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Ⅰ 挤压 1

1 挤压概述 1

1.1 挤压基本知识 1

1.1.1 挤压的定义 1

1.1.2 挤压的特点 1

1.1.3 挤压的分类 2

1.2 常见挤压方法 2

1.2.1 正向不脱皮挤压棒材法 2

1.2.2 正向脱皮挤压棒材法 3

1.2.3 正向水封挤压法 3

1.2.4 正向挤压管材法 3

1.2.5 联合挤压管材法 3

1.2.6 反向挤压法 3

1.3 挤压新方法 4

1.3.1 静液挤压法 4

1.3.2 全润滑无压余挤压法 4

1.3.3 随动挤压法 4

1.3.4 有效摩擦挤压法 5

1.3.5 锭接锭挤压法 5

1.3.6 Conform连续挤压法 5

1.4 挤压技术的发展历史和发展趋势 6

1.4.1 发展历史 6

1.4.2 发展趋势 7

复习思考题 7

2 挤压理论 8

2.1 挤压过程中金属的变形特点 8

2.1.1 挤压过程中金属的应力状态和变形状态 8

2.1.2 挤压过程中金属的变形 8

2.1.3 挤压时影响金属流动的因素 10

2.2 挤压变形参数和挤压力 12

2.2.1 挤压变形参数 12

2.2.2 挤压力 13

复习思考题 15

3 挤压工具 16

3.1 概述 16

3.1.1 挤压工具的种类 16

3.1.2 挤压工具的工作条件 16

3.2 易损挤压工具 17

3.2.1 挤压模 17

3.2.2 穿孔针（芯棒） 21

3.2.3 挤压垫 22

3.3 大型挤压工具 23

3.3.1 挤压杆 23

3.3.2 挤压筒 23

3.4 挤压工具材料和提高工具使用寿命的途径 25

3.4.1 对挤压工具材料的要求 25

3.4.2 挤压工具材料的种类及性能 25

3.4.3 合理选择工具材料 27

3.4.4 提高挤压工具使用寿命的途径 27

复习思考题 28

4 挤压设备 29

4.1 锭坯加热设备 29

4.1.1 重油加热炉 29

4.1.2 环行煤气加热炉 29

4.1.3 感应加热炉 29

4.2 挤压机 30

4.2.1 挤压机的分类 30

4.2.2 卧式挤压机 30

4.2.3 立式挤压机 32

4.3 挤压机的主要部件及其结构 33

4.3.1 模座 33

4.3.2 机架 35

4.3.3 缸体与柱塞 35

4.4 挤压机的辅助设备 35

4.4.1 锭坯剪切和剥皮装置 35

4.4.2 供锭机构 36

4.4.3 制品的牵引机构 36

4.4.4 制品接受及运输机构 38

4.4.5 挤压垫与残料分离装置 38

4.5 挤压机的液压传动 38

4.5.1 高压泵直接传动 39

4.5.2 高压泵-蓄能器传动 39

复习思考题 39

5 挤压工艺 40

5.1 锭坯尺寸的选择 40

5.1.1 锭坯尺寸选择的原则 40

5.1.2 锭坯直径的确定 40

5.1.3 锭坯长度的确定 41

5.2 锭坯加热 41

5.2.1 加热目的 41

5.2.2 加热方法 41

5.2.3 加热制度 42

5.3 挤压温度和挤压速度的选择 42

5.3.1 挤压温度的选择 42

5.3.2 挤压速度的选择 46

5.3.3 挤压中的温度-速度控制 47

5.4 挤压润滑 49

5.4.1 挤压润滑的目的 49

5.4.2 润滑应注意的问题 49

5.4.3 选择润滑剂的原则 50

5.4.4 润滑剂的选择 50

复习思考题 51

6 挤压制品的组织、性能和质量 52

6.1 挤压制品的组织 52

6.1.1 正向挤压棒材的组织不均匀性 52

6.1.2 挤压制品的粗晶环 53

6.1.3 挤压制品的层状组织 55

6.2 挤压制品的力学性能 56

6.2.1 挤压制品力学性能的不均匀 56

6.2.2 变形程度对力学性能不均匀的影响 56

6.2.3 挤压制品纵向和横向方向力学性能的差异 56

6.2.4 挤压效应 56

6.3 挤压缩尾 58

