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第一篇 金属挤压 1

1.金属挤压概述 1

1.1 挤压的基本概念 1

1.1.1 正向挤压 1

1.1.2 反向挤压 6

1.1.3 侧向挤压 7

1.1.4 连续挤压 8

1.1.5 特殊挤压 9

1.2 挤压的特点 13

1.3 挤压技术的发展史 14

1.4 挤压技术的应用 15

思考题1 16

2.挤压时金属的流动 17

2.1 挤压时金属流动的特点 17

2.1.1 圆棒材正向挤压金属流动特点 17

2.1.2 实心型材正向挤压金属流动的特点 21

2.1.3 管材和空心型材正向挤压金属流动特点 23

2.1.4 反向挤压时金属的流动特点 23

2.2 影响金属挤压流动的因素 24

2.2.1 金属强度的影响 24

2.2.2 摩擦的影响 24

2.2.3 温度的影响 25

2.2.4 工具形状的影响 26

2.2.5 变形程度与挤压速度的影响 26

2.3 挤压金属流动模型 27

思考题2 27

3.挤压制品的组织与性能 29

3.1 挤压制品组织 29

3.1.1 挤压制品组织的不均匀性 29

3.1.2 挤压制品的层状组织 29

3.1.3 粗晶环 31

3.2 挤压制品力学性能 33

3.2.1 挤压制品力学性能的不均匀性 33

3.2.2 挤压效应 34

3.3 挤压制品裂纹 37

3.4 挤压缩尾 38

3.4.1 皮下缩尾 38

3.4.2 中心缩尾 39

3.4.3 环形缩尾 39

3.4.4 减少挤压缩尾的措施 39

思考题3 40

4.挤压力 41

4.1 影响挤压力的因素 41

4.1.1 挤压温度的影响 41

4.1.2 坯料长度的影响 41

4.1.3 变形程度的影响 41

4.1.4 挤压速度的影响 42

4.1.5 模角的影响 42

4.1.6 摩擦的影响 43

4.2 挤压力计算 43

4.2.1 棒材单孔挤压力 43

4.2.2 型材挤压力计算 46

4.2.3 管材挤压力计算 46

4.2.4 反向挤压力计算 46

4.2.5 穿孔力计算 47

4.2.6 分流组合模挤压力计算 49

4.2.7 连续挤压(Conform)力计算 50

4.2.8 连续铸挤(Castex)力计算 51

4.2.9 挤压力计算简式与参数的确定 55

4.3 挤压力公式计算例题 58

思考题4 62

5.挤压设备 64

5.1 概述 64

5.2 挤压机类型 64

5.2.1 卧式和立式挤压机 64

5.2.2 单动式和复动式挤压机 64

5.2.3 长行程和短行程挤压机 66

5.2.4 正向和反向挤压机 66

5.2.5 水压机和油压机 66

5.3 挤压机结构 66

5.3.1 挤压机主机结构 68

5.3.2 挤压机主体结构 69

5.3.3 挤压机主体的辅助装置 71

5.3.4 挤压机液压传动装置与控制系统 76

5.4 挤压机主要部件计算 83

5.4.1 主缸的尺寸确定 83

5.4.2 主柱塞回程缸尺寸的确定 84

5.4.3 穿孔缸及穿孔柱塞回程缸尺寸的确定 84

5.4.4 张力柱及其螺帽的计算 84

思考题5 85

6.挤压工具 86

6.1 挤压筒 86

6.1.1 挤压筒的结构 86

6.1.2 挤压筒的尺寸 87

6.1.3 挤压筒强度校核 88

6.2 挤压杆 91

6.2.1 挤压杆结构与尺寸 91

6.2.2 挤压杆强度校核 91

6.3 挤压垫片 92

6.3.1 自由式挤压垫片 92

6.3.2 固定式挤压垫片 93

6.4 穿孔针 94

6.4.1 柱式穿孔针 94

6.4.2 瓶式穿孔针 94

6.4.3 浮动穿孔针 95

6.4.4 穿孔针的强度校核 96

6.5 挤压模 97

6.5.1 挤压模的类型 97

6.5.2 挤压模设计 99

6.5.3 典型模具设计 116

6.5.4 挤压模CAD/CAM 125

