《铝合金锻造技术》(作者刘静安、张宏伟、谢水生)是《现代铝加工生产技术丛书》之一，详细介绍和论述了铝合金锻压方法及工作原理，锻压生产工 艺，工模具设计与制造，锻件质量控制以及常用的锻压设备等，全书共分6章，包括：概论，铝合金自由锻造技术，铝合金模锻技术，铝合金锻件热处理，常用铝合 金锻压设备，铝合金锻压新技术及信息化技术等。在内容组织和结构安排上，力求理论联系实际，切合生产需要，突出实用性、先进性和行业特色，为读者提供一本 实用的技术著作。《铝合金锻造技术》是铝加工生产企业工程技术人员必备的技术读物，也可供从事有色金属材料与加工的科研、设计、教学、生产和应用等方面的 技术人员与管理人员使用，同时可作为大专院校有关专业师生的参考书。

1 概论

1．1 锻压生产在国民经济中的重要地位及铝合金锻件的特点与应用

1．1．1 锻压生产在国民经济与国防建设中的重要地位

1．1．2 铝合金锻压件的特性及应用领域

1．2 锻压生产发展概况及铝合金锻压技术发展水平

1．2．1 锻压生产的发展历史

1．2．2 铝合金锻压生产与技术的发展现状及水平分析

1．2．3 铝合金锻压生产与技术的发展趋向

1．3 铝合金锻压件的技术开发及应用前景分析

1．3．1 铝合金锻压件的生产、消费情况分析

1．3．2 市场需求及应用前景分析

1．4 锻压生产用铝合金及其锻造工艺性能与可锻压性

1．4．1 常用的锻造铝合金

1．4．2 铝合金的锻造工艺性能

1．4．3 铝合金的可锻性分析

1．5铝合金锻压成形的基本原理、特点与分类

1．5．1铝合金锻压成形的基本原理

1．5．2铝合金锻压成形的特点

1．5．3铝合金锻压的主要方式及分类

1．6 铝合金锻压生产的技术基础及主要工艺条件

1．6．1 金属塑性变形机理

1．6．2 铝合金锻压成形过程中的金属流动特征

1．6．3 铝合金锻压成形过程中变形区的受力状态及力能计算

1．6．4 铝合金锻压成形过程中的温度、速度与变形程度的变化

1．6．5 铝合金锻压成形过程中的摩擦与润滑

1．6．6 铝合金锻压过程中组织与性能的变化

1．7 铝合金锻压生产的工艺方案、基本工序、生产工艺流程及主要工艺参数的确定原则

1．7．1 铝合金锻压生产的工艺方案、基本工序及其特点

1．7．2 拟订工艺方案(生产工艺流程)的步骤

1．7．3 铝合金锻压生产的主要工艺参数及其确定原则与举例

2 铝合金自由锻造技术

2．1 概述

2．1．1 铝合金自由锻造的特点

2．1．2 常用锻造的铝合金及其加工特性

2．1．3 自由锻件分类

2．1．4 铝合金自由锻造用原材料

2．2 自由锻造前的准备

2．2．1 铸锭均匀化退火

2．2．2 坯料准备

2．2．3 锻造用工模具的准备

2．2．4 坯料加热

2．3 自由锻造基本工序分析

2．3．1 自由锻造工序分类

2．3．2 镦粗

2．3．3 拔长

2．3．4 冲孔工序

2．3．5 扩孔

2．3．6 芯轴拔长

2．3．7 弯曲

2．3．8 修整工序

2．3．9 锻造比的计算

2．4 自由锻造的力能计算

2．4．1 自由锻液压机能力计算

2．4．2 自由锻造设备吨位计算与选择

2．5 自由锻工艺过程的设计与工艺卡片的编制

2．5．1 锻件图的设计及余量与公差标准的确定

2．5．2 确定原始毛坯的质量和尺寸

2．5．3 制定锻造变形工艺

2．5．4 编写工艺卡片

3 铝合金模锻技术

3．1 铝合金模锻件的分类

3．2 铝合金模锻件设计

3．2．1 铝合金模锻件设计的原则

3．2．2 模锻件设计的主要工艺结构要素

3．2．3 分模线的选择与流线特征

3．2．4 模锻斜度(拔模斜度)