6.3.1 中心缩尾 58

6.3.2 环形缩尾 58

6.3.3 皮下缩尾 59

6.3.4 减少挤压缩尾的措施 59

6.4 制品的表面质量 59

6.4.1 挤压裂纹和头部撕裂 59

6.4.2 表面夹灰和压入缺陷 60

6.4.3 皮下气泡、起皮和重皮缺陷 60

6.4.4 擦伤和划伤缺陷 61

6.4.5 制品的尺寸公差 61

复习思考题 61

Ⅱ 拉拔 63

7 拉拔概述 63

7.1 拉拔的基本概念 63

7.1.1 拉拔的定义 63

7.1.2 拉拔的种类 63

7.2 拉拔生产的特点 65

7.3 拉拔生产的历史与发展 66

7.3.1 拉拔生产的历史 66

7.3.2 拉拔生产的发展趋势 67

复习思考题 67

8 拉拔理论 68

8.1 拉拔的变形指数 68

8.1.1 延伸系数λ 68

8.1.2 断面减缩系数μ 68

8.1.3 加工率ε 68

8.1.4 伸长率A 69

8.2 实现拉拔的基本条件 69

8.3 拉拔的应力与应变 70

8.3.1 应力状态与变形状态 70

8.3.2 金属在变形区中的流动特点 70

8.4 拉拔力 71

复习思考题 73

9 拉拔工具 74

9.1 拉拔模 74

9.1.1 普通拉模 74

9.1.2 特殊拉模 77

9.2 芯头 78

9.2.1 固定短芯头 78

9.2.2 游动芯头 79

9.3 模具材料及提高模具使用寿命的途径 81

9.3.1 模具材料 81

9.3.2 拉拔前模具的安装 82

9.3.3 提高模具使用寿命的途径 84

复习思考题 85

10 拉拔设备 86

10.1 管、棒、型材拉拔机 86

10.1.1 链式拉拔机 86

10.1.2 圆盘拉拔机 90

10.1.3 联合拉拔机列 92

10.2 拉线机 94

10.2.1 单次拉线机 95

10.2.2 连续拉线机 95

复习思考题 100

11 拉拔工艺 101

11.1 拉拔配模 101

11.1.1 拉拔配模的要求和分类 101

11.1.2 拉拔配模的内容 101

11.1.3 单模拉拔配模计算 106

11.1.4 多模连续拉拔配模计算 114

11.2 热处理和酸洗 117

11.2.1 热处理 117

11.2.2 酸洗 118

11.3 拉拔润滑 119

11.3.1 拉拔时润滑剂的作用及要求 119

11.3.2 拉拔润滑剂的种类 120

11.4 拉拔时制品的缺陷和消除 124

11.4.1 折叠 124

11.4.2 裂缝（包括裂纹、发纹） 124

11.4.3 凹坑 124

11.4.4 尺寸超差 124

11.4.5 拉裂 125

11.4.6 管材壁厚不均 125

11.4.7 划伤和擦伤 125

11.4.8 拔断 125

11.4.9 空拔头过长 125

11.4.10 抖纹 126

11.4.11 纵向开裂 126

11.4.12 管壁的纵向凹折 126

11.4.13 翘皮 126

11.4.14 表面夹灰和夹杂 126

11.4.15 麻面 127

11.4.16 碰（压）凹 127

11.4.17 矫凹 127

11.5 特殊拉拔方法 127

11.5.1 无模拉拔 127

11.5.2 集束拉拔 128

11.5.3 玻璃膜金属液抽丝 128

11.5.4 静液挤压拉线 129

复习思考题 130

Ⅲ 轧制 131

12 轧制概述 131

12.1 轧制的基本概念 131

12.1.1 轧制的实质 131

12.1.2 轧制分类 131

12.2 有色金属轧材的种类及用途 132

12.2.1 按有色金属种类分类 132

12.2.2 按轧材的断面形状特征进行分类 133

12.3 有色金属及其合金的轧材生产系统 134

12.4 轧制技术的现状与发展 134

12.4.1 轧制理论和实践紧密结合 134

12.4.2 生产过程连续化 134

12.4.3 生产过程自动化 134

12.4.4 节约能源和金属消耗 135

