塑性变形与轧制技术/赵晓萍，张士宪，杨晓彩，陈敏主编

定价：56.00元

出版时间：2024. 9

ISBN 978-7-5024-9968-6

9787502499686

内容提要

本书以模块形式详细介绍和分析了轧钢生产中容易出现的问题和事故。全书共分8个模块，主要包括轧件的咬入问题、轧制产生的板形不良问题、金属在加工变形中的断裂问题、变形中的宽展问题、轧制压力问题、轧制厚度问题、轧制速度问题和摩擦问题。本书穿插了轧钢的历史、先进生产技术、名人事迹等内容，将劳动精神、奋斗精神、奉献精神、创造精神、勤俭节约精神等思政元素有机融入教材。除了基础知识之外，本书还包括实验参考内容，以提升学生专业能力及职业素养。

本书可作为职业院校金属压力加工、智能轧钢技术、金属材料工程、材料成型及控制工程等相关专业的教材，也可供轧制生产现场技术人员及操作人员阅读，并可作为金属轧制工的技能培训用书。

目录

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模块1轧件的咬入问题1

任务背景1

学习任务1

关键词1

任务1.1认识轧制及其他塑性加工方法1

1.1.1轧制2

1.1.2锻造3

1.1.3挤压4

1.1.4拉拔4

1.1.5冲压5

1.1.6其他加工方法5

科技前沿6

任务1.2认识轧制过程的三阶段及简单轧制条件6

1.2.1咬入阶段6

1.2.2稳定轧制阶段7

1.2.3甩出阶段7

1.2.4简单轧制条件8

任务1.3认识轧制变形的表示方法9

1.3.1绝对变形量9

1.3.2相对变形量10

1.3.3变形系数10

1.3.4总延伸系数、部分延伸系数与平均延伸系数11

任务1.4认识轧制变形区的主要参数12

1.4.1变形区的概念12

1.4.2变形区的主要参数13

1.4.3平均工作直径与平均压下量14

任务1.5分析塑性加工时所受的外力16

1.5.1作用力16

1.5.2约束反力16

任务1.6分析咬入条件18

1.6.1咬着时的作用力分析18

1.6.2摩擦力、摩擦系数与摩擦角18

1.6.3轧辊咬入轧件的条件19

1.6.4孔型对咬入的影响20

任务1.7分析剩余摩擦力的产生和稳定轧制条件22

1.7.1剩余摩擦力的产生22

1.7.2建立稳定轧制状态后的轧制条件23

1.7.3稳定轧制时轧辊直径Ｄ、压下量Δh和咬入角α之间的关系24

任务1.8计算最大压下量24

1.8.1按最大咬入角计算最大压下量24

1.8.2按摩擦系数计算最大压下量25

1.8.3型材轧制时的压下量25

任务1.9分析影响咬入的因素及改善咬入的措施27

1.9.1影响咬入的因素27

1.9.2改善咬入的措施28

钢厂实例29

问题拓展29

政策引领29

实验任务29

本章习题31

模块2轧制产生的板形不良问题35

任务背景35

学习任务35

关键词35

任务2.1认识板形不良的概念及原因35

2.1.1板形的定义35

2.1.2均匀变形的定义36

2.1.3研究变形分布的方法36

任务2.2认识内力和应力38

2.2.1内力的产生38

2.2.2应力39

2.2.3应力集中39

任务2.3认识应力状态及应力图示、变形图示40

2.3.1应力状态的概念、研究意义及表示方法40

2.3.2应力图示40

2.3.3影响主应力状态、应力图示的因素43

2.3.4研究主应力状态图的意义44

2.3.5变形图示45

任务2.4认识金属塑性变形时应力和变形的不均匀性48

2.4.1基本应力、附加应力、工作应力和残余应力48

2.4.2变形及应力不均匀分布的原因49

2.4.3变形及应力不均匀分布的后果55

2.4.4减轻应力及变形不均匀分布的措施57

钢铁名人60

实验任务60

本章习题61

模块3金属在加工变形中的断裂问题66

任务背景66

学习任务66

关键词66

任务3.1认识金属塑性的概念及测定方法67

3.1.1金属塑性的基本概念67

3.1.2金属塑性的测定方法68

3.1.3塑性图71

任务3.2分析影响塑性的因素及提高塑性的途径72

3.2.1金属的自然性质72

3.2.2变形温度对塑性的影响76

3.2.3变形速度对塑性的影响78

3.2.4变形力学条件对塑性的影响78

3.2.5分析提高塑性的途径80

钢铁名人80

实验任务81

本章习题82