3．2．5 圆角半径

3．2．6 冲孔连皮

3．2．7 腹板厚度、筋与筋间距

3．2．8 模锻件的余量与公差的确定

3．2．9 模锻件的结构分析

3．2．10 模锻件设计的其他技术要素的确定

3．3 铝合金模锻锻模的设计与制造技术

3．3．1 锻模设计的步骤和原则

3．3．2 铝合金锻模的设计

3．3．3 铝合金锻模的制造技术

3．4 铝合金模锻工艺

3．4．1 概述

3．4．2 铝合金模锻工艺及操作要点

3．5 铝合金典型模锻件模锻技术及工艺过程举例

3．5．1 大型铝合金锻件的液压机模锻技术研发与举例

3．5．2 铝合金小型构件的机械压力机模锻技术研发与举例

3．5．3 航空发动机叶片的模锻技术

3．5．4 小型构件的摩擦压力机模锻技术研发与举例

3．6 铝合金锻件的主要缺陷及锻压过程的产品质量控制

3．6．1 锻件的主要缺陷

3．6．2 锻件的质量控制

4 铝合金锻件热处理

4．1 概查

4．1．1 热处理的目的

4．1．2 热处理的分类

4．1．3 变形铝合金主要强化方式

4．1．4 热处理的加热、保温和冷却

4．1．5 铝合金热处理的特点

4．2 铝合金均匀化退火

4．2．1 铝合金均匀化退火的目的及作用

4．2．2 铝合金均匀化退火过程及组织变化

4．2．3 铝合金均匀化退火制度

4．3 铝合金锻件退火工艺制度

4．3．1 坯料退火

4．3．2 再结晶退火(中间退火)

4．3．3 成品退火

4．3．4 退火操作过程中注意事项

4．4 固溶处理(淬火)

4．4．1 铝合金固溶处理的特点与目的

4．4．2 淬火加热温度

4．4．3 铝合金过烧温度及其影响因素

4．4．4 固溶处理保温时间的选择

4．4．5 淬火冷却速度

4．4．6 热处理变形及其消除方法

4．4．7 阶段淬火

4．4．8 强化固溶

4．4．9 淬火与时效的间隔时间

4．4．10 淬火过程中的注意事项

4．5 时效

4．5．1 铝合金时效概述

4．5．2 铝合金的时效过程

4．5．3 过饱和固溶体的分解过程及析出相的形成序列

4．5．4 时效理论的应用

4．5．5 铝合金时效的影响因素

4．5．6 其他时效热处理方式

4．5．7 常用铝合金锻件时效工艺

4．6 铝合金锻件的热处理设备简述

4．6．1 热处理加热设备

4．6．2 热处理辅助设备

4．7 变形铝合金热处理状态代号及其表示方法

4．7．1 基本状态代号

4．7．2 细分状态代号

4．7．3 原状态代号与新状态代号的对照

5 常用铝合金锻压设备

5．1 概述

5．2 锻压设备的分类

5．2．1 直线往复运动的锻压设备

5．2．2 旋转运动的锻压设备

5．3 几种主要锻压设备的特性

5．3．1 锻锤

5．3．2 热模锻压力机

5．3．3 旋转锻压机

5．3．4 平锻机

5．3．5 液压机

5．3．6 螺旋压力机

5．3．7 曲柄压力机

5．3．8 辊锻机

5．3．9 其他锻压机

5．4 铝合金锻压设备的发展概况

5．4．1 概述

5．4．2 铝合金常用的锻压设备

6 铝合金锻压新技术及信息化技术

6．1 铝合金锻压新技术和新工艺的研发

6．1．1 铝合金的冷锻技术

6．1．2 铝合金半固态模锻技术

6．1．3 铝合金精密模锻技术

6．1．4 等温锻造

6．1．5 超塑性锻造

6．1．6 粉末锻造

6．1．7 液压模锻

6．1．8 高速锤锻造

6．1．9 多向模锻技术

6．1．10 旋锻

6．1．11 辊锻

6．1．12 楔横轧

6．1．13 旋压加工技术

6．2 铝合金锻压过程的信息化技术

6．2．1 概述

6．2．2 锻造工艺计算机辅助设计(CAD)

6．2．3 有限元分析概述

6．2．4 金属塑性成形模拟

6．2．5 锻造工艺CAD/CAM

6．2．6 锻造工艺CAE

6．2．7 铝合金锻压过程的信息化技术应用实例

参考文献

《中国有色金属丛书:铝合金锻造生产》系统论述了铝合金锻造的基本原理、工艺、缺陷及废品分析、模具选择及制造、设备等，同时介绍了国内外有关铝合金锻造生产的新工艺、新技术。《中国有色金属丛书:铝合金锻造生产》共分10章：概述；铝合金锻造技术基础；铝合金自由锻造；铝合金模锻；铝合金锻件热处理；铝合金锻件的缺陷分析与制量控制；铝合金锻造模具；特种锻造工艺；锻压设备；锻造生产中的安全与环保。

