本書全面系統(tǒng)闡述了先進成形與智能技術的基本原理、基礎知識、典型應用場景等內容，介紹了先進成形領域的發(fā)展方向。本書分為2篇，共10章。第1篇為先進成形技術，包括緒論、鑄造成形技術、鍛壓成形技術、軋制成形技術、焊接成形技術、特種加工及增材制造技術6章內容。第2篇為智能技術，包括智能檢測技術、金屬成形過程智能控制技術、成形過程模擬仿真技術、數(shù)字孿生技術4章內容。
本書可作為高等學校涉及金屬材料加工和智能制造的機械類及工科相關專業(yè)本科生和研究生的教材，也可作為相關領域工程技術人員的參考書。
本書知識結構體系完整。
緊密結合工程實踐。
緊跟領域發(fā)展前沿。
材料成形技術在保障我國重大工程裝備制造的自主化以及產業(yè)創(chuàng)新升級與高質量發(fā)展中發(fā)揮了至關重要的作用。材料成形技術有著數(shù)千年的發(fā)展歷史，隨著科技的進步、新材料的不斷出現(xiàn)和對成形零件性能要求的不斷提升，成形技術領域涌現(xiàn)出了一大批具有特殊成形機理和特殊成形方式的先進技術，為傳統(tǒng)的成形制造賦予了新的內涵。智能技術在質量檢測、成形過程控制、成形仿真模擬和數(shù)字孿生等方面得到了廣泛應用，進一步助力先進成形技術向著高精度、高效率和高質量的方向不斷發(fā)展。
在新工科建設的引領下，成形技術與智能技術的深度融合已成為發(fā)展趨勢，然而當前的成形技術教材大多圍繞成形工藝進行介紹，還未有較為全面地涉及成形領域中眾多成形加工方式及其智能技術的知識架構與發(fā)展趨勢。因此，本書編寫的目的是將先進成形技術與智能技術進行有機結合，從智能的視角來介紹先進成形技術的發(fā)展方向。本書的主要特點如下：
（1）知識結構體系完整。本書分為先進成形技術和智能技術兩個篇章。在先進成形技術篇，對鑄造成形技術、鍛壓成形技術、軋制成形技術、焊接成形技術、特種加工及增材制造技術進行介紹，各個章節(jié)內既保留了成形基礎知識和典型工藝，又融合了相關成形領域的最新進展。在智能技術篇，圍繞智能技術的基礎理論、關鍵技術和工程應用展開介紹，讓讀者對先進成形與智能技術的發(fā)展脈絡有一個清晰的認識。
（2）緊密結合工程實踐。結合編者的科研、生產實踐和教學經驗，在先進成形篇的各章中總結了先進成形技術的原理、特點和應用范圍，并對典型的生產線進行了介紹。在智能技術篇中分別從智能檢測、智能控制、模擬仿真和數(shù)字孿生四個視角，闡述智能技術在成形領域的實際工程應用，增強讀者的工程概念和實踐認知。
（3）緊跟領域發(fā)展前沿。在傳統(tǒng)成形技術基礎上，先進成形技術發(fā)展出了新的機理、成形工藝和應用場景，進一步拓寬了成形技術的知識體系。在智能制造和工業(yè)40的牽引下，以智能檢測、智能控制、模擬仿真和數(shù)字孿生為代表的智能技術已成為先進成形領域中的重要發(fā)展方向。書中所呈現(xiàn)的先進成形技術、智能技術和實踐案例均源于前沿研究成果和工程應用，代表當前先進成形技術的新方向和成就，為讀者對該領域發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢的認知提供有益參考。
本書結合作者多年教學實踐經驗，由黃慶學教授和王濤教授擔任主編。參加編寫的人員來自太原理工大學，具體分工為：王濤教授編寫第1章；韓建超副教授編寫第2章；劉元銘副教授編寫第3章；任忠凱副研究員編寫第4章；張婷婷副研究員編寫第5章；牛小淼講師編寫第6章；杜旺哲講師編寫第7章；劉亞星助理研究員編寫第8章；王振華副研究員編寫第9章；張彥杰助理研究員編寫第10章。全書由黃慶學教授和王濤教授統(tǒng)稿。
在編寫過程中，作者參考了國內外出版的有關教材和大量文獻資料，在此一并表示衷心的感謝。由于涉及內容繁多，限于編者學識和經驗，本書難免存在疏漏之處，望讀者不吝賜教。
編者
前言
第1篇先進成形技術
第1章緒論/2
11材料成形技術的定義及分類/2
12材料成形技術的特點/4
13先進成形技術的發(fā)展趨勢/6
14智能技術在成形中的發(fā)展趨勢/7
第2章鑄造成形技術/9
21鑄造工藝基礎/9
211液態(tài)合金的充型/9
212鑄件的凝固與收縮/12
213鑄造缺陷分析/13
214鑄件質量分析/19
22砂型鑄造/20
221造型方法的選擇/20
222澆注位置和分型面的選擇/22
223工藝參數(shù)的選擇/24
224綜合分析舉例/26
23特種鑄造/27
231熔模鑄造/27
232金屬型鑄造/29
233壓力鑄造/31
24鑄件結構工藝性/34
241鑄造工藝對鑄件結構的要求/34
242鑄造性能對鑄件結構的要求/36
25鑄造技術的新進展/37
251定向凝固技術/37
252數(shù)字化無模鑄造精密成形技術/41
253快速成形技術及其應用/42