12.4.5 不断扩大产品品种和规格 135

复习思考题 135

13 轧制设备 136

13.1 轧机的分类 136

13.1.1 按用途分类 136

13.1.2 按构造分类 136

13.1.3 按工作方式分类 138

13.1.4 按布置分类 138

13.2 轧机的组成 138

13.2.1 主电动机 139

13.2.2 传动装置 139

13.2.3 工作机座 139

13.3 轧机的工作机座 139

13.3.1 轧辊 139

13.3.2 轧辊轴承 140

13.3.3 轧辊调整装置 140

13.3.4 机架 141

13.4 辅助设备 142

13.4.1 剪切设备 142

13.4.2 矫直设备 144

13.4.3 卷取设备 145

13.4.4 运输设备 146

13.4.5 加热设备 147

复习思考题 147

14 板带材生产 148

14.1 概述 148

14.1.1 板带材的特点、分类和技术要求 148

14.1.2 有色金属板带材的主要生产方法 149

14.1.3 生产流程 151

14.2 热轧板带材的生产 151

14.2.1 热轧的特点 151

14.2.2 热轧对锭坯的要求 152

14.2.3 热轧前的坯料加热 152

14.2.4 热轧的压下制度 155

14.2.5 热轧的工艺润滑和轧辊冷却 158

14.2.6 热轧机和热轧辊 159

14.2.7 热轧后的坯料处理 160

14.3 冷轧板带材的生产 161

14.3.1 冷轧的特点 161

14.3.2 冷轧的压下制度 161

14.3.3 冷轧的工艺冷却和工艺润滑 163

14.3.4 冷轧中的张力轧制 164

14.3.5 冷轧机和冷轧辊 165

14.4 板带材的质量和缺陷消除 166

14.4.1 尺寸精度 166

14.4.2 横向厚差和板形控制 169

14.4.3 脆裂 172

14.4.4 表面质量 174

14.4.5 力学性能 174

14.5 铝、铜板带箔材的生产工艺 175

14.5.1 铝及铝合金板带材的生产工艺 175

14.5.2 铜及铜合金板带材的生产工艺 179

14.5.3 铝箔的生产工艺 181

复习思考题 184

15 型材线材生产 185

15.1 概述 185

15.2 轧辊孔型设计 185

15.2.1 孔型 186

15.2.2 孔型设计内容及要求 187

15.2.3 常用的孔型系统 188

15.2.4 孔型在轧辊上的配置 190

15.3 型线材轧制工艺 191

15.3.1 坯料准备 191

15.3.2 轧制时的工艺参数 192

15.4 型线材轧制设备组成 193

15.4.1 型线材轧机的种类 194

15.4.2 型线材轧机的布置形式 194

15.4.3 Y形三辊小型轧机 195

15.5 型线材轧制产品质量控制 195

15.5.1 型线材轧制时的表面缺陷 195

15.5.2 产品形状及尺寸精度要求 196

15.5.3 化学成分及力学性能 196

15.5.4 包装及标志 196

复习思考题 196

16 管材生产 197

16.1 概述 197

16.2 冷轧管材生产 197

16.2.1 二辊式周期冷轧管法 198

16.2.2 多辊式冷轧法 202

16.2.3 冷轧管生产时管坯变形理论 204

16.3 热轧管材生产 206

16.3.1 斜轧穿孔方法 206

16.4 管材生产的质量控制 209

16.4.1 冷轧管废品 210

16.4.2 斜轧穿孔废品 210

复习思考题 211

Ⅳ 锻造与冲压 211

17 锻造与冲压 213

17.1 锻造 213

17.1.1 概述 213

17.1.2 自由锻 214

17.1.3 模锻 215

17.1.4 锻造设备 215

17.1.5 铝合金锻造 216

17.2 板料冲压 218

17.2.1 概述 218

17.2.2 冲压工艺 219

17.2.3 冲压设备 220

复习思考题 222

参考文献 223