压铸成型工艺与模具设计

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出版者:
作者:屈华昌 编
出品人:
页数:232
译者:
出版时间:2008-3
价格:26.90元
装帧:
isbn号码:9787040231762
丛书系列:
图书标签:
  • 压铸
  • 模具设计
  • 金属成型
  • 铸造
  • 制造工程
  • 机械工程
  • 材料成型
  • 工业设计
  • 精密铸造
  • 模具技术
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具体描述

《普通高等教育"十一五"国家级规划教材•模具设计与制造系列:压铸成型工艺与模具设计》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是新世纪高职高专教改项目成果教材,是根据高职高专模具专业人才培养目标与规格的要求组织编写的。《普通高等教育"十一五"国家级规划教材•模具设计与制造系列:压铸成型工艺与模具设计》共12章。在介绍了金属压铸成型在工业生产中的重要地位、压铸工业概况和压铸机、压铸成型技术及压铸模具设计与制造技术的发展后,介绍了各种类型压铸机及压铸机用压铸模成型的基本原理和工艺过程、压铸成型的特点、压铸模的设计、压铸模常用材料及压铸模成型零件的热处理工艺。在重要的压铸模设计部分,详细介绍了浇注系统和排溢系统的设计、压铸模零部件设计、推出机构设计、侧向抽芯机构设计、压铸模冷却系统设计;接着介绍了压铸模设计的技术要求(压铸模装配的技术要求、结构零件的公差与配合、结构零件的表面粗糙度等);最后,详细介绍了压铸模设计程序,并且以实际例子,从压铸件的工艺分析开始,介绍了分型面的选择及浇注系统的设计、模具结构的确定、模具装配图和设计模具零件图的绘制等。在附录中介绍了压铸件成型中缺陷产生的原因和避免缺陷产生的措施。为了加强对模具标准化、系列化及生产规模化和市场化的认识,《普通高等教育"十一五"国家级规划教材•模具设计与制造系列:压铸成型工艺与模具设计》还介绍了标准模架方面的内容。

