第1章 金屬材料與熱處理 1
1.1 金屬的晶體結構與結晶 1
1.1.1 金屬的晶體結構 1
1.1.2 純金屬的結晶 4
1.1.3 金屬的同素異晶轉變 6
1.2 合金與鐵碳合金 7
1.2.1 合金的基本概念和結構 7
1.2.2 鐵碳合金的基本組織 8
1.2.3 鐵碳合金相圖 9
1.3 金屬材料熱處理 15
1.3.1 鋼在加熱時的組織轉變 16
1.3.2 鋼在冷卻時的組織轉變 17
1.3.3 鋼的熱處理工藝 18
1.3.4 鋼的表面熱處理 21
1.4 常用的金屬材料 21
1.4.1 鋼 21
1.4.2 有色金屬及其合金 25
習題 28
第2章 鑄造成型技術 29
2.1 合金的鑄造性能 29
2.1.1 合金的充型能力 30
2.1.2 合金的收縮 32
2.1.3 合金的吸氣性 38
2.2 常用的鑄造合金及鑄造方法 39
2.2.1 常用的鑄造合金 39
2.2.2 常見的鑄造缺陷 47
2.2.3 常用的鑄造方法 48
2.3 砂型鑄造工藝設計 57
2.3.1 砂型鑄造的基本過程 58
2.3.2 鑄造工藝圖的繪制 58
2.3.3 鑄造工藝設計實例 66
2.4 鑄造結構工藝性 68
2.4.1 鑄造性能對結構的要求 68
2.4.2 鑄造工藝對結構的要求 73
習題 76
第3章 壓力加工成型技術 79
3.1 壓力加工成型方法 79
3.1.1 型材生產方法 79
3.1.2 機械零件的毛坯及產品生產 81
3.2 金屬材料的塑性成型基礎 82
3.2.1 金屬塑性變形的實質 82
3.2.2 塑性變形對金屬組織和性能的影響 84
3.3 鍛造 87
3.3.1 金屬材料的鍛造性能 87
3.3.2 自由鍛造 90
3.3.3 模型鍛造和胎模鍛造 97
3.4 沖壓 104
3.4.1 沖壓的特點及應用 104
3.4.2 板料的沖壓成型性能 105
3.4.3 沖壓基本工序 107
3.4.4 沖壓件的結構設計 117
習題 121
第4章 焊接成型技術 124
4.1 焊接方法 125
4.1.1 焊條電弧焊 125
4.1.2 其他焊接方法 130
4.2 焊接原理與焊接接頭 138
4.2.1 焊接基本原理 138
4.2.2 焊接接頭的組織與性能 141
4.2.3 熱影響區 142
4.2.4 焊接應力與變形 143
4.3 常用金屬材料的焊接 147
4.3.1 金屬材料的焊接性 147
4.3.2 常用金屬材料的焊接 148
4.4 焊接結構工藝設計 151
4.4.1 焊接結構材料及焊接方法的選擇 151
4.4.2 焊接接頭的工藝設計 152
習題 158
第5章 粉末冶金及其成型 160
5.1 粉末冶金基礎 160
5.1.1 金屬粉末的性能 160
5.1.2 金屬粉末的制備方法 162
5.1.3 金屬粉末的預處理 162
5.1.4 粉末冶金材料的應用及發展 163
5.2 粉末冶金工藝過程 164
5.2.1 粉末混合 164
5.2.2 金屬粉末壓制成型 165
5.2.3 燒結 168
5.2.4 后處理 170
5.2.5 硬質合金粉末冶金成型 171
5.3 粉末注射成型技術 171
5.3.1 粉末注射成型技術的特點 171
5.3.2 粉末注射成型件的工藝性 172
5.4 粉末冶金制品的結構工藝性 173
5.4.1 粉末冶金制品的結構工藝性特點 173
5.4.2 粉末冶金成型件的缺陷分析 176
習題 179
第6章 高分子材料及其成型 180
6.1 工程塑料簡介 180
6.1.1 高分子化合物 180
6.1.2 工程塑料的組成 185
6.1.3 塑料的分類和性能 186
6.1.4 常用的工程塑料 188
6.2 工程塑料成型工藝 191
6.2.1 塑料成型的工藝性能 191
6.2.2 注射成型及其工藝條件 194
6.2.3 擠出成型及其工藝條件 197
6.2.4 壓制成型及其工藝條件 198
6.2.5 真空成型及其工藝條件 200
6.2.6 其他成型方法 201
6.3 塑料制品的結構工藝性 203
6.3.1 塑料制品壁厚的設計 203
6.3.2 塑料制品圓角的設計 204
6.3.3 加強筋的設計 204
6.3.4 拔模斜度的設計 206
6.3.5 塑料制品上金屬嵌件的設計 206
習題 208
第7章 工業陶瓷及其成型 209
7.1 工業陶瓷簡介 209
7.1.1 陶瓷材料的性能 209
7.1.2 常用的工業陶瓷 210
7.2 工業陶瓷的生產過程 212
7.2.1 坯料制備 212
7.2.2 成型 212
7.2.3 坯體干燥 215
7.2.4 燒結 215
7.2.5 后續加工 217
習題 217
第8章 復合材料及其成型 218
8.1 復合材料簡介 218
8.1.1 復合材料的定義 218
8.1.2 復合材料的分類 218
8.2 復合材料成型工藝 219
8.2.1 聚合物基復合材料的成型工藝 219
8.2.2 金屬基復合材料的成型工藝 223
8.2.3 陶瓷基復合材料的成型工藝 225
習題 226
第9章 快速成型技術 227
9.1 快速成型技術簡介 227
9.1.1 快速成型技術的原理 227
9.1.2 快速成型技術的分類及特點 228
9.2 快速成型工藝 228
9.2.1 光固化成型工藝(SLA) 228
9.2.2 疊層制造成型工藝(LOM) 229
9.2.3 選擇性激光燒結成型工藝(SLS) 229
9.2.4 熔融堆積成型工藝(FDM) 230
9.2.5 三維打印技術(3DP) 231
9.2.6 快速成型工藝的比較 231
9.3 快速成型技術的應用 232
習題 234
第10章 成型材料與方法選擇 235
10.1 毛壞材料成型方法選擇 235
10.1.1 常用的毛坯材料 235
10.1.2 材料成型方法的選擇原則 237
10.2 常用機械零件的毛坯成型方法選擇 238
10.2.1 軸桿類零件 240
10.2.2 盤套類零件 240
10.2.3 機架、箱座類零件 241
10.2.4 毛坯成型方法選擇舉例 241
習題 241
附錄 習題參考答案 243
參考文獻 263