第1章绪论……1

1.1锻造生产的特点及铝合金锻件的应用领域……1

1.1.1锻造生产的特点……1

1.1.2铝合金锻件的应用领域……2

1.2锻造方法分类及工艺流程……2

1.2.1锻造方法分类……2

1.2.2锻造工艺流程……4

1.3锻造生产技术的现状及发展趋势……4

1.3.1我国锻造生产的现状及与发达国家的比较……4

1.3.2锻造生产技术的发展趋势……5

第2章铝合金锻造技术基础……6

2.1铝合金的锻造工艺性能……6

2.1.1铝合金的锻造工艺性能特点……6

2.1.2铝合金的可锻性指标及影响因素……7

2.2铝合金的锻压生产的主要工艺参数……11

2.2.1铝合金的锻造温度范围……11

2.2.2变形速度……15

2.2.3变形程度……16

2.2.4应力-应变状态……21

2.2.5锻造变形力……22

2.3铝合金的锻造方式……22

2.3.1自由锻造……22

2.3.2胎膜锻造……23

2.3.3模型锻造……23

第3章铝合金自由锻造……24

3.1概述……24

3.1.1自由锻造的特点……24

3.1.2常用于锻造的铝合金及其加工特性……25

3.1.3自由锻件分类……25

3.2自由锻造前的准备……26

3.2.1自由锻造坯料类型……26

3.2.2坯料准备……27

3.2.3工模具准备……28

3.2.4坯料加热……29

3.3自由锻造基本工序分析……31

3.3.1工序分类……31

3.3.2镦粗……31

3.3.3拔长……39

3.3.4冲孔工序……45

3.3.5扩孔……49

3.3.6芯轴拔长……52

3.3.7弯曲……55

3.3.8修整……55

3.3.9锻造比……56

3.4自由锻造压力计算……57

3.4.1理论计算法……57

3.4.2经验类比法……58

3.5自由锻工艺……60

3.5.1锻件图的设计及余量与偏差标准的确定……60

3.5.2确定原始毛坯的质量和尺寸……63

3.5.3制定锻造变形工艺……65

3.5.4编写工艺卡片……68

3.6胎模锻造……68

3.6.1胎模锻造的特点……68

3.6.2胎模锻件的分类……68

3.6.3胎模分类及应用……69

3.6.4胎模设计……73

3.6.5胎模锻工艺……74

第4章铝合金模锻技术……76

4.1概述……76

4.1.1生产方法及特点……76

4.1.2模锻件的分类……78

4.1.3工艺过程及技术内容……80

4.1.4基本技术资料……80

4.2模锻件图设计……81

4.2.1设计步骤及因素……81

4.2.2工艺结构要素……81

4.2.3分模面的选择……83

4.2.4偏差及机械加工余量……87

4.2.5模锻斜度……94

4.2.6圆角半径……99

4.2.7冲孔连皮……101

4.2.8腹板厚度、肋与肋间距……103

4.2.9模锻件图的绘制……106

4.2.10模锻件技术要求的内容……109

4.3模锻工艺……109

4.3.1模锻成形原理……109

4.3.2制定模锻工艺依据……111

4.3.3模锻工艺过程的组成及工艺流程……111

4.3.4生产准备……112

4.3.5成形工序……117

4.3.6润滑……121

4.3.7模锻变形后工序……122

4.4设备压力的确定……124

4.4.1模锻锤压力的确定……124

4.4.2液压机压力计算……124

4.4.3热模锻曲柄压力机的压力计算……126

4.4.4摩擦压力机压力计算……126

4.5典型锻造工艺过程举例……127

第5章铝合金锻件热处理……130

5.1铝合金锻件热处理的特点……130

5.2铝合金锻件退火工艺制度……130

5.3铝合金锻件固溶热处理……131

5.3.1淬火时的冷却介质及其温度……132

5.3.2冷却介质温度……132

5.3.3其他影响因素……133

5.3.4淬火残余应力及其消除方法……133

5.3.5淬火过程中的注意事项……135

5.4时效……135

5.4.1常用铝合金锻件时效工艺……136

5.4.2铝合金锻件时效工艺及操作要点……136

5.5铝合金锻件热处理设备简介……137

5.5.1热处理加热设备……137

5.5.2热处理辅助设备及辅助材料……140

第6章铝合金锻件的缺陷分析与质量控制……142

6.1铝合金锻件缺陷分析……142

6.1.1缺陷分类……142

6.1.2原材料引起的缺陷……143

