金属压力加工原理

第一篇金属轧制理论

0绪论

0.1轧制理论的发展历史

0.2现代轧制理论的发展趋势

1轧制过程的基本概念

1.1变形区及其主要参数

1.1.1简单轧制与非简单轧制

1.1.2变形区的主要参数

1.1.3轧制变形的表示方法

1.1.4平均工作辊径与平均压下量

1.2实现轧制过程的条件

1.2.1轧制过程开始阶段的咬入条件

1.2.2轧制过程稳定阶段的咬入条件

1.2.3开始咬入条件与稳定轧制阶段咬入条件的比较

1.3最大压下量的计算及改善咬人的措施

1.3.1最大压下量的计算

1.3.2影响轧件咬入的因素

1.3.3改善咬入条件的措施

1.4轧制时的不均匀变形

1.5轧制过程的运动学与力学条件

1.5.1轧制过程的运动学

1.5.2轧制的力学条件

2轧制过程中的宽展

2.1宽展的种类和组成

2.1.1宽展的种类

2.1.2宽展的组成

2.2影响宽展的因素

2.2.1压下量对宽展的影响

2.2.2轧辊直径对宽展的影响

2.2.3轧件的宽度对宽展的影响

2.2.4摩擦系数对宽展的影响

2.2.5轧制道次对宽展的影响

2.2.6金属性质对宽展的影响

2.2.7后张力对宽展的影响

2.2.8外端对宽展的影响

2.3计算宽展的公式

2.3.1几日兹()KeB)宽展公式

2.3.2E.齐别尔(Siebel)宽展公式

2.3.3B.兀.巴赫钦诺夫(BaXTHHOB)宽展公式

2.3.4Z.乌沙托夫斯基(Wusatowcki)宽展公式相对宽展计算公式

2.3.5A.M.采利柯夫(Uermxo)宽展公式

2.3.6轧制合金钢时计算宽展的公式

2.4孔型中轧制时的变形特点

2.4.1在轧件宽度上压下不均匀的影响

2.4.2孔型侧壁的影响

2.4.3轧件与轧辊非同时性接触的影响

2.4.4轧制速度差的影响

3轧制过程中的纵变形前滑与后滑

3.1轧制时的前滑与后滑

3.2前滑的计算

3.3中性角的确定

3.3.1整个接触面全滑动并遵守库仑干摩擦定律

3.3.2假定沿接触面全粘着的R.B.西姆斯(Sims)解

3.4影响前滑的因素

3.4.1压下率对前滑的影响

3.4.2轧件厚度对前滑的影响

3.4.3轧件宽度对前滑的影响

3.4.4轧辊直径对前滑的影响

3.4.5摩擦系数对前滑的影响

3.4.6张力对前滑的影响

4影响轧制过程力学参数的因素

4.1影响金属本身性质的因素

4.1.1金属化学成分和组织状态的影响

4.1.2热力学条件变形温度的影响

4.1.3热力学条件变形速度的影响

4.1.4热力学条件变形程度(加工硬化)的影响

4.1.5确定变形抗力的有关曲线及公式

4.2应力状态的影响

4.2.1外摩擦的影响

4.2.2工具形状和尺寸的影响

4.2.3外力的影响

4.2.4轧件尺寸的影响

4.3三种典型轧制情况

5轧制单位压力

5.1轧制压力的概念

5.2T.卡尔曼(Karman)单位压力微分方程及A.M.采利柯夫解和

M.D.斯通(Stone)解

5.2.1T.卡尔曼单位压力微分方程

5.2.2A.M.采利柯夫解

5.2.3M.D.斯通公式

5.3E.奥洛万(Orowan)单位压力微分方程及B.西姆斯(Sims)和

D.R.勃兰特一福特(BlandFord)公式

5.3.1E.奥洛万单位压力微分方程

5.3.2B.西姆斯单位压力公式

5.3.3D.R.勃兰特.福特公式

6轧制压力的计算

6.1接触面水平投影面积的计算

6.1.1在平辊上轧制矩形断面轧件

6.1.2在孔型中轧制时接触面积的确定

6.2计算平均单位压力的A.M.采利柯夫公式

6.2.1外摩擦影响系数n’的确定

6.2.2外端影响系数n”的确定

