“锻模设计技术”展开,不包含铸造、冲压、切削加工等非锻造领域的深入讨论。)

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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书中关于锻模材料选择的论述,我个人觉得非常详实,提供了一系列不同性能的材料参数对比,并且对每种材料的适用范围、优缺点都进行了详细的分析。比如,它提到了用于冷镦模具的粉末冶金高合金钢,以及在高温锻造中常用的热作模具钢。书中不仅给出了这些材料的化学成分、硬度、抗拉强度、断裂韧性等关键技术指标,还深入探讨了这些指标如何影响模具的使用寿命和加工精度。我特别喜欢书中关于材料热处理工艺的介绍,它详细描述了淬火、回火、渗氮等过程对材料性能的优化作用,并且提供了具体的工艺参数范围。此外,书中还对模具的表面处理技术,如 PVD 涂层、氮化处理等进行了介绍,并阐述了这些技术如何提高模具的耐磨性、抗腐蚀性,从而延长其使用寿命。这些内容对于我理解不同锻模在实际应用中的性能表现,以及如何根据具体需求选择合适的材料,提供了非常宝贵的指导。

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我特别关注书中关于锻模寿命分析和优化部分的论述。作者在这里提供了多种评估模具寿命的方法,并详细阐述了影响模具寿命的关键因素,如材料疲劳、磨损、腐蚀等。书中对这些因素的机理进行了深入的分析,并且提供了相应的预测模型和计算公式。我非常赞赏书中关于模具磨损机制的详细讲解,它不仅区分了磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损等不同类型,还结合了实际案例,分析了不同磨损类型在模具上的表现以及如何通过表面处理和优化设计来减缓磨损。此外,书中还介绍了一些延长模具寿命的常用方法,例如优化热处理工艺、采用先进的表面涂层技术、改进润滑系统等,并且对这些方法的有效性进行了量化分析。这部分内容对于我理解如何提高生产效率、降低制造成本具有非常重要的指导意义。

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这本书的装帧设计非常精美,封面采用了厚实且略带磨砂质感的纸张,触感温润。图案的设计简洁大气,暗纹的金属质感浮雕工艺恰到好处地凸显了“锻模”这一主题,隐约可见的齿轮与线条交织,传递出精密机械的韵味。我特别喜欢封面上那抹深邃的蓝色,搭配银色的书名字体,营造出一种科技感与厚重感并存的视觉效果。翻开书页,纸张的白度适中,不易反光,印刷清晰,字体大小排布合理,阅读起来非常舒适。整体而言,这本书在视觉和触觉上都给人一种高端、专业的印象,仿佛还没开始阅读,就已经被它的品质所折服。细节之处,比如书脊的缝线牢固,内页的边缘处理也十分光滑,这些都体现了出版方在制作工艺上的用心。无论是放在书架上作为装饰,还是在手中翻阅,它都能带来一种愉悦的体验。对于我这样一名注重书籍整体呈现效果的读者来说,这样的包装无疑是一大加分项。它不仅仅是一本技术书籍,更是一件值得收藏的工艺品,让人在获取知识的同时,也能享受到美的熏陶。

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书中对于锻模的制造工艺部分的描述,同样令我印象深刻。它详细介绍了模具加工过程中常用的设备和技术,例如数控铣削、电火花加工、慢走丝线切割等,并且对这些技术的原理、优缺点以及在模具制造中的应用进行了清晰的阐述。我尤其对书中关于电火花加工(EDM)在模具复杂型腔加工中的应用进行了深入的介绍,包括不同电极材料的选择、加工参数的优化以及加工后表面质量的控制。此外,书中还对模具的装配、调试和试模过程进行了详细的说明,强调了这些环节对最终产品质量的重要性。它不仅仅是介绍了加工方法,更重要的是,它还解释了不同加工方法对模具精度和表面粗糙度的影响,以及这些因素如何反过来影响锻件的质量。