6.5.5 模具制造 129

6.5.6 模具的寿命 130

思考题6 133

7.挤压工艺 134

7.1 锭坯尺寸的选择 134

7.1.1 锭坯尺寸选择的原则 134

7.1.2 挤压比λ的选择 135

7.1.3 锭坯长度的确定 135

7.2 挤压温度与速度的选择 135

7.2.1 挤压温度的选择 136

7.2.2 挤压速度和金属流出速度的选择 138

7.2.3 挤压优化 138

7.3 挤压润滑 140

7.3.1 选择润滑剂的原则 140

7.3.2 润滑剂的选择 140

7.4 轻金属挤压 141

7.4.1 轻金属的挤压方法 141

7.4.2 轻金属挤压的工艺参数 141

7.5 重金属挤压 142

7.5.1 重金属的挤压方法 142

7.5.2 重金属挤压工艺参数 142

7.6 稀有金属挤压 144

7.6.1 稀有金属挤压的工艺特点 144

7.6.1 稀有金属挤压工艺及工艺参数 144

7.7 钢挤压 146

7.7.1 钢挤压的特点 146

7.7.2 钢管生产工艺流程 147

7.7.3 钢挤压工艺润滑 149

思考题7 150

第二篇 金属拉拔 151

8.拉拔概述 151

8.1 拉拔的一般概念 151

8.1.1 拉拔的实质 151

8.1.2 拉拔分类 151

8.2 拉拔法的特点 152

8.3 拉拔历史与发展趋向 153

8.3.1 拉拔历史 153

8.3.2 拉拔技术发展趋向 153

思考题8 154

9.拉拔理论基础 155

9.1 拉拔时的变形指数 155

9.2 实现拉拔过程的基本条件 155

9.3 拉拔时的应力与变形 157

9.3.1 圆棒拉拔时的应力与变形 157

9.3.2 管材拉拔时的应力与变形 161

9.4 拉拔制品中的残余应力 169

9.4.1 残余应力的分布 169

9.4.2 残余应力的消除 171

思考题9 173

10.拉拔力 174

10.1 各种因素对拉拔力的影响 174

10.1.1 被加工金属的性质对拉拔力的影响 174

10.1.2 变形程度对拉拔力的影响 174

10.1.3 模角对拉拔力的影响 174

10.1.4 拉拔速度对拉拔力的影响 174

10.1.5 摩擦与润滑对拉拔力的影响 174

10.1.6 反拉力对拉拔力的影响 176

10.1.7 振动对拉拔力的影响 177

10.2 拉拔力的实测与理论计算 178

10.2.1 拉拔力实测 179

10.2.2 拉拔力的理论计算 179

思考题10 190

11.拉拔工具 191

11.1 拉拔模 191

11.1.1 普通拉模 191

11.1.2 辊式拉模 194

11.1.3 旋转模 195

11.2 芯头 195

11.2.1 芯头的结构与尺寸 195

11.2.2 芯头的材料 197

思考题11 198

12.拉拔设备 199

12.1 管棒型材拉拔机 199

12.1.1 链式拉拔机 199

12.1.2 联合拉拔机列 200

12.1.3 圆盘拉拔机 202

12.2 拉线机 205

12.2.1 单模拉线机 205

12.2.2 多模连续拉线机 205

思考题12 210

13.拉拔工艺 211

13.1 拉拔配模 211

13.1.1 拉拔配模分类 211

13.1.2 拉拔配模设计的原则 211

13.1.3 拉拔配模设计的内容 212

13.1.4 配模设计 217

13.2 拉拔润滑 241

13.2.1 拉拔润滑剂的要求 241

13.2.2 拉拔润滑剂的种类 242

13.3 拉拔制品的主要缺陷 246

13.3.1 实心材的主要缺陷 246

13.3.2 管材制品的主要缺陷 247

13.4 特殊拉拔方法 247

13.4.1 无模拉拔 247

13.4.2 集束拉拔 248

13.4.3 玻璃膜金属液抽丝 249

13.4.4 静液挤压拉线 249

思考题13 250

参考文献 251