材料成型及控制工程是先进制造学科的重要组成部分，开展该领域的创新和实践教学是近年来兴起的“卓越工程师”教育的重要内容。本书是作者多年教学经验的总结，主要内容包括：金属体积成形创新实践、金属板料成形创新实践、塑料注塑成型创新实践和材料微成形创新实践四个部分。每一部分均以数个来源于企业生产一线的实际案例，引导学生学习和掌握材料成型与先进制造领域的CAD/CAE/CAM专业技能，并进行相关的创新和实践尝试，探索解决相关技术问题的新方法。本书是上海理工大学“精品本科”教育教材，可供国内高校材料成型类、模具设计类、机械制造类本科专业教学使用，也可用于材料、先进制造领域科研人员和工程技术人员的参考书。
材料成型及控制工程暨材料加工工程， 是国民经济发展的支柱之一， 是先进制造和智能制造技术的重要依托。它以成形技术为手段、以材料为加工对象、以过程控制为质量保证措施、以实现产品制造为目的， 研究塑性成形及热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状过程中的相关工艺因素对材料的影响， 解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法； 研究模具设计理论及方法， 模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。
目前， 国内各相关高校正在大力开展材料成型及控制工程专业的“卓越工程师” 教育， 推进专业国际认证。开展“卓越工程师” 教育， 需要大力推进相关的创新和实践教育， 培养和提升学生的专业创新和实践技能。
作者根据多年的专业创新和实践教学经验及素材积累编写了本书。内容主要包括：
金属体积成形模拟仿真创新实践、金属板料冲压成形模拟仿真创新实践、塑料注射成型模拟仿真创新实践和材料微成形模拟仿真创新实践四个部分。每一部分均以数个来源于企业生产一线的实际案例引导学生学习和掌握相关领域的ＣＡＤ／ ＣＡＥ／ ＣＡＭ 专业技能， 并进行相关的创新和实践尝试， 探索解决相关技术问题的新方法。
本书第１ 章由江鸿、赵娜、李雪源、程志龙编写， 第２ 章由陈泽中、谢洪昊编写， 第３ 章由李晓燕、单良编写， 第４ 章由陈泽中、陈晨、张璐璐编写。全书由陈泽中统稿， 刘芳主审。研究生李响、李文传、李鑫完成了全书的文字编辑校对工作。
本书的编写出版得到了上海理工大学“精品本科” 教材类建设项目和上海理工大学研究生课程建设项目的支持， 在此一并致以衷心的感谢。
本书可供国内高校材料成型类、模具设计类、机械制造类等专业本科、研究生数值模拟仿真、案例教学和创新实践类课程使用。
由于作者的水平有限， 书中定有疏漏和错误， 敬请广大读者批评指正， 并欢迎国内外同行、学者、学生对本书提出宝贵建议。
编 者
前 言
第１ 章 金属体积成形模拟仿真创新
实践 １
１. １ 概述 １
１. ２ 刚塑性有限元法 １
１. ３ ＤＥＦＯＲＭ 软件简介 ３
１. ４ Ｈ６２ 黄铜ＬＥＤ 灯具散热底座芯棒挤压
成形 ４
１. ４. １ 问题描述 ４
１. ４. ２ 模拟设置 ５
１. ４. ３ 模拟计算 １４
１. ４. ４ 后处理 １４
１. ４. ５ 模拟结果分析 １５
１. ５ 套管头四通多向模锻成形 １９
１. ５. １ 问题描述 １９
１. ５. ２ 模拟设置 ２０
１. ５. ３ 模拟计算 ２９
１. ５. ４ 模拟结果分析 ２９
１. ６ 钢材孔型轧制成形 ３０
１. ６. １ 问题描述 ３０
１. ６. ２ 模拟设置 ３２
１. ６. ３ 模拟计算 ４１
１. ６. ４ 模拟结果分析 ４１
第２ 章 金属板料冲压成形模拟仿真
创新实践 ４８
２. １ 三维建模 ４８
２. ２ 模型导入与编辑 ４９
２. ２. １ 导入模型文件 ４９
２. ２. ２ 编辑零件层 ４９
２. ３ 模拟设置 ５０
２. ３. １ 初始设置 ５０
２. ３. ２ 定义板料 ５１
２. ３. ３ 定义凹模 ５２
２. ３. ４ 定义凸模 ５５
２. ３. ５ 定义压边圈 ５５
２. ３. ６ 模具初始定位及摩擦参数设置 ５６
２. ３. ７ 板料冲压工艺设置 ５６
２. ３. ８ 运动规律动画模拟演示 ５７
２. ３. ９ 求解运算 ５８
２. ４ 后处理与结果分析 ５９
２. ５ 小结 ６３
第３ 章 塑料注射成型模拟仿真创新
实践 ６４
３. １ 电子词典壳体塑件注射成型 ６４
３. １. １ 三维建模 ６４
３. １. ２ 模具三维分型 ７２
３. １. ３ 模流分析 ７９
３. ２ 手机曲面前盖板注射成型 ９３
３. ２. １ 三维建模 ９３
３. ２. ２ 模具三维分型 ９７
３. ２. ３ 模流分析 ９９
第４ 章 材料微成形模拟仿真创新
实践 １０８
４. １ 概述 １０８
４. １. １ 引言 １０８
４. １. ２ 微成形的特点 １０８
４. １. ３ 关键技术 １０８
４. ２ 微圆柱陈列的微注射成型 １０９
４. ２. １ 创建微圆柱阵列基底 １０９
４. ２. ２ 创建微圆柱 １１０
４. ２. ３ 创建微圆柱阵列 １１０
４. ２. ４ 网格划分 １１１
４. ２. ５ 材料选择 １１２
４. ２. ６ 浇口位置选择 １１３
４. ２. ７ 创建一模两腔 １１３
４. ２. ８ 创建浇注系统 １１３
４. ２. ９ 模拟和后处理 １１５
４. ３ 微圆棒的微挤压成形 １１８
４. ３. １ 软件简介 １１８
４. ３. ２ 模型简介 １１８
４. ３. ３ 三维建模 １１９
４. ３. ４ 零件组装 １２１
４. ３. ５ 定义分析步 １２３
４. ３. ６ 创建ＡＬＥ 自适应网格 １２４
４. ３. ７ 定义表面和相互作用 １２６
４. ３. ８ 定义边界条件 １２７
４. ３. ９ 网格划分 １２８
４. ３. １０ 提交运算 １３０
４. ３. １１ 结果分析 １３０
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