大锻件形变新理论新工艺

目录

前言

第1章 绪论

1．1 大型锻件在国民经济中的重要地位

1．2 大型锻件的生产特点

1．2．1 产品品种范围广

1．2．2 单件、小批生产

1．2．3 技术准备工作繁杂，产品生产周期长

1．2．4 产品要求质量高，生产难度大

1．3 成形过程理论分析与计算的基本方程

1．3．1 平衡微分方程

1．3．2 变形几何协调方程

1．3．3 材料屈服准则

1．3．4 本构方程

1．3．5 体积变化率

1．3．6 边界条件

1．4 大型锻件锻造概述

1．4．1 基本任务、基本工序与液压机锻造能力范围

1．4．2 大型锻件用钢锭

1．4．3 锻造对金属组织和性能的影响

1．4．4 大型锻件锻后冷却及热处理

1．5 大型锻件工艺理论与技术的发展

1．5．1 问题的提出

1．5．2 主要成果

1．6 本书的特点与研究方法

参考文献

第2章 从新概念视角对镦粗进行重新认识

2．1 已有镦粗知识概述

2．1．1 镦粗的应用

2．1．2 镦粗时的金属流动

2．1．3 圆柱体镦粗时的应力分布

2．1．4 改善镦粗不均匀变形的措施

2．2 普通平板间镦粗圆柱体的新理论

2．2．1 基本假设

2．2．2 刚塑性力学模型的拉应力理论

2．2．3 静水应力区力学模型的切应力理论

2．2．4 结论

2．2．5 降低饼类锻件探伤废品率的工艺原则

2．3 圆柱体镦粗刚塑性力学模型拉应力理论的物理模拟

2．3．1 定性物理模拟

2．3．2 定量物理模拟

2．4 圆柱体在普通平板间镦粗时应力场的数值模拟

2．4．1 应用刚粘塑性有限元法有限元分析

2．4．2 应用ANsYs商业软件

2．5 圆柱体漏盘镦粗

2．5．1 平板漏盘问圆柱体镦粗的两个新力学模型

2．5．2 圆柱体在内凹球面镦粗板和内凹漏盘问镦粗时的两个力学模型

2．5．3 漏盘镦粗圆柱体的试验研究

2．6 变形速率对平板镦粗圆柱体内部应力状态的影响

2．6．1 试验研究结果

2．6．2 理论分析初探

2．7 小结

参考文献

第3章 从新概念视角对拔长进行重新认识

3．1 已有拔长知识概述

3．1．1 拔长工艺操作

3．1．2 砧子形状和毛坯形状对锻件质量的影响

3．1．3 砧子宽度对锻件质量的影响

3．1．4 锻造条件对毛坯内部空洞闭合的影响

3．2 方柱体镦粗

3．2．1 方柱体镦粗的两个新力学模型

3．2．2 方柱体镦粗的数值模拟

3．3 平砧拔长矩形截面毛坯的新理论

3．3．1 名词释义

3．3．2 砧宽比肜H和料宽比B／H_平砧拔长的重要工艺参数

3．4 新拔长理论工艺参数的量值匹配与确定

3．4．1 平砧拔长的展宽

3．4．2 拔长毛坯的截面变换计算

3．5 平砧拔长矩形截面毛坯的物理模拟

3．5．1 定性物理模拟——平砧拔长矩形截面毛坯横向应力控制的试验研究

3．5．2 定量物理模拟

3．6 平砧拔长矩形截面毛坯的数值模拟

3．6．1 砧宽比与轴向拉应力模拟

3．6．2 料宽比与横向拉应力模拟

3．6．3 综合模拟的结果

3．6．4 拔长数值模拟结论

3．7 锻造倒棱工艺数值模拟

3．7．1 建立有限元模型

3．7．2 对角压下应力应变分布及变形规律

3．7．3 另一对角压下的应力分布及变形规律

3．7．4 倒棱数值模拟结论

3．8 小结

参考文献

第4章 新工艺与关键技术

4．1 锥形板镦粗新工艺

4．1．1 锥形板镦粗圆柱体的力学模型

4．1．2 实验验证

4．1．3 结论

4．2 上锥形板、下锥面漏盘问镦粗圆柱体的新工艺

4．3 LZ锻造法

4．4 新FM(NFM)锻造法

4．4．1 新FM(NFM)锻造法的实质

4．4．2 毛坯变形后的展宽

4．4．3 新FM(NFM)法锻造毛坯的截面变换计算

4．5 无横向拉应力锻造法

4．5．1 问题的提出

4．5．2 锥面砧拔长矩形截面毛坯的力学模型

4．6 水平V形砧锻造新工艺

4．6．1 新颖构思与砧形设计

4．6．芝定性物理模拟

4．6．3 生产性试验

4．6．4 结论

4．7 小锻造比锻造新工艺(减少镦粗工序)

