金属材料塑性加工方式很多，一般将塑性加工分为块料成形（体积成形）和板料成形两类。根据加工时工件的受力和变形方式的不同，基本的塑性加工方法有锻压、轧制、挤压、拉拔、拉深、弯曲等。本书基于作者现有的知识水平，概述了金属材料塑性加工领域的一些*新进展。重点介绍板材、型材和管材塑性加工工艺技术的研究进展，从加工工艺、塑性力学理论基础、模具结构优化、成形过程数值模拟、成形缺陷抑制等多方面入手，对现有研究成果进行总结。此外，本书还收录了现有文献中常见的塑性加工材料的力学性能参数和微观组织形态，如不锈钢、铝合金、钛合金和铜合金等，可供读者参考。

第1章 金属材料塑性加工工艺1
1.1 引言1
1.2 常见的金属板材塑性加工工艺2
1.3 常见的金属管材/型材塑性加工工艺22
1.4 多场辅助塑性加工工艺38
1.5 金属材料塑性加工缺陷41
1.6 本章小结46

第2章 金属材料塑性加工理论基础47
2.1 引言47
2.2 材料的力学性能表现方法47
2.3 材料的屈服准则56
2.4 材料的塑性硬化模型67
2.5 材料的成形极限判定73
2.6 本章小结97

第3章 金属材料塑性加工数值模拟分析技术98
3.1 有限元法的基本原理98
3.2 ABAQUS软件及塑性加工应用100
3.3 ABAQUS用户子程序的开发应用109
3.4 UMAT二次开发基础114
3.5 典型材料本构模型的数值实现119
3.6 本章小结129

第4章 常见金属材料的组织特性及塑性加工性能130
4.1 铝合金的组织特性及塑性加工性能130
4.2 钛合金的组织特性及塑性加工性能142
4.3 合金钢的组织特性及塑性加工性能149
4.4 其他材料的组织特性及塑性加工性能153
4.5 新型镍基单晶合金材料微组织缺陷评价研究156
4.6 本章小结165

第5章 金属材料塑性加工中的失稳起皱行为与抑制策略166
5.1 塑性加工中失稳起皱的基本理论166
5.2 失稳起皱行为力学分析模型的研究进展170
5.3 失稳起皱行为的数值分析模型与成形规律187
5.4 失稳起皱缺陷的抑制策略196
5.5 本章小结198

第6章 金属材料塑性加工中的回弹行为与抑制策略199
6.1 塑性加工中回弹的基本理论199
6.2 回弹行为力学分析模型的研究进展202
6.3 回弹行为数值模拟分析技术的研究现状207
6.4 回弹缺陷的抑制策略209
6.5 回弹缺陷抑制典型案例215
6.6 本章小结224

第7章 金属材料塑性加工中的壁厚减薄/破裂行为与抑制策略225
7.1 塑性加工中壁厚变化的基本理论225
7.2 壁厚减薄/破裂行为力学分析模型的研究进展227
7.3 壁厚减薄数值分析模型与成形规律233
7.4 壁厚减薄缺陷的抑制策略237
7.5 壁厚减薄缺陷抑制典型案例240
7.6 本章小结248

第8章 空心毛坯弯曲成形的横截面畸变缺陷与抑制策略249
8.1 空心毛坯弯曲成形的横截面畸变特征249
8.2 空心毛坯弯曲横截面畸变力学分析模型的研究进展251
8.3 空心毛坯弯曲成形的横截面畸变规律260
8.4 空心毛坯弯曲成形横截面畸变缺陷的抑制策略263
8.5 本章小结266

参考文献267

金属材料的塑性加工工艺是一种通过压力加工使材料发生塑性变形，*终获得所需的形状、尺寸、组织和性能的加工技术。由塑性加工工艺获得的零件往往具有强度高、质量轻、组织性能好等优点，因此塑性加工工艺广泛应用于航空航天、汽车造船、电子电器、数控机床和机器人等诸多工业领域（如图1 1所示）[1]。以航空航天领域为例，飞行器的蒙皮、壁板、长桁、油气管道等零件均是塑性加工零件。据统计，塑性加工零件在我国飞行器中的占比在50%以上。

塑性加工是现代机械制造技术的一个重要分支。与传统的机械加工工艺相比，利用塑性加工工艺制造的零件具有组织性能好、强度高、耐疲劳、材料利用率高和生产效率高等诸多优点。塑性加工零件广泛应用于航空、航天、汽车、船舶和机器人等高科技工业装备。以航空器为例，蒙皮、长桁、壁板、输油管和导气管等零件均为塑性加工零件。因此，塑性加工技术具有广阔的应用前景。
经过近几十年的发展，塑性加工技术取得了巨大进步，各种新型塑性加工工艺层出不穷。在板材塑性加工领域，有冲压成形工艺、旋压成形工艺、蒙皮拉伸成形工艺、辊压成形工艺、多点模具成形工艺和渐进成形工艺等。在管材塑性加工领域，有管材绕弯成形工艺、管材拉拔成形工艺、管材滚弯/拉弯/推弯成形工艺、管材扩径/缩径成形工艺和管材自由弯曲成形工艺等。在多场辅助塑性加工领域，热场辅助、超声波辅助、电场辅助和电化学辅助等成形技术得到了巨大的发展。然而，由于受力和变形不均匀，材料在塑性加工过程中往往会出现各种成形缺陷，如回弹、壁厚减薄/破裂、畸变、失稳起皱和表面损伤等。这些成形缺陷是塑性加工精确成形的技术瓶颈，严重限制了塑性加工技术的应用。
近几十年来，国内外研究学者通过不懈努力，在塑性加工领域积累了大量的研究成果，这些新成果也促进了材料塑性加工工艺水平的提高。然而，这些新成果大多数以英文文献形式存在于国外的期刊数据库中，国内工程技术人员在阅读英文文献时，往往需要克服语言障碍，工作效率和阅读积极性受到了极大的限制。目前，国内针对塑性加工技术的书籍虽然数量较多，但内容主要偏重塑性基础理论，真正介绍塑性加工前沿技术的学术著作不多。
在撰写本书之前，作者广泛参阅了国内外关于塑性加工的众多文献，并对近十年来涌现的*新研究成果进行了系统梳理与总结。本书由南阳理工学院智能制造学院张增坤和李本老师合作完成，全书共8章，内容包括金属材料塑性加工工艺、金属材料塑性加工理论基础、金属材料塑性加工数值模拟分析技术、常见金属材料的组织特性及塑性加工性能、金属材料塑性加工中的失稳起皱行为与抑制策略、金属材料塑性加工中的回弹行为与抑制策略、金属材料塑性加工中的壁厚减薄/破裂行为与抑制策略、空心毛坯弯曲成形的横截面畸变缺陷与抑制策略。张增坤老师完成了本书第1、2、3、6章内容，李本老师完成了本书第4、5、7、8章内容，全书由张增坤老师完成统稿工作。
本书参考了国内外相关科研院所在塑性加工领域的研究成果，在此向相关科研团队的所有成员表示感谢！本书的出版得到了国家自然科学基金（No. 12274245，单晶合金材料中典型缺陷与非线性超声导波的作用机理及评价研究）和南阳理工学院博士科研启动基金（No. 510110，空间复杂导管自由弯曲精确成形技术）的经费支持，在此表示感谢！
作者在撰写本书的过程中，耗费了大量的心血，但由于时间仓促且本人学术水平有限，难免存在疏漏之处，望读者批评指正！