现代精密制造技术专题:增材制造与先进材料应用 图书简介 本书深入探讨了当前制造业前沿领域——增材制造(3D打印)技术及其在高性能材料应用中的最新进展与实践挑战。本书旨在为工业工程师、材料科学家、产品设计师以及高技术制造领域的专业人士提供一个全面、深入的学习和参考平台,内容侧重于理论基础、关键工艺控制、材料科学前沿以及面向复杂结构的工程应用。 第一部分:增材制造技术原理与发展趋势 本部分首先回顾了增材制造技术(Additive Manufacturing, AM)的百年发展历程,并系统梳理了当前主流的七大类技术体系,包括但不限于基于粉末床的热熔融(SLM/EBM)、基于液态树脂的光聚合(SLA/DLP)以及材料喷射(Material Jetting)等。重点阐述了每种技术的核心物理机制、热-力学行为及其对最终零件微观结构和宏观性能的影响。 1.1 激光选区熔化(SLM)的精细化控制 详细解析了SLM工艺中激光与金属粉末的相互作用机理,包括能量密度、扫描策略(如跳步、排线)对熔池形成、凝固速率和残余应力的影响。引入了在线监测技术(如光电二极管、高速红外热像仪)在过程反馈与质量控制中的应用,探讨了如何通过实时调整工艺参数来抑制气孔缺陷、裂纹和未熔合现象,从而实现高密度、高均匀性的致密化结构。 1.2 电子束熔化(EBM)的优势与局限 着重分析了EBM技术在处理高反应活性和高熔点材料(如钛合金、铌合金)方面的独特优势,包括高真空环境带来的清洁度优势。对比了EBM与SLM在热历史(Thermal History)上的差异,并探讨了预热温度对晶粒尺寸、相变和力学性能的决定性作用。 1.3 粘结剂喷射(Binder Jetting)与后处理的集成 系统介绍了粘结剂喷射技术在批量化生产中的潜力,特别是其在实现复杂几何形状和多材料集成方面的突破。重点分析了后续烧结(Sintering)或浸渗(Infiltration)过程的工艺窗口,讨论了如何通过优化烧结曲线来控制收缩率、消除内部孔隙并保证零件的尺寸精度和机械性能的稳定性。 第二部分:先进结构与功能材料在AM中的应用 本部分聚焦于增材制造领域中材料科学的前沿探索,特别是针对高性能、极端工况需求的材料体系开发与应用。 2.1 高性能金属合金的定制化 深入研究了高性能镍基高温合金(如Inconel 718, Rene N5)在航空发动机零部件制造中的应用。探讨了如何通过定向凝固(Directional Solidification)技术模拟或实现特定的晶体取向,以满足高蠕变寿命和抗疲劳性能的要求。此外,书中还包含对高熵合金(High-Entropy Alloys, HEAs)增材制造的最新进展,分析了其独特的微观结构演化路径及其在极端温度下的性能潜力。 2.2 增材制造中的陶瓷与复合材料 阐述了陶瓷材料(如氧化铝、碳化硅)在增材制造中面临的粉体流动性、高烧结收缩率和易开裂性等挑战。介绍了利用光固化技术制造陶瓷前驱体,随后进行高精度脱脂烧结(Debinding and Sintering)的整体工艺链。对于纤维增强复合材料(如碳纤维/聚合物基体),重点讨论了如何通过定向铺放(Draped/Aligned Fiber Placement)技术,精确控制纤维的路径和密度,从而实现各向异性的力学性能设计。 2.3 功能梯度材料(FGMs)的构筑 详细介绍了增材制造在实现材料成分、微观结构或性能在空间上连续变化的梯度材料设计中的独特优势。通过分层或梯度扫描策略,探讨了如何在一块零件内部平滑过渡硬质合金与韧性基体,以优化界面结合强度和抗热冲击能力,这在热端部件制造中具有极高的价值。 第三部分:面向复杂结构的仿真、设计与后处理 本部分强调了从数字设计到物理成型的全流程优化,特别是针对复杂几何和高性能需求的工程实践。 3.1 增材制造的拓扑优化与点阵结构设计 系统介绍了基于有限元分析的拓扑优化方法(Topology Optimization)如何与AM的制造约束(如最小壁厚、悬垂角限制)相结合。重点讲解了点阵结构(Lattice Structures)的设计原理,包括单元体的选择(如Octet-truss, Gyroid)及其对材料宏观力学性能(刚度、能量吸收率)的调控。书中提供了如何利用有限元模型预测点阵结构的屈曲和塑性失效行为的案例分析。 3.2 制造过程中的热应力与残余应力仿真 构建了增材制造过程中的多尺度、多物理场耦合仿真模型,涵盖了热传导、相变、流体力学和机械应力分析。着重于如何通过计算模拟预测零件的翘曲变形(Warping)和内部残余应力分布,从而指导预热温度的设定和支撑结构的优化,以最小化后期热处理的应力释放需求。 3.3 高效的后处理技术 全面回顾了增材制造零件后处理的关键步骤。详细论述了选择性激光烧结(SLS/SLM)零件的去粉/支撑去除技术,包括化学溶解、机械加工和电化学辅助去除。在热处理方面,强调了热等静压(Hot Isostatic Pressing, HIP)在消除内部孔隙、提高疲劳性能中的决定性作用,并讨论了针对不同材料体系优化的HIP工艺窗口。此外,还涵盖了表面精加工技术,如激光重塑(Laser Remelting)和微球抛丸(Micro-bead Blasting)对表面粗糙度及耐腐蚀性能的改善机制。 总结 本书紧密结合工程实践,以解决现代高端制造中的实际问题为导向,是理解和掌握增材制造前沿技术、材料科学交叉应用及其复杂工程实现的权威参考资料。通过对这些先进制造范式的深入剖析,读者将能更好地驾驭复杂零件的数字化制造流程,推动产品性能的迭代升级。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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说实话,我本来对这种偏向工艺和设计的专业书籍抱有一丝疑虑,总觉得它们可能更侧重理论的堆砌,缺乏实操指导。然而,这本书完全打消了我的顾虑。它在模具设计那一部分的处理简直是教科书级别的典范。作者并没有停留在标准的设计规范上,而是非常细致地分析了不同类型模具结构(比如热流道与冷流道系统的对比选择)在实际压铸过程中的优缺点及其对流动性、充填均匀度的影响。更让我印象深刻的是,书中对CAE模拟结果的解读部分。它不仅展示了模拟图像,还教会读者如何根据模拟得到的压力分布、温度梯度图来反推出模具结构上的具体修改意见,这种“理论指导实践,实践反哺理论”的闭环思维,是很多同类书籍所欠缺的。我按照书里提到的几个关于排气槽设计的建议进行调整后,产品不良率确实有了显著下降,这直接证明了书中内容的实用性和前瞻性。读完这一部分,我感觉自己对模具设计的理解,已经从“会画图”提升到了“会思考结构”的层次。

