本書是在第1版的基礎上，總結國內各院校特別是北京市各高校進行教學改革的實踐成果，貫徹教育部機械基礎課程教學指導分委員會工程材料及機械制造基礎課程教學指導組最新制定的“《工程材料及機械制造基礎》教學基本要求”和“重點高等工科院校金工課程改革指南”的精神，并考慮更好地體現我國高等工科院校機械類專業人才培養目標而進行修訂的。
本書的主要內容有材料成形理論基礎、鑄造、塑性成形、焊接、粉末冶金、非金屬制品成形、現代材料成形技術、材料成形工藝自動化、材料成形方法選擇及機械產品質量控制等。它既是多年來科研與生產實踐經驗的總結，也是教學實踐經驗的積累。本書引入工藝設計實用資料和典型工藝案例，內容翔實，數據準確，深入淺出，圖文并茂。
本書可作為高等工科院校機械類專業學習本課程的通用教材，也可作為有關工程技術人員的參考書。
“材料成形工藝基礎”是我國工科院校中貫徹工藝基礎教育的一門綜合性的技術基礎課程，是工程材料及機械制造基礎課程（金工課程）的主要組成部分之一。在高等工科院校本科機械類專業人才培養過程中，金工課程所涉及的機械制造工藝理論和基礎知識不可或缺，它既是培養從事機械設計和機械制造工程技術人才的重要基礎，也是培養復合型人才和構建多學科知識結構的重要基礎。本教材第1版作為北京市普通高等學校教育教學改革試點項目“金工課程改革研究與實踐”的重要成果之一，出版以來在多所高校使用。近幾年來，我國金工課程改革又取得諸多成果，金工教師在多年的教學與研究實踐中積累了許多新鮮經驗。為適應高等工科院校本科機械類專業人才培養目標對該課程的新要求，特對原教材進行修訂。
本次修訂體現以下特點：
(1) 教材以我國高等工科院校機械類專業人才培養目標為出發點，貫徹教育部機械基礎課程教學指導分委員會工程材料及機械制造基礎課程教學指導組最新制定的“《工程材料及機械制造基礎》教學基本要求”和“重點高等工科院校金工課程改革指南”的精神，總結國內各院校特別是北京市各高校進行教學改革的實踐成果，體現該課程教學的基本經驗并面向未來。
(2) 教材在體系上突出材料成形的理論基礎，強化綜合分析與應用。在內容上重點體現新穎性和科學性，精選鑄造、塑性成形和焊接等常規工藝方法，較大幅度地引入材料成形新技術、新工藝，以適應現代機械制造技術的發展。
(3) 教材力求體現工藝性課程的鮮明特色，適當引入部分工藝設計常用資料，采用比較典型的綜合性工藝案例，在每章之后輔以一定量的復習思考題，以利于培養學生獲取知識、分析問題與解決工程技術實際問題的能力，提高學生的工程素質與創新思維能力。
(4) 教材保持了第1版重點突出、深入淺出、圖文并茂和便于自學的優點，其名詞術語和計量單位采用最新的國家和行業技術標準。
本教材由北京市金屬工藝學研究會組織部分高校多年從事金工教學富于經驗的教師編寫和修訂。本書由嚴紹華任主編，參加修訂的教師有： 清華大學李雙壽、嚴紹華、李家樞，北京交通大學何慶復，北京理工大學周郴知，北京林業大學錢樺，北京工業大學程文彬，北京聯合大學機電學院陳萍。清華大學姚啟明、來可宜和北京科技大學樊百林等參與全書插圖的繪制。
本書的編寫和修訂得到北京市教委高教處和教育部工程材料及機械制造基礎課程教學指導組的關心，北京理工大學朱鐵保教授和清華大學龔國尚教授對教材初稿進行了審閱，在此謹表示衷心的感謝。
在本書修訂過程中，編者參考了國內外部分相關教材和科技文獻，在此特向有關作者和單位表示深切的謝意。
由于編者水平和經驗所限，書中難免有錯誤與不妥之處，敬請讀者批評指正。
編 者
2008年8月
1 材料成形理論基礎1
1.1 液態成形基礎1
1.1.1 金屬的凝固1
1.1.2 金屬和合金的鑄造性能3
1.1.3 鑄造性能對鑄件質量的影響7
1.2 塑性成形基礎16
1.2.1 塑性成形的實質16
1.2.2 冷變形強化與再結晶18
1.2.3 鍛造比與鍛造流線21
1.2.4 塑性成形基本規律22
1.2.5 金屬的鍛造性能24
1.3 冶金連接成形基礎27
1.3.1 焊接熔池的化學冶金過程27
1.3.2 焊接接頭的組織和性能29
1.3.3 焊接應力和變形32
1.3.4 金屬焊接性37
復習思考題39
2 鑄造41
2.1 砂型鑄造41
2.1.1 手工造型常用方法小結41
2.1.2 機器造型（芯）42
2.2 特種鑄造45
2.2.1 熔模鑄造45
2.2.2 金屬型鑄造46
2.2.3 壓力鑄造47
2.2.4 低壓鑄造48
2.2.5 離心鑄造49
2.3 鑄造工藝設計50
2.3.1 鑄造工藝設計內容和步驟50
2.3.2 鑄造工藝設計舉例56
2.4 鑄件結構工藝性57
2.4.1 鑄造性能對鑄件結構的要求57
2.4.2 鑄造工藝對鑄件結構的要求59