6.1.3下料过程中产生的缺陷……146

6.1.4加热过程中缺陷的产生原因及预防措施……146

6.1.5锻造过程中缺陷的产生原因及预防措施……147

6.1.6热处理缺陷……156

6.1.7其他工序产生的缺陷……159

6.2质量控制内容及方法……164

6.2.1质量控制责任……165

6.2.2质量控制内容……165

6.2.3质量控制方法……166

6.3质量检验内容和方法……169

6.3.1质量检验内容……169

6.3.2铝合金锻件质量检验……171

第7章铝合金锻造模具……190

7.1概述……190

7.1.1分类……190

7.1.2基本结构……190

7.1.3锻模的特点……191

7.2锻模设计……191

7.2.1一般要求及步骤……191

7.2.2终锻模膛设计……192

7.2.3预锻型槽……197

7.2.4制坯模膛……202

7.2.5锻模结构……204

7.3锻模制造及检验……214

7.3.1锻模材料……214

7.3.2模具钢的检验……217

7.3.3锻模制造工艺……217

7.3.4锻模热处理……221

7.4锻模检验……224

7.4.1模膛的检验……224

7.4.2锻模模膛表面粗糙度检验……224

7.4.3锻模硬度的检验……224

7.5锻模的使用、维护及管理……225

7.5.1锻模的使用……225

7.5.2锻模的维护……229

7.5.3锻模的管理……229

7.6锻模的失效及提高锻模使用寿命的途径……230

7.6.1锻模的失效形式及原因……231

7.6.2提高锻模使用寿命的措施……232

第8章特种锻造工艺……237

8.1绪论……237

8.2辊轧……237

8.2.1辊锻……237

8.2.2楔横轧……240

8.3辗扩成形……241

8.3.1辗扩工艺特点……241

8.3.2辗扩的工作过程……242

8.3.3辗扩工艺分类……242

8.3.4辗扩主要工艺参数和设备规格的确定……242

8.4旋转锻造……243

8.4.1旋转锻造的特点……244

8.4.2旋转锻造工艺方法分类……244

8.5摆动辗压……245

8.5.1工作原理……245

8.5.2工艺特点和应用……245

8.5.3工艺的分类……246

8.6多向模锻……246

8.6.1多向模锻工作过程和工艺特点……247

8.6.2成形工艺和设备……247

8.6.3锻模设计……248

8.7等温模锻……249

8.7.1工艺特点……249

8.7.2适用范围……250

8.7.3工艺装备……250

8.7.4设计与制造原则……251

8.8粉末锻造成形……252

8.9液态模锻……252

8.9.1特点及应用范围……253

8.9.2工艺流程及分类……253

8.9.3主要工艺参数……254

8.9.4对设备的要求……255

8.10其他锻造新技术……255

8.10.1无飞边模锻……255

8.10.2闭塞锻造……256

8.10.3超塑性锻造……256

8.10.4旋压成形技术……258

第9章锻压设备……259

9.1概述……259

9.2锻压设备的分类……259

9.3几种主要锻压设备的特性……260

9.3.1锻锤类锻压设备……260

9.3.2热模锻压力机……271

9.3.3平锻机……273

9.3.4液压机……275

9.3.5螺旋压力机……287

9.3.6特种锻压设备……289

9.4锻造常用辅助设备……299

9.4.1加热设备……299

9.4.2热处理设备……300

9.4.3矫直设备……302

9.4.4锻造辅助设备……302

第10章锻造生产中的安全与环保……305

10.1概述……305

10.2锻造生产过程中的安全隐患……305

10.3锻造生产安全技术准则及要求……306

10.3.1锻造生产安全操作技术一般准则及要求……306

10.3.2锻造生产安全技术简介……308

10.4污染物主要来源、危害及治理……314

10.4.1震动的主要来源、危害及治理……314

10.4.2噪声的主要来源、危害及治理……314

10.4.3工业废水、废气及粉尘的主要来源、危害及治理……316

10.4.4热污染的主要来源、危害及治理……318

参考文献……320 2100433B

2020年7月21日，《变形铝合金精密锻造—工艺规范》发布。

2021年2月1日，《变形铝合金精密锻造—工艺规范》实施。