有色金屬軋制

前言

　　本書是為適應(yīng)職業(yè)教育發(fā)展的需要，根據(jù)職業(yè)技術(shù)學(xué)院的教學(xué)要求編寫的，為金屬材料加工類專業(yè)教學(xué)用書，也可以作為有色金屬加工企業(yè)工程技術(shù)人員、工人的技能培訓(xùn)教材。本書共分10章，內(nèi)容包括軋制的基本原理、軋制設(shè)備、板帶材生產(chǎn)、型線材生產(chǎn)、管材生產(chǎn)等，涵蓋了軋制理論、軋制設(shè)備、軋制生產(chǎn)技術(shù)的主要內(nèi)容?！　⊥ㄟ^本書的學(xué)習(xí)，使學(xué)生或操作人員了解和掌握各類有色金屬軋材的生產(chǎn)原理、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝等，并熟悉有色金屬軋制的一些新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，培養(yǎng)他們具有初步分析、解決生產(chǎn)技術(shù)問題，以及操作有色金屬及合金軋制設(shè)備的能力。　　參加本書編寫的人員有山東工業(yè)職業(yè)學(xué)院白星良（第1、7、8章）、陸鳳君（第9章）、山西工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院段小勇（第2、3、4、5章）、河北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院付俊薇（第6章）、中國鋁業(yè)公司山東分公司潘輝、馬月輝（第10章）。全書由白星良擔(dān)任主編，段小勇?lián)胃敝骶帯！　∮捎诰幷咚接邢蓿瑫胁煌字?，敬請讀者批評指正。

內(nèi)容概要

本書以培養(yǎng)技能型人才為目的，以有色金屬軋制生產(chǎn)為主線，系統(tǒng)介紹有色金屬軋制的基本原理和基本方法，以及軋制過程所使用的主要設(shè)備和工具。    全書共分10章，主要內(nèi)容包括：軋制概述，軋制過程的建立，軋制時的寬展、前滑和后滑，軋制壓力，軋制力矩與主電機容量校核，軋制時的彈塑性曲線與張力方程，軋制設(shè)備，板帶材生產(chǎn)，型線材生產(chǎn)，軋制管材生產(chǎn)等。    本書可作為大專院校和職業(yè)技術(shù)學(xué)院金屬材料加工專業(yè)的規(guī)劃教材，也可作為有色金屬加工企業(yè)職業(yè)培訓(xùn)教材或有關(guān)人員的參考書。