2.5 常用合金鑄件生產61
2.5.1 鑄鐵件生產61
2.5.2 鑄鋼件生產73
2.5.3 非鐵合金鑄件生產76
復習思考題80
3 塑性成形82
3.1 自由鍛82
3.1.1 自由鍛工藝規程的制定82
3.1.2 自由鍛工藝規程實例85
3.2 模鍛87
3.2.1 模鍛的特點與應用87
3.2.2 錘上模鍛89
3.2.3 其他設備上的模鍛95
3.3 板料沖壓98
3.3.1 板料沖壓的特點及應用99
3.3.2 板料沖壓的基本工序99
3.4 其他塑性加工方法108
3.4.1 精密模鍛108
3.4.2 精密沖裁109
3.4.3 擠壓成形109
3.4.4 軋制成形111
3.4.5 擺動碾壓113
3.5 鍛壓件結構工藝性114
3.5.1 自由鍛鍛件的結構工藝性114
3.5.2 模鍛件的結構工藝性115
3.5.3 板料沖壓件的結構工藝性116
復習思考題119
4 焊接120
4.1 概述120
4.2 常用熔焊方法122
4.2.1 焊條電弧焊122
4.2.2 埋弧焊126
4.2.3 氣體保護焊128
4.2.4 電渣焊130
4.3 壓焊和釬焊132
4.3.1 電阻焊132
4.3.2 摩擦焊135
4.3.3 釬焊136
4.4 常用金屬材料的焊接137
4.4.1 碳鋼的焊接137
4.4.2 低合金結構鋼焊接138
4.4.3 不銹鋼焊接140
4.4.4 鑄鐵焊補140
4.4.5 非鐵金屬焊接141
4.5 焊接結構工藝設計142
4.5.1 焊接結構生產工藝過程概述142
4.5.2 焊接結構工藝設計143
4.5.3 焊接結構工藝設計實例150
復習思考題151
5 粉末冶金152
5.1 粉末冶金的特點和應用152
5.2 粉末冶金工藝過程152
5.2.1 粉末的制取152
5.2.2 粉末制品的成形153
5.2.3 粉末冶金新技術159
復習思考題163
6 非金屬制品的成形164
6.1 塑料制品成形164
6.1.1 概述164
6.1.2 塑料成形加工基礎164
6.1.3 塑料的成形166
6.2 橡膠制品成形171
6.2.1 概述171
6.2.2 橡膠制品成形方法簡介171
6.3 陶瓷制品成形172
6.3.1 陶瓷制品的主要原料172
6.3.2 陶瓷制品成形技術172
6.4 復合材料制品成形175
6.4.1 復合材料成形特點175
6.4.2 復合材料成形技術175
復習思考題180
7 現代材料成形技術181
7.1 現代鑄造技術181
7.1.1 氣壓造型181
7.1.2 消失模鑄造183
7.1.3 鑄造凝固新工藝188
7.2 現代塑性成形技術193
7.2.1 超塑性成形193
7.2.2 高能率成形196
7.3 現代焊接與熱切割技術199
7.3.1 等離子弧焊與切割199
7.3.2 電子束焊201
7.3.3 激光焊與切割202
7.3.4 擴散焊204
7.4 材料成形復合工藝205
7.4.1 液態模鍛205
7.4.2 粉末鍛造208
7.4.3 噴霧鍛造209
復習思考題209
8 材料成形工藝自動化210
8.1 快速原型技術210
8.1.1 快速原型技術簡介210
8.1.2 快速原型工藝211
8.1.3 快速原型技術在熱加工中的應用214
8.2 材料成形計算機技術215
8.2.1 模擬技術215
8.2.2 專家系統220
8.2.3 熱加工CAD/CAM222
8.3 材料成形自動設備及系統225
8.3.1 工業機器人225
8.3.2 熱加工CNC230
8.3.3 熱加工FMS232
8.3.4 熱加工自動生產線234
復習思考題237
9 材料成形方法選擇及機械產品質量控制238
9.1 材料成形方法選擇238
9.1.1 材料成形方法選擇的原則238
9.1.2 常用材料成形方法及其制件的分析比較240
9.1.3 典型材料成形方法選擇舉例242
9.2 全面質量管理在機械制造中的應用245
9.2.1 機械產品質量的概念245
9.2.2 質量管理及其發展過程245
9.2.3 全面質量管理的概念248
9.2.4 質量成本的概念249
9.2.5 ISO 9000系列標準簡介250
9.2.6 質量體系認證制度252
9.3 機械產品常用的無損檢測方法252
9.3.1 致密性檢測253
9.3.2 滲透檢測253
9.3.3 磁粉檢測253
9.3.4 超聲波檢測254
9.3.5 射線檢測255
9.3.6 無損檢測新技術256
復習思考題259
參考文獻260
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