金属压力加工原理
2008-10
魏立群 冶金工业出版社 (2008-10出版)
本书针对应用型本科教学的特点和要求，以“加强理论，突出应用，强调理论联系实际，有利培养学生应用能力”为指导思想，本着理论与应用并重的原则，吸收各相关教材的精华，尽可能使书中的内容接近学科的前沿，力求反映学科的发展水平，同时突显应用特色。全书共分三篇，第一篇金属轧制理论：主要介绍轧制理论的发展趋势、轧制的基本原理、轧制时金属的变形规律、力能参数计算方法等。第二篇金属挤压理论：主要介绍挤压技术的发展趋势、挤压时金属流动和变形规律、力能参数计算方法等。第三篇金属拉拔理论：主要介绍拉拔技术的发展趋势、拉拔时金属流动和变形规律、力能参数计算方法等。每章均设有习题，以便学生自主学习。全书内容力求体现针对性、实用性和先进性相统一的原则，力求反映传统与现代、理论与实际相结合的特色。本书由上海应用技术学院魏立群任主编。参加编写的有重庆科技学院宋美娟（第l－3、9章），上海应用技术学院柳谋渊（第10－13章），魏立群（第0、4－8、14、15章），全书由魏立群统稿，并请相关院校的任课教师对书稿进行了审议，提出了许多宝贵意见，特别是上海应用技术学院陆济民教授为本书编写提供了很大的帮助。另外，本教材的编写工作还得到“上海市高等学校——《材料加工》本科教育高地建设”的资助，作者在此深表感谢。本书主要作为高等学校金属压力加工专业本科教学用书（适用70学时），也可作为金属压力加工专科学生的教学用书和冶金企业相关技术人员的培训教材。由于编者水平有限，书中不妥之处，敬请读者批评指正。
《金属压力加工原理》针对应用型本科教学的特点与要求，本着理论与应用并重的原则，吸收各相关教材的精华编写而成。全书共分三篇，第一篇金属轧制理论，主要介绍轧制理论的发展趋势、轧制的基本原理、轧制时金属的变形规律、力能参数计算方法等；第二篇金属挤压理论，主要介绍挤压技术的发展趋势、挤压时金属流动和变形规律、力能参数计算方法等；第三篇金属拉拔理论，主要介绍拉拔技术的发展趋势、拉拔时金属流动和变形规律、力能参数计算方法等。《金属压力加工原理》主要作为高等学校金属压力加工专业本科教学用书，也可作为金属压力加工专科学生的教学用书和冶金企业相关技术人员的培训教材。
第一篇 金属轧制理论O 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入的措施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 日兹（Ke3）宽展公式2.3.2 E.齐别尔（Siebel）宽展公式2.3.3 B.巴赫钦诺夫（BaXTNHOe）宽展公式2.3.4 z.乌沙托夫斯基（Wusatowcki）宽展公式——相对宽展计算公式2.3.5 A.M.采利柯夫（UennKOB）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5.2 T.卡尔曼(Karman)单位压力微分方程及A.N.采利柯夫解和M.D.斯通(Stone)解5.2.1 T.卡尔曼单位压力微分方程5.2.2 A.M.采利柯夫解5.2.3 M.D.斯通公式5.3 E.奥洛万(13rowan)单位压力微分方程及B.西姆斯(Sims)和D.R.勃兰特.福特(Bland-Ford)公式5.3.1 E.奥洛万单位压力微分方程5.3.2 B.西姆斯单位压力公式5.3.3 D.R.勃兰特一福特公式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.N.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6.3 M.D.斯通公式6.4 B.西姆斯公式6.5 D.R.勃兰特一福特公式6.6 s.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……第三篇 金属拉拔理论参考文献
插图：2 轧制过程中的宽展在轧制变形过程中，金属沿着轧件宽度方向流动引起轧件宽度尺寸发生变化的现象称为宽展。宽展的大小一般用轧制前后轧件宽度差的绝对值表示。如前所述，宽展还可以用宽展系数β=b/B来表示。由于宽展的大小受轧件尺寸（宽度、高度和变形区长度）和轧制条件（轧辊直径、轧制温度、轧制速度、摩擦系数和轧件的材质）等因素的影响，所以精确地确定各种轧制条件的宽展是轧制工艺设计中的一个难点。例如，在孔型设计中，若计算宽展大于轧件的实际宽展，则孔型充填不满，产品宽度尺寸不合要求。反之，若计算宽展小于轧件的实际宽展，则孔型过充满，产生耳子。以上两种情况都造成轧件废品。在生产实践中，根据轧制断面的不同特点，有时要求宽展量大，有时又要求宽展量小。如从较窄的坯料轧成宽度较大的成品时，希望有大的宽展；若从大断面的坯料轧成较小断面的成品时，则不希望有宽展。在这种情况下，应力求用最小宽展进行轧制，以减小消耗于横向变形的功。因此，根据已给定的坯料尺寸及压下量确定轧后的产品尺寸，或已知轧后轧件尺寸及压下量确定轧前坯料尺寸，都需要了解被压下的金属体积是如何进行延伸和宽展的。所以无论是从孔型设计的角度出发，还是从确定产品或坯料尺寸的需要，都应该掌握宽展的变化规律，并能够精确地计算宽展值。此外，正确地确定宽展值，对于实现负偏差轧制，提高经济效益，改善技术经济指标，也是重要的保证。因此，研究和讨论轧制过程的宽展，对于轧制生产具有十分重要的意义。
《金属压力加工原理》针对应用型本科教学的特点和要求，以“加强理论，突出应用，强调理论联系实际，有利培养学生应用能力”为指导思想，本着理论与应用并重的原则，吸收各相关教材的精华，尽可能使书中的内容接近学科的前沿，力求反映学科的发展水平，同时突显应用特色。全书共分三篇，分别介绍了金属轧制理论，金属挤压理论和金属拉拔理论。每章均设有习题，以便学生自主学习。全书内容力求体现针对性、实用性和先进性相统一的原则，力求反映传统与现代、理论与实际相结合的特色。
