锻压手册 第1卷 锻造 第4版

《锻压手册第1卷锻造》自1993年第l版问世以来，至今已近30年。其间,第2版、第3版及第3版修订本分别于2002年、2008年和2013年出版。本手册作为我国本由锻造行业高水平专家编写的系统而全面的锻造专业工具书，因其翔实的内容、丰富的数据资料和很强的实用性，多年来受到广大锻造行业读者的欢迎，在我国锻造行业的发展中发挥了重要作用。
《锻压手册第1卷锻造》第4版，适应新时代新形势对锻造技术的要求，保持了实用性，体现了先进性，相较上版手册，大幅度调整了核心工艺内容，强化了精密锻造技术，增加了绿色锻造技术、挤压技术、有色金属锻造技术等内容；强化了数字化技术，并增加了智能化的内容。本手册共有11篇，分别是锻造工艺基础、自由锻造、模锻、精密锻造、挤压、有色合金锻造、回转成形、特种锻造、锻件热处理及质量控制、绿色锻造技术、锻造工艺和模具的数字化与自动化。本手册将以崭新的面貌与行业的广大读者见面，接受行业同仁的检验。
本手册可供锻压行业的工程技术人员使用，也可供大专院校相关专业师生参考。

前言
第1篇锻造工艺基础
概述1
第1章金属加热及温度测量2
11金属加热的目的及方法2
12金属加热时的变化4
13金属的少无氧化加热11
14金属锻造温度范围的确定13
15金属的加热规范17
16金属加热温度的测量22
参考文献30
第2章金属塑性成形力学分析31
21应力31
22应变34
23屈服准则37
24硬化规律43
25塑性本构关系44
26变形力解析的切块法47
参考文献49
第3章金属塑性成形过程物理模拟及
分析50
31物理模拟中的相似理论及模拟准则50
32常用物理模拟材料51
33物理模拟试验方法53
34塑性成形物理模拟及分析步骤63
参考文献64
第4章金属塑性变形流动应力及热
加工图65
41影响流动应力的因素65
42常用金属材料的流动应力67
43金属材料的应力应变模型79
44金属材料的热加工图85
参考文献93
第5章金属塑性成形中的摩擦与
润滑94
51塑性成形中的摩擦及其特点94
52塑性成形中的摩擦力95
53塑性成形时的润滑97
54塑性成形工艺用典型润滑剂99
参考文献109第2篇自 由 锻 造
概述111
第1章锤上自由锻造112
11自由锻造的基本工序112
12工艺过程的制定123
13自由锻造实例143
参考文献146
第2章大锻件锻造147
21大锻件锻造的原理与特点147
22大锻件用钢锭及工艺规范148
23钢锭及坯料加热要求及规范154
24液压机自由锻工艺装备配套与选择158
25大锻件主要工序的变形原理及操作
要求160
26大锻件锻后冷却和热处理工艺165
27大型锻造工艺实例173
参考文献181
第3章大型环件锻制182
31大型环件锻制工艺概述182
32大型环件轧制工艺控制方法183
33大型环件轧制力能计算191
34大型环件锻制生产线和工艺实例192
参考文献195第3篇模锻
概述196
第1章模锻件分类与锻件图制定198
11模锻件分类198
12锻件图制定199
13锻件三维造型215
参考文献217
第2章螺旋压力机上模锻219
21螺旋压力机上模锻工艺与特点219
22各类锻件的工艺及模具特点221
23锻模的设计特点229
24设备公称压力的选择243
25螺旋压力机模锻工艺实例243
参考文献248
第3章热模锻压力机上模锻250
31热模锻压力机上模锻的特点与应用250
32热模锻压力机上模锻工艺分析253
33热模锻压力机上模锻工步设计与坯料
选择258
34热模锻压力机上模锻力计算262
35热模锻压力机上模锻用模架262
36热模锻压力机上模锻的锻模结构与模膛
设计265
37热模锻压力机上模锻工艺实例269
