金属压力加工原理PDF电子书下载

第一篇 金属轧制理论 1

0 绪论 1

0.1 轧制理论的发展历史 1

0.2 现代轧制理论的发展趋势 2

1 轧制过程的基本概念 3

1.1 变形区及其主要参数 3

1.1.1 简单轧制与非简单轧制 3

1.1.2 变形区的主要参数 4

1.1.3 轧制变形的表示方法 6

1.1.4 平均工作辊径与平均压下量 7

1.2 实现轧制过程的条件 9

1.2.1 轧制过程开始阶段的咬入条件 9

1.2.2 轧制过程稳定阶段的咬入条件 11

1.2.3 开始咬入条件与稳定轧制阶段咬入条件的比较 12

1.3 最大压下量的计算及改善咬人的措施 13

1.3.1 最大压下量的计算 13

1.3.2 影响轧件咬入的因素 14

1.3.3 改善咬入条件的措施 16

1.4 轧制时的不均匀变形 17

1.5 轧制过程的运动学与力学条件 20

1.5.1 轧制过程的运动学 20

1.5.2 轧制的力学条件 21

2 轧制过程中的宽展 24

2.1 宽展的种类和组成 24

2.1.1 宽展的种类 24

2.1.2 宽展的组成 25

2.2 影响宽展的因素 28

2.2.1 压下量对宽展的影响 28

2.2.2 轧辊直径对宽展的影响 29

2.2.3 轧件的宽度对宽展的影响 29

2.2.4 摩擦系数对宽展的影响 30

2.2.5 轧制道次对宽展的影响 32

2.2.6 金属性质对宽展的影响 32

2.2.7 后张力对宽展的影响 33

2.2.8 外端对宽展的影响 34

2.3 计算宽展的公式 34

2.3.1 π.日兹（жеэ）宽展公式 34

2.3.2 E.齐别尔（Siebel）宽展公式 35

2.3.3 Б.П.巴赫钦诺夫（Бахтиов）宽展公式 36

2.3.4 Z.乌沙托夫斯基（Wusatowcki ）宽展公式—相对宽展计算公式 36

2.3.5 А.и.采利柯夫（Целиков）宽展公式 40

2.3.6 轧制合金钢时计算宽展的公式 41

2.4 孔型中轧制时的变形特点 41

2.4.1 在轧件宽度上压下不均匀的影响 41

2.4.2 孔型侧壁的影响 42

2.4.3 轧件与轧辊非同时性接触的影响 43

2.4.4 轧制速度差的影响 43

3 轧制过程中的纵变形—前滑与后滑 45

3.1 轧制时的前滑与后滑 45

3.2 前滑的计算 46

3.3 中性角的确定 47

3.3.1 整个接触面全滑动并遵守库仑干摩擦定律 48

3.3.2 假定沿接触面全粘着的R.B.西姆斯解 49

3.4 影响前滑的因素 49

3.4.1 压下率对前滑的影响 49

3.4.2 轧件厚度对前滑的影响 49

3.4.3 轧件宽度对前滑的影响 50

3.4.4 轧辊直径对前滑的影响 50

3.4.5 摩擦系数对前滑的影响 51

3.4.6 张力对前滑的影响 51

4 影响轧制过程力学参数的因素 53

4.1 影响金属本身性质的因素 54

4.1.1 金属化学成分和组织状态的影响 54

4.1.2 热力学条件—变形温度的影响 55

4.1.3 热力学条件—变形速度的影响 55

4.1.4 热力学条件—变形程度（加工硬化）的影响 57

4.1.5 确定变形抗力的有关曲线及公式 59

4.2 应力状态的影响 65

4.2.1 外摩擦的影响 65

4.2.2 工具形状和尺寸的影响 66

4.2.3 外力的影响 68

4.2.4 轧件尺寸的影响 69

4.3 三种典型轧制情况 69

5 轧制单位压力 76

5.1 轧制压力的概念 76

5.2 T.卡尔曼单位压力微分方程及А.и采利柯夫解和M. D.斯通解 77

5.2.1 T.卡尔曼单位压力微分方程 77

5.2.2 А.и采利柯夫解 79

5.2.3 M.D.斯通公式 82

5.3 E.奥洛万单位压力微分方程及B.西姆斯和D.R.勃兰特-福特公式 83

5.3.1 E.奥洛万单位压力微分方程 83

5.3.2 B.西姆斯单位压力公式 84

5.3.3 D.R.勃兰特-福特公式 86

6 轧制压力的计算 88

6.1 接触面水平投影面积的计算 88

6.1.1 在平辊上轧制矩形断面轧件 88

6.1.2 在孔型中轧制时接触面积的确定 90

6.2 计算平均单位压力的A.и.采利柯夫公式 91

6.2.1 外摩擦影响系数n＇σ的确定 92

6.2.2 外端影响系数n＂σ的确定 94

6.2.3 张力影响系数n＇＇＇σ的确定 94

6.3 M.D.斯通公式 95

6.4 B.西姆斯公式 97

6.5 D.R.勃兰特-福特公式 99

6.6 S.爱克伦德公式 105

7 传动轧辊所需力矩及功率 108