4．7．1 小锻造比锻造的形变原理

4．7．2 形变过程力学分析

4．7．3 结论与讨论

4．8 轴类锻件锻造的关键技术

4．8．1 问题的提出

4．8．2 大型轴类锻件技术的进步及需要探讨的问题

4．8．3 大型轴类锻件锻造的关键技术

4．8．4 讨论与结论

4．9 板类锻件锻造的关键技术

4．9．1 问题的提出

4．9．2 常规锻造工艺生产大型板类锻件的致命弱点及其解剖试验

4．9．3 新FM(NFM)法是锻造板类锻件的最佳工艺

4．9．4 结论

4．10 饼类锻件锻造的关键技术

4．10．1 问题的提出

4．10．2 大型饼类锻件常规生产的成形分析及解剖试验

4．10．3 饼类锻件锻造的关键技术

4．10．4 结论

4．11 小结

参考文献

第5章 控制锻造理论与工艺

5．1 问题的提出

5．1．1 汽轮机转子生产和发展概况

5．1．2 低压转子的生产情况和存在的问题

5．1．3 问题的分析及解决途径

5．2 控制锻造力学模型的建立

5．2．1 现代金属学理论为控制锻造提供了理论依据

5．2．2 控制锻造关键环节的选择

5．2．3 热扭转变形模拟轴类锻件成形工艺力学模型的建立

5．2．4 热扭转变形模拟转子成形工艺力学模型的建立

5．3 转子控制锻造的模拟实验

5．3．1 转子实际生产的应变及应变速率的估算

5．3．2 模拟实验

5．4 模拟实验的结果分析

5．4．1 低压转子钢动态再结晶及其临界变形量的规律

5．4．2 形变对奥氏体自发再结晶的影响

5．4．3 低压转子钢静态再结晶规律

5．5 控制锻造消除混晶的工艺

5．5．1 高温停锻

5．5．2 低温停锻

5．5．3 大锻件形变热处理

5．6 小结

参考文献

第6章 轴对称物体(实心件)内的残余应力

6．1 前言

6．2 轴对称问题残余应力的Sachs解法

6．2．1 基本理论

6．2．2 内剥层实验

6．3 轴对称问题残余应力的无损测算法

6．3．1 理论推导

6．3．2 计算实例

6．4 轴对称物体内三维残余应力场的确定

6．4．1 力学模型

6．4．2 实验

6．4．3 变应力函数的选择与确定

6．4．4 残余应力的求解

6．4．5 计算结果及讨论

6．5 冷轧辊的综合应力分析

6．5．1 轧辊工作力学分析

6．5．2 容许残余应力条件

6．5．3 结论

6．6 小结

参考文献

第7章 轴对称变形强化护环(空心件)的残余应力

7．1 引言

7．2 基本设想

7．3 护环变形强化后的卸载过程

7．4 位移曲线的微分方程

7．5 求残余应力的基本式

7．6 护环残余应力的分析与理论计算

7．6．1 残余应力产生的原因

7．6．2 残余应力的理论计算

7．7 确定护环或筒形件残余应力分布的测量理论与方法

7．7．1 测量由于附加弯矩在护环中引起的残余应力

7．7．2 测量由于强化变形程度不同所引起的切向残余应力

7．8 护环残余应力分布的解剖测量实例

7．8．1 解剖测量实例

7．8．2 解剖实验的分析

7．9 护环残余应力的理论计算实例

7．9．1 7号护环残余应力的理论计算

7．9．2 理论计算与解剖试验比较

7．10 消除护环有害残余应力

7．10．1 降低和消除护环(或筒形件)有害残余应力的基本原理

7．10．2 消除护环有害残余应力的模拟实验

7．10．3 生产性实验

7．11 小结——本章内容研究的认识过程解析

参考文献

《大锻件形变新理论新工艺》是一部大型锻件锻造领域关于形变新理论新工艺的专著。它涉及作者曾负责或主要参加的国家自然科学基金重点项目、国家科技攻关项目、原机械工业部教育司科技基金、“七五”机械工业部科技攻关项目等6个科研项目及其后续研究的主要内容。全书反映出新丁艺新技术与相应工程应用理论相互依赖、相互促进与发展的内存关系。后者的价值与《大锻件形变新理论新工艺》的内容处于同等重要的地位，能给读者以启迪。《大锻件形变新理论新工艺》分7章，包括：从新概念视角对镦粗进行重新认识、从新概念视角对拔长进行重新认识、在新理论的指导下，提出一系列新工艺和关键技术、控制锻造理论与工艺、残余应力理论与技术。这些都是创新性成果，可归纳成原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新三大类。《大锻件形变新理论新工艺》的若干内容，曾获河北省科技进步一等奖、国家机械工业局科技进步二等奖、山西省科技成果二等奖、冶金部科技成果三等奖。《大锻件形变新理论新工艺》可供金属塑性加工行业的工程技术人员、科研人员以及某些从事工程应用力学的科技IT作者阅读，也可供大专院校师生（包括研究生）参考。

《大锻件形变新理论新工艺》是一部大型锻件锻造领域关于形变新理论新工艺的专著。它包括了作者曾负责或主要参加的国家、省(市)部级鉴定(或验收)的六个科研项目的主要内容。