参考文献272
第4章锤上模锻274
41锤上模锻的工艺特点与应用274
42模锻工步选择及坯料计算275
43终锻模膛及预锻模膛279
44制坯模膛设计283
45锻模的结构287
46对击锤上模锻290
47锻锤规格的选用290
48典型件模锻示例292
参考文献295
第5章液压机上模锻296
51液压机上模锻工艺分类及应用296
52液压机上模锻工艺设计特点298
53模具设计301
54液压机上模锻成形力计算及设备吨位
选择302
55液压机上模锻实例304
参考文献308
第6章平锻机上模锻309
61平锻机上模锻的特点及应用309
62镦粗（聚集）规则313
63平锻工步设计316
64平锻模膛和凸模、凹模镶块321
65平锻模结构326
66典型锻件的平锻工艺及其模具设计327
67水平分模平锻机热挤压工艺332
参考文献336第4篇精 密 锻 造
概述337
第1章冷锻338
11冷锻的概念338
111冷锻的特点338
112冷锻的工艺分类与变形程度338
12冷锻用原材料与制坯345
121冷锻用原材料345
122毛坯制备346
13冷锻工艺347
131冷挤压许用变形程度347
132反挤压杯形件孔深与孔径的
关系349
133冷锻工艺设计350
134冷锻变形力计算353
14冷锻模具设计360
141冷锻模具的组成360
142冷锻模具工作部分362
143冷挤压组合凹模的设计计算368
144冷锻模具用材料的选用371
145冷锻模具寿命372
参考文献373
第2章温锻374
21温锻的特点374
22温锻温度的选择374
221温度对材料流动应力和塑性的
影响375
222温度对温锻件性能和模具的
影响377
23温锻前的准备378
231坯料的形状与尺寸378
232坯料的预备软化处理378
233坯料的加热方法378
234模具预热378
235润滑378
24温锻变形力379
241影响温锻变形力的因素379
242温挤压变形力的确定381
25温锻模具382
251温锻模具工作部分材料的选择382
252温锻模具的结构383
253凸、凹模工作部分的设计383
254温锻模具的冷却方法384
255组合凹模的设计特点385
26温锻件的质量385
261温锻件的尺寸精度385
262温锻件的表面粗糙度386
263温锻件的微观组织387
264温锻件的力学性能387
27温锻应用实例389
271碳素结构钢的温锻389
272合金结构钢的温锻389
273轴承钢的温锻390
274不锈钢的温锻391
275高温合金的温锻392
276铝合金的温锻393
277纯铜的温锻394

《锻压手册第1卷锻造》自1993年第1版问世以来，已经走过了27个年头。其间,第2版、第3版及第3版修订本分别于2002年、2008年和2013年出版。27年来，本手册作为我国本由锻造行业高水平专家编写的系统而全面的锻造专业工具书，因其翔实的内容、丰富的数据资料和很强的实用性而受到广大锻造行业读者的欢迎，在我国锻造行业的发展中发挥了重要作用。
进入新时代以来，我国的国民经济、国防建设，尤其是制造业取得了迅猛的发展。新时代对锻造技术提出了更高的要求，也极大地促进了锻造行业技术水平的发展；新时代提升了我国的国际地位，我国锻压行业在国际锻压界的学术地位也随之显著提高。同时，国际上先进制造领域，包括锻压界，在学术研究与技术研发应用两方面有很多新的成果涌现。在这种形势下，中国机械工程学会塑性工程分会启动了《锻压手册第1卷锻造》的修订工作。
为了适应新时代新形势，保持实用性，体现先进性，本书进行了以下六个方面的调整和增删：