思考題/44
第3章鍛壓成形技術/46
31塑性變形基礎/46
311塑性變形對金屬組織和性能的影響/46
312金屬的可鍛性/47
32鍛造/50
321自由鍛/50
322模鍛/54
33板料沖壓/58
331分離工序/59
332成形工序/61
333沖壓模具/66
34鍛壓結構工藝性/67
341鍛件結構工藝性/67
342沖壓件結構工藝性/70
35鍛壓技術的新進展/72
思考題/77
第4章軋制成形技術/79
41軋制生產工藝/79
411中厚板生產工藝/79
412熱軋帶鋼生產工藝/81
413冷軋帶鋼生產工藝/82
414型鋼軋制生產工藝/84
415鋼管軋制生產工藝/85
42軋制原理基礎/85
421軋制變形區(qū)及其參數(shù)/85
422咬入條件及軋制過程的建立/87
423中性角的確定/88
424穩(wěn)定軋制條件/89
425前滑和后滑的計算/91
43軋制壓力的計算/92
431軋制壓力的概念/92
432卡爾曼單位壓力微分方程/93
433采利科夫單位壓力公式/95
434勃蘭特福特公式/98
435西姆斯公式/102
436斯通公式/103
44軋制成形技術的發(fā)展趨勢/104
441極薄帶特種軋制技術/104
442復合板軋制成形技術/107
443連鑄連軋技術/108
思考題/111
第5章焊接成形技術/112
51焊接工藝基礎/112
511焊接電弧/112
512焊接冶金過程/113
513焊接接頭的組織與性能/114
514焊接應力與變形/115
515常用工程材料的焊接/118
52常用焊接工藝方法/123
521熔焊/123
522壓焊/131
523釬焊/136
53焊接結構工藝性/137
531焊接結構材料和工藝的選擇/137
532焊接接頭的選擇和設計/138
533焊縫的設計/139
534焊接熱處理工藝規(guī)范/142
54焊接質量檢驗/142
541焊接缺陷與焊接缺欠/143
542焊接質量檢驗過程/143
543焊接質量檢驗方法/144
55焊接技術的新進展/145
551熔焊工藝新技術/145
552計算機數(shù)值模擬技術/146
553焊接機器人和智能化/147
554極端條件下焊接技術/148
思考題/149
第6章特種加工及增材制造技術/150
61電化學加工/150
611電解加工/151
612電沉積加工/156
62高能束流加工/159
621電子束加工/159
622激光加工/161
623離子束加工/163
63增材制造技術/166
631增材制造技術概述/166
632金屬材料增材制造技術/167
633金屬材料增材制造技術的應用/170
思考題/171
第2篇智 能 技 術
第7章智能檢測技術/173
71無損檢測概述/173
711無損檢測的定義及內容/173
712無損檢測方法及其選擇/174
72視覺檢測技術基礎理論/175
721計算機視覺檢測系統(tǒng)/175
722數(shù)字圖像處理與計算機視覺技術基礎理論/177
723視覺檢測技術的應用案例/181
73超聲檢測技術基礎理論/187
731超聲波的基本性質/187
732超聲檢測的特點和方法/191
733超聲檢測技術的應用案例/195
74數(shù)字射線檢測技術基礎理論/199
741射線成像基礎理論/199
742數(shù)字射線檢測系統(tǒng)/202
743射線檢測技術的應用案例/204
思考題/206
第8章金屬成形過程智能控制技術/208
81智能制造系統(tǒng)與典型控制方法/208
811智能制造系統(tǒng)結構簡介/208
812智能傳感器功能與特點/209
813典型智能控制方法/211
82云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術/222
821云計算和云服務技術/222
822物聯(lián)網(wǎng)技術/223
83金屬成形智能控制典型應用/224
831鑄造成形過程中的PID控制/224
832快速自由鍛液壓機的智能控制/227
833軋制成形過程中的智能控制/229
834焊接過程中的智能控制/235
思考題/237
第9章成形過程模擬仿真技術/238
91成形過程建模方法/238
911塑性變形問題描述/239
912滑移線場法/242
913主應力法/244
914有限元法/247
92成形過程計算機模擬/251
921塑性成形計算機模擬軟件/251
922塑性成形模擬基本過程/252
923計算精度的提高及工藝優(yōu)化/260
93有限元仿真在金屬成形中的應用/262
931有限元仿真在鑄造成形中的應用/262
932有限元仿
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