書籍目錄

1  軋制概述  1.1  軋制的基本方法    1.1.1  軋制的概念    1.1.2  軋制的分類  1.2  有色金屬軋材的種類    1.2.1  按有色金屬種類分類    1.2.2  按軋材的斷面形狀特征分類    1.2.3  有色金屬及合金軋材生產(chǎn)系統(tǒng)  1.3  有色金屬軋制產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)    1.3.1  產(chǎn)品品種和規(guī)格    1.3.2  技術(shù)條件    1.3.3  驗收規(guī)劃和試驗方法    1.3.4  交貨標(biāo)準(zhǔn)  1.4  軋制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢    1.4.1  軋制理論和實踐緊密結(jié)合    1.4.2  生產(chǎn)過程連續(xù)化    1.4.3  生產(chǎn)過程自動化    1.4.4  節(jié)約能源和金屬消耗    1.4.5  不斷擴大產(chǎn)品品種和規(guī)格  復(fù)習(xí)思考題2  軋制過程的建立  2.1  簡單軋制條件  2.2  實現(xiàn)軋制的條件    2.2.1  變形區(qū)及變形區(qū)主要參數(shù)    2.2.2  軋輥咬入軋件的條件    2.2.3  軋件充填變形區(qū)的過程    2.2.4  建立穩(wěn)定軋制狀態(tài)后的軋制條件    2.2.5  最大壓下量的計算方法    2.2.6  改善咬入的基本措施  2.3  平均工作輥徑與平均壓下量    2.3.1  平均工作輥徑    2.3.2  平均壓、下量  2.4  三種典型軋制情況    2.4.1  第一種軋制情況    2.4.2  第三種軋制情況    2.4.3  第二種軋制情況  2.5  軋制變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)    2.5.1  工具形狀和尺寸的影響    2.5.2  外摩擦力影響    2.5.3  外力的作用    2.5.4  軋件尺寸的影響  復(fù)習(xí)思考題3  軋制時的寬展、前滑和后滑  3.1  寬展的種類與組成    3.1.1  寬展及研究寬展的意義    3.1.2  寬展的種類    3.1.3  寬展的分布  3.2  影響寬展的因素    3.2.1  壓下量對寬展的影響    3.2.2  軋輥直徑對寬展的影響    3.2.3  軋件寬度對寬展的影響    3.2.4  摩擦系數(shù)對寬展的影響    3.2.5  軋制道次對寬展的影響    3.2.6  后張力對寬展的影響  3.3  寬展的計算公式    3.3.1  若茲公式    3.3.2  彼德諾夫-齊別爾公式    3.3.3  巴赫契諾夫公式    3.3.4  艾克隆德公式  3.4  軋制時的前滑與后滑    3.4.1  前滑的測定與表示方法    3.4.2  前滑區(qū)、后滑區(qū)與中立面    3.4.3  前滑的計算方法    3.4.4  中立角    3.4.5  影響前滑的因素  復(fù)習(xí)思考題4  軋制壓力  4.1  軋制壓力的概念  4.2  接觸面積的計算    4.2.1  簡單軋制情況    4.2.2  孔型中軋制    4.2.3  考慮彈性壓扁時的接觸面積  4.3  平均單位壓力的計算    4.3.1  確定平均單位壓力的方法    4.3.2  卡爾曼單位壓力微分方程    4.3.3  采利柯夫公式    4.3.4  恰古諾夫公式    4.3.5  斯通公式  復(fù)習(xí)思考題5  軋制力矩與主電機容量校核  5.1  輥系受力分析    5.1.1  簡單軋制情況下輥系受力分析    5.1.2  具有張力作用時的輥系受力分析    5.1.3  四輥軋機輥系受力分析  5.2  軋制力矩的確定    5.2.1  按金屬對軋輥的作用力計算軋制力矩    5.2.2  按能耗曲線確定軋制力矩  5.3  軋機傳動力矩的組成和計算    5.3.1  附加摩擦力矩的確定    5.3.2  空轉(zhuǎn)力矩的確定    5.3.3  動力矩  5.4  主電機容量校核    5.4.1  軋制圖表與靜力矩圖    5.4.2  不同軋制條件下的動力矩圖繪制    5.4.3  電機的過載與發(fā)熱校核  復(fù)習(xí)思考題6  軋制時的彈塑性曲線與張力方程  6.1  軋件的塑性曲線    6.1.1  變形抗力對塑性曲線的影響    6.1.2  摩擦系數(shù)對塑性曲線的影響    6.1.3  張力對塑性曲線的影響    6.1.4  軋件原始厚度的影響  6.2  軋機的彈性曲線  6.3  軋制時的彈塑性曲線  6.4  軋制彈塑性曲線的實際意義    6.4.1  通過彈塑性曲線可以分析軋制過程中造成厚度差的各種原因    6.4.2  通過彈塑性曲線可以說明軋制進程中的調(diào)整原則    6.4.3  彈塑性曲線給出了厚度自動控制的基礎(chǔ)  6.5  連軋基本理論    6.5.1  流量方程    6.5.2  張力方程    6.5.3  張力的自動調(diào)節(jié)作用  復(fù)習(xí)思考題7  軋制設(shè)備  7.1  概述    7.1.1  軋制設(shè)備的定義    7.1.2  軋制設(shè)備的分類    7.1.3  軋機主機列的組成    7.1.4  軋機的工作制度    7.1.5  輔助設(shè)備分類  7.2  軋機的結(jié)構(gòu)    7.2.1  軋輥    7.2.2  軋輥軸承    7.2.3  軋輥調(diào)整裝置    7.2.4  機架    7.2.5  連接裝置  7.3  軋制車間輔助設(shè)備    7.3.1  剪切設(shè)備    7.3.2  矯直設(shè)備    7.3.3  卷取機    7.3.4  軋件運送設(shè)備  復(fù)習(xí)思考題8  板帶材生產(chǎn)  8.1  板帶材生產(chǎn)概述    8.1.1  板帶產(chǎn)品的特點、分類及技術(shù)要求    8.1.2  有色金屬板帶材的主要生產