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这本书的装帧设计挺有意思,封面用了那种磨砂质感的纸张,拿在手里分量十足,一看就知道内容很扎实。我翻开目录的时候,就被里面清晰的结构吸引了。它似乎不仅仅是在罗列技术要点,更像是在构建一个完整的知识体系。比如,它对材料科学在精密铸造中的应用讲得非常透彻,从合金的选择标准到微观组织变化,都有深入的剖析,这点对于我们工程师来说,简直是福音。我记得有一章专门讨论了如何通过优化冷却速率来控制晶粒结构,那部分的图表做得非常直观,即便是初次接触这个领域的人,也能迅速抓住核心。而且,作者在讲解复杂的热力学原理时,总能找到非常贴合实际生产的案例来辅助说明,使得原本抽象的理论变得生动起来。我尤其欣赏它在介绍缺陷控制时的那种严谨态度,不是简单地告诉我们“怎样做”,而是深入分析了“为什么会发生缺陷”,以及如何从源头上杜绝它们,这才是真正有价值的经验传授。整体感觉,这本书的知识密度非常高,需要静下心来仔细研读,但每一次翻阅都能带来新的启发和收获。

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这本书的语言风格非常独特,它不像那种干巴巴的学术论文,更像是一位经验丰富的前辈在和年轻工程师交谈,语气中带着一种沉稳和鼓励。在讲解一些关键的工艺参数设定时,作者常常会穿插一些行业内的“潜规则”或者说“经验之谈”,这些看似不起眼的小细节,往往是决定产品成败的关键。比如,关于润滑剂的选择和喷涂时机,书中给出的建议非常具有操作性,它考虑到不仅仅是润滑本身,还兼顾了清洗的难易程度和对模具寿命的影响。另外,作者在处理“异常现象排查”这一章节时,展现了极高的逻辑性。它不是简单地列出故障清单,而是构建了一个决策树模型,引导读者从最常见的、最容易检查的方面入手,逐步深入到材料疲劳或模具应力分析等深层问题,这种由表及里的排查方法,大大提高了问题解决的效率。这本书读起来不觉得累,但每一页的内容都值得反复咀嚼,细细体会其中蕴含的经验智慧。

评分☆☆☆☆☆

我关注的重点是数字化制造和智能控制在压铸领域的应用,原以为这本书会在这方面比较薄弱,毕竟传统的工艺书籍往往滞后于技术发展。出乎意料的是,书中专门辟出了一块内容来探讨如何将传感器数据融入到工艺参数的实时反馈和闭环控制中去。虽然它没有深入到编程代码层面,但它清晰地阐述了理想的智能压铸系统应该具备的几个核心功能模块,以及如何量化压射过程中压力和速度的瞬态变化对铸件质量的影响曲线。这种对前沿趋势的把握,让这本书的价值瞬间提升了一个档次。它没有盲目追逐“工业4.0”的热词,而是脚踏实地地分析了现有设备如何通过优化流程管理和数据采集,来实现向更高精度控制的过渡。对于我们工厂进行设备升级和流程再造的决策,这本书提供了非常坚实的理论和案例基础,帮助我们避免了许多盲目投入的风险。

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从排版和图文搭配来看,这本书的编纂质量非常高,这对于理解复杂的机械和热学概念至关重要。大量的流程图、剖视图和截面图,不仅清晰地展示了压射循环的各个阶段,还用箭头和颜色标注精确地指示了金属液体的流动路径和应力集中区域。我特别欣赏书中对“模具维护与寿命管理”这一块的处理。它不仅仅是教你如何进行日常保养,而是从材料疲劳的角度,分析了热冲击、热疲劳与机械应力累积对模具钢材寿命的复合影响,并提出了基于风险评估的预防性维护策略。这种宏观与微观相结合的视角,使得读者能够跳出单纯的“操作层面”,去思考整个系统的长期经济效益。阅读过程中,我感觉这本书已经超越了一本单纯的工艺手册,它更像是一本指导工程师进行系统化、科学化生产管理的综合参考典籍,非常值得作为工具书长期收藏。

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