6.2.3张力影响系数n”’的确定

6.3M.D.斯通公式

6.4B.西姆斯公式

6.5D.R.勃兰特一福特公式

6.6S.爱克伦德(Ekelund)公式

7传动轧辊所需力矩及功率

7.1辊系受力分析

7.1.1简单轧制情况下辊系受力分析

7.1.2单辊驱动时辊系受力分析

7.1.3有张力作用时的辊系受力分析

7.1.4四辊轧机辊系受力分析

7.2轧制力矩的确定

7.2.1按金属对轧辊的作用力计算轧制力矩

7.2.2按能耗曲线确定轧制力矩

7.3电机传动轧辊所需力矩

7.3.1附加摩擦力矩的确定

7.3.2空转力矩的确定

7.3.3动力矩

7.4主电机负荷图

7.4.1静负荷图

7.4.2可逆式轧机的负荷图

7.4.3飞轮对传动负荷的影响

7.5主电机的功率计算

7.5.1等效力矩计算及电动机校核

7.5.2电动机功率计算

7.5.3超过电动机基本转速时电机的校核

8轧制时的弹塑性曲线

8.1轧机的弹跳方程

8.2轧机的弹性曲线和刚度系数确定

8.3轧件的塑性曲线

8.4轧制时的弹塑性曲线

8.5轧制弹塑性曲线的实际意义

9连轧的基本理论

9.1连轧的特殊规律

9.1.1连轧的变形条件

9.1.2连轧的运动学条件

9.1.3连轧的力学条件

9.2连轧张力

9.2.1连轧张力微分方程

9.2.2张力公式

9.3前滑系数、堆拉系数和堆拉率

9.3.1前滑系数

9.3.2堆拉系数和堆拉率

第二篇金属挤压理论

10金属挤压概述

10.1挤压的基本方法

10.2挤压法的优缺点

10.2.1挤压的优点

10.2.2挤压的缺点

10.3挤压技术的发展历史

10.4挤压技术的发展趋势

11挤压时金属的流动

11.1正向挤压圆棒材时金属的流动

11.1.1开始挤压阶段金属的流动行为

11.1.2基本挤压阶段金属的流动行为

11.1.3终了挤压阶段

11.2反向挤压时金属的流动

11.3影响挤压时金属流动的因素

11.3.1挤压方法的影响

11.3.2外摩擦条件的影响

11.3.3工具结构与形状的影响

11.3.4变形程度和变形速度的影响

11.3.5制品形状的影响

11.3.6材质的影响

11.3.7变形温度的影响

11.3.8金属力学性能的影响

12挤压力

12.1影响挤压力的因素

12.1.1挤压温度的影响

12.1.2坯料长度的影响

12.1.3变形程度的影响

12.1.4挤压速度的影响

12.1.5模角的影响

12.1.6摩擦的影响

12.1.7其他因素的影响

12.2挤压力计算

12.2.1解析法

12.2.2经验法

12.3挤压力公式计算例题

第三篇金属拉拔理论

13拉拔概述

13.1拉拔的一般概念

13.2拉拔分类

13.2.1实心材拉拔

13.2.2空心材拉拔

13.3拉拔的特点

13.4拉拔技术的发展历史

13.5拉拔技术的发展趋势

14拉拔理论基础

14.1拉拔时的变形指数

14.2实现拉拔过程的基本条件

14.3圆棒拉拔时的应力与变形

14.3.1应力与变形状态

14.3.2金属在变形区内的流动特点

14.3.3变形区的形状

15拉拔力

15.1各种因素对拉拔力的影响

15.1.1被加工金属的性质对拉拔力的影响

15.1.2变形程度对拉拔力的影响

15.1.3模角对拉拔力的影响

15.1.4拉拔速度对拉拔力的影响

15.1.5摩擦与润滑对拉拔力的影响

15.1.6反拉力对拉拔力的影响

15.1.7振动对拉拔力的影响

15.2拉拔力的理论计算

15.2.1棒线材拉拔力计算

15.2.2管材拉拔力计算

15.2.3拉拔机电机功率计算

15.3拉拔力计算例题

参考文献