模块4变形中的宽展问题85

任务背景85

学习任务85

关键词85

任务4.1认识体积不变定律及其应用85

4.1.1体积不变定律85

4.1.2体积不变定律的应用86

任务4.2认识最小阻力定律及其应用87

4.2.1最小阻力定律87

4.2.2矩形六面体的镦粗88

4.2.3轧制生产中的情况88

任务4.3分辨宽展的种类和组成89

4.3.1宽展的概念89

4.3.2研究宽展的意义90

4.3.3宽展的种类90

4.3.4宽展的组成92

任务4.4分析影响宽展的因素及改善措施94

4.4.1压下量的影响94

4.4.2轧辊直径的影响95

4.4.3轧件宽度的影响96

4.4.4摩擦系数的影响97

4.4.5轧制道次的影响98

4.4.6张力的影响99

4.4.7工具形状的影响99

任务4.5认识孔型中轧制时横变形的特点100

4.5.1沿轧件宽度的压下量不均匀100

4.5.2轧件与轧辊接触的非同时性100

4.5.3孔型侧壁的侧向力的作用101

4.5.4孔型中轧制时的速度差现象102

任务4.6宽展的计算102

4.6.1若兹公式103

4.6.2彼德诺夫齐别尔公式103

4.6.3巴赫契诺夫公式104

4.6.4艾克隆德公式104

科技前沿105

钢铁名人106

实验任务106

本章习题108

模块5轧制压力问题111

任务背景111

学习任务111

关键词111

任务5.1认识轧制压力111

任务5.2接触面积的确定113

5.2.1平辊轧制矩形断面轧件时的接触面积113

5.2.2孔型中轧制时的接触面积114

任务5.3计算平均单位压力115

5.3.1采利柯夫公式115

5.3.2斯通公式119

5.3.3西姆斯公式121

5.3.4艾克隆德公式123

5.3.5其他公式124

5.3.6按实验法确定轧制力125

任务5.4认识变形抗力126

5.4.1变形抗力的概念126

5.4.2影响变形抗力的因素126

5.4.3降低变形抗力常用的工艺措施130

5.4.4金属变形抗力的确定131

任务5.5分析影响轧制压力的因素133

5.5.1轧件材质的影响133

5.5.2轧件温度的影响133

5.5.3变形速度的影响133

5.5.4外摩擦的影响134

5.5.5轧辊直径的影响135

5.5.6轧件宽度的影响135

5.5.7压下率的影响135

5.5.8前后张力的影响135

任务5.6计算轧制力矩及功率137

5.6.1辊系受力分析与轧制力矩137

5.6.2单辊驱动的轧制过程137

5.6.3具有张力作用时的轧制过程138

5.6.4四辊轧机轧制过程139

5.6.5轧制时传递到主电机上的各种力矩140

5.6.6各种力矩的计算141

5.6.7主电机容量校核147

钢铁名人152

实验任务152

本章习题154

模块6轧制厚度问题157

任务背景157

学习任务157

关键词157

任务6.1认识金属的变形157

6.1.1弹性变形158

6.1.2塑性变形159

6.1.3弹塑性共存定律159

6.1.4弹塑性共存定律在压力加工中的实际意义160

任务6.2轧制时的弹塑性曲线绘制及应用161

科技前沿169

钢铁名人169

实验任务170

本章习题172

模块7轧制速度问题175

任务背景175

学习任务175

关键词175

任务7.1认识连轧175

7.1.1连轧的变形条件175

7.1.2连轧的运动学条件176

7.1.3连轧的力学条件176

任务7.2计算连轧时的张力177

任务7.3计算堆拉系数和堆拉率179

任务7.4认识和计算变形速度、轧制速度181

任务7.5认识轧制时的前滑和后滑185

任务7.6前滑的计算187

任务7.7中性角的确定188

任务7.8认识前滑、后滑与纵横变形的关系190

任务7.9分析前滑的影响因素193

钢铁名人197

实验任务197

本章习题199

模块8摩擦问题203

任务背景203

学习任务203

关键词203

任务8.1认识外摩擦的特征与影响203

任务8.2认识摩擦理论 206

任务8.3分析影响外摩擦的因素及改善措施208

任务8.4认识冷轧工艺润滑212

任务8.5计算轧制时摩擦系数213

钢铁名人215

课后任务215

实验任务215

本章习题216

参考文献219