（1）大幅度调整了核心工艺部分，包括自由锻造、模锻、精密锻造、回转成形和特种锻造。重新梳理整合之后，篇章结构有较大变化。第3版中锤上模锻为独立成篇，考虑到锤上模锻在各大锻造企业中的地位已经不复当年，将其加入模锻一章，列在螺旋压力机和热模锻压力机上模锻之后。锻件的精整、热处理及质量控制一篇也做了大幅删减，保留了锻件热处理及质量控制部分。自由锻造一篇中，适当删减了自由锻部分，突出大锻件锻造。回转成形篇独立性较强，与其余各篇关联不大,基本保持原结构，更新了部分内容。
（2）强化精密锻造技术。近年来，精密锻造技术已有长足发展和广泛应用，故将精密锻造单列一篇，包括冷锻、温锻、热（温）锻/冷锻复合成形、闭式热精锻和高速热镦锻机上精锻五部分。
（3）增加绿色锻造技术。第3版中，锻造环境保护及安全篇包括第1章锻造环境保护和第2章锻造安全技术。第4版改为绿色锻造技术，包括锻造过程环境污染及控制、绿色锻造工艺、锻模再制造三部分。后两部分填补了以往各版的空白。
（4）增加挤压技术。考虑到挤压技术在体积成形中的重要性及其进步与应用，增加全新的挤压一篇，包括铝合金型材挤压、管材与棒材挤压、零件挤压、双金属挤压复合成形、变断面挤压、连续挤压六章。
（5）增加有色金属锻造技术。手册前几版的体系基本上是黑色金属锻造系统，如今有色金属锻造在制造行业的应用日益广泛。因此，将原自由锻一篇中有色金属锻造一章大幅度扩充内容成为有色合金锻造篇，包括铝合金、钛合金、镁合金、高温合金、金属间化合物和金属基复合材料的锻造；锻件热处理及质量控制篇增加了有色金属锻件的热处理一章。
（6）强化数字化，增加智能化。原锻造过程的数值模拟与优化及锻模的CAD/CAM一篇改为锻造工艺和模具的数字化与自动化，在内容和篇幅上有很大的增加，包括我国锻造数字化、自动化技术的研发及应用，锻造过程的多物理场数值仿真，锻造工艺与模具的智能设计，锻造工艺设计优化，锻造工艺过程的自动化5章，突出了自动化与智能化的特点与发展方向。
本书共有11篇，分别是锻造工艺基础、自由锻造、模锻、精密锻造、挤压、有色合金锻造、回转成形、特种锻造、锻件热处理及质量控制、绿色锻造技术、锻造工艺和模具的数字化与自动化。总之，本书将以崭新的面貌与行业的广大读者见面，接受行业同仁的检验。
从《锻压手册第1卷锻造》的第1版至第3版，一些好的传统应该传承，一些新的表达方法和手段要采用，一些不足也在所难免。（1）丰富的内容、翔实的数据资料，很强的实用性，是本书的突出特点；（2）避免教科书式阐述，语言精练、严谨，同时对于核心的重点条目尽可能给出严密、科学的定义；（3）表达方式与时俱进，部分二维图用三维图取代，希望将来在数值模拟结果和工艺实况表达中，采用二维码链接；（4）风格统一性问题需要进一步加强，主要是一部分新撰写的章节，可能存在叙述冗长、推导烦琐、数据不多、实例偏少的问题；（5）少部分内容可能落后于技术发展，例如，传统的平面锻件图与模具图设计，在很多工业领域已经被数字化、无纸化取代，将这些内容收入手册尚需时日；（6）除了请各篇负责人通读并修改之外，还要发挥行业内老专家的作用，请他们做全卷的通读、修改，以保证手册的质量。此次由夏巨谌教授和张凯锋教授通读了文稿，并提出了修改意见。
这次的再版工作中又有一批年轻学者加入，这标志着我国锻造行业的发达兴旺，也保证了编写工作的可持续发展。本书的部分老作者已经不能参加此次再版工作，在这里感谢他们为本书编写所奠定的基础。在本书编写过程中，《锻压手册》编写指导委员会的专家和机械工业出版社的孔劲编辑提出了宝贵的意见与建议，在此向他们致以诚挚的谢意。
在本书付梓之际，我们深切怀念王仲仁教授，在本书编写期间，他永远地离开了我们。王仲仁教授曾担任《锻压手册第1卷锻造》第1、2、3版的主编，他为锻压行业工具书的编撰做出了杰出的贡献。王仲仁教授在去世前不久，还对本书的编写提纲提出了宝贵的意见。我们以本书的出版来纪念他。