7.1 辊系受力分析 108

7.1.1 简单轧制情况下辊系受力分析 108

7.1.2 单辊驱动时辊系受力分析 108

7.1.3 有张力作用时的辊系受力分析 109

7.1.4 四辊轧机辊系受力分析 110

7.2 轧制力矩的确定 111

7.2.1 按金属对轧辊的作用力计算轧制力矩 111

7.2.2 按能耗曲线确定轧制力矩 114

7.3 电机传动轧辊所需力矩 116

7.3.1 附加摩擦力矩的确定 116

7.3.2 空转力矩的确定 117

7.3.3 动力矩 117

7.4 主电机负荷图 118

7.4.1 静负荷图 118

7.4.2 可逆式轧机的负荷图 118

7.4.3 飞轮对传动负荷的影响 120

7.5 主电机的功率计算 121

7.5.1 等效力矩计算及电动机校核 121

7.5.2 电动机功率计算 122

7.5.3 超过电动机基本转速时电机的校核 122

8 轧制时的弹塑性曲线 124

8.1 轧机的弹跳方程 124

8.2 轧机的弹性曲线和刚度系数确定 124

8.3 轧件的塑性曲线 126

8.4 轧制时的弹塑性曲线 127

8.5 轧制弹塑性曲线的实际意义 129

9 连轧的基本理论 132

9.1 连轧的特殊规律 132

9.1.1 连轧的变形条件 132

9.1.2 连轧的运动学条件 133

9.1.3 连轧的力学条件 133

9.2 连轧张力 133

9.2.1 连轧张力微分方程 133

9.2.2 张力公式 134

9.3 前滑系数、堆拉系数和堆拉率 137

9.3.1 前滑系数 137

9.3.2 堆拉系数和堆拉率 138

第二篇 金属挤压理论 141

10 金属挤压概述 141

10.1 挤压的基本方法 141

10.2 挤压法的优缺点 142

10.2.1 挤压的优点 142

10.2.2 挤压的缺点 142

10.3 挤压技术的发展历史 142

10.4 挤压技术的发展趋势 143

11 挤压时金属的流动 144

11.1 正向挤压圆棒材时金属的流动 144

11.1.1 开始挤压阶段金属的流动行为 144

11.1.2 基本挤压阶段金属的流动行为 145

11.1.3 终了挤压阶段 147

11.2 反向挤压时金属的流动 148

11.3 影响挤压时金属流动的因素 149

11.3.1 挤压方法的影响 149

11.3.2 外摩擦条件的影响 149

11.3.3 工具结构与形状的影响 150

11.3.4 变形程度和变形速度的影响 151

11.3.5 制品形状的影响 151

11.3.6 材质的影响 152

11.3.7 变形温度的影响 152

11.3.8 金属力学性能的影响 153

12 挤压力 154

12.1 影响挤压力的因素 154

12.1.1 挤压温度的影响 154

12.1.2 坯料长度的影响 154

12.1.3 变形程度的影响 154

12.1.4 挤压速度的影响 155

12.1.5 模角的影响 155

12.1.6 摩擦的影响 156

12.1.7 其他因素的影响 156

12.2 挤压力计算 156

12.2.1 解析法 157

12.2.2 经验法 162

12.3 挤压力公式计算例题 166

第三篇 金属拉拔理论 169

13 拉拔概述 169

13.1 拉拔的一般概念 169

13.2 拉拔分类 169

13.2.1 实心材拉拔 169

13.2.2 空心材拉拔 169

13.3 拉拔的特点 171

13.4 拉拔技术的发展历史 171

13.5 拉拔技术的发展趋势 172

14 拉拔理论基础 173

14.1 拉拔时的变形指数 173

14.2 实现拉拔过程的基本条件 174

14.3 圆棒拉拔时的应力与变形 175

14.3.1 应力与变形状态 175

14.3.2 金属在变形区内的流动特点 176

14.3.3 变形区的形状 178

15 拉拔力 181

15.1 各种因素对拉拔力的影响 181

15.1.1 被加工金属的性质对拉拔力的影响 181

15.1.2 变形程度对拉拔力的影响 181

15.1.3 模角对拉拔力的影响 181

15.1.4 拉拔速度对拉拔力的影响 182

15.1.5 摩擦与润滑对拉拔力的影响 182

15.1.6 反拉力对拉拔力的影响 184

15.1.7 振动对拉拔力的影响 185

15.2 拉拔力的理论计算 185

15.2.1 棒线材拉拔力计算 186

15.2.2 管材拉拔力计算 189

15.2.3 拉拔机电机功率计算 193

15.3 拉拔力计算例题 193

参考文献 198