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我发现这本书的目录结构规划得十分清晰合理,逻辑性很强。从基础的锻模分类、材料选择,到核心的设计原理、成形工艺,再到后期处理、质量控制,再到实际的应用案例,层层递进,由浅入深。这种编排方式让我能够循序渐进地学习,不会感到信息过于碎片化或者突兀。尤其让我印象深刻的是,在每个章节的开头,作者都简要概述了本章的学习目标和重点内容,这有助于我在阅读前对整个章节有一个整体的把握,也方便我在复习时快速定位关键信息。此外,目录页还对一些重要的术语和概念进行了标注,使得读者在查阅时更加便捷。我曾经阅读过一些技术书籍,它们的目录往往过于简单,或者按照个人的偏好进行划分,导致读者难以快速找到所需内容。而这本书的目录,则明显经过了精心设计,充分考虑了读者的学习路径和信息获取习惯,体现了作者在内容组织上的专业性和严谨性。

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我非常喜欢书中对锻模在不同行业应用的综述。它不仅仅局限于传统的汽车制造或航空航天领域,而是拓展到了电子产品、医疗器械、能源设备等多个新兴领域。书中通过具体案例,展示了锻模技术如何在这些领域发挥关键作用,例如在制造高性能电子元件时,需要精度极高的微细锻模;在生产医疗植入物时,则需要生物相容性材料制成的特殊锻模。这种跨行业的视角,让我对锻模技术的应用前景有了更广阔的认识,也激发了我探索更多创新应用的可能性。书中对于不同行业对锻模性能要求的差异性分析,也让我受益匪浅,理解了技术的通用性与行业特殊性的结合。

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我个人认为,这本书在引导读者进行问题解决和创新思考方面,起到了非常积极的作用。它不仅仅是知识的传授,更是在鼓励读者举一反三。书中在介绍一些经典的设计方法和技术时,常常会提出一些开放性的问题,或者引导读者思考在特定条件下可能出现的挑战以及解决方案。例如,在讨论如何提高模具的生产效率时,书中会引导读者思考如何通过优化模具结构、改进加工工艺、甚至引入自动化设备等多种途径来实现。这种引导性的叙述方式,能够激发读者的独立思考能力,培养他们分析问题、解决问题的能力,并为他们未来的创新实践打下坚实的基础。

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书中所包含的各种锻模实例分析,是我认为最具有实践价值的部分。作者并没有仅仅展示成品图片,而是深入剖析了每一个案例的设计思路、关键技术以及在生产过程中遇到的问题和解决方案。例如,在介绍汽车发动机连杆的锻模设计时,书中详细说明了如何根据零件的形状特点和批量生产的需求,来确定模具的分度、拔模角度以及浇口位置。它还分享了在实际生产中,由于材料的流动性不均导致的产品缺陷,以及通过调整模具结构和工艺参数来解决的案例。这些真实的案例,让我能够将书本上的理论知识与实际生产相结合,更好地理解设计背后的逻辑和权衡。这些实例的深度和广度,远远超出了我之前阅读过的任何一本同类书籍。

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这本书在内容呈现上,我认为最值得称赞的是其理论与实践的完美结合。书中既有严谨的理论基础和深入的原理分析,又有大量来源于实际生产的案例和经验分享。作者在讲解理论知识的同时,会引用具体的工程实例来印证,使得抽象的理论变得具体可感。反之,在分析具体案例时,也会穿插相关的理论解释,帮助读者理解案例背后的技术原因。这种“理论-实践-理论”的循环式讲解方式,不仅能够加深读者的理解,还能帮助读者建立起系统性的知识体系。而且,书中的图表、公式和数据都经过精心挑选和排版,清晰易懂,有效支持了内容的表达。

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书中对锻模设计原则的阐述,我认为非常到位。它不仅仅是罗列一些公式和规范,而是深入地解释了每一个设计要素背后的物理原理和工程考量。例如,在谈到模具间隙设计时,书中详细分析了间隙过大或过小可能导致的缺陷,并给出了基于材料塑性变形能力的计算方法。此外,书中对于分模面设计、排料设计、脱料机构设计等关键环节的讲解,也十分细致,并结合了大量的图示和示意图,使得复杂的概念变得易于理解。我尤其欣赏书中关于应力集中分析的介绍,它通过有限元分析的思路,讲解了如何通过优化模具结构来降低应力集中,从而提高模具的可靠性。对于那些初学者来说,这样的讲解能够帮助他们建立起对锻模设计的直观认识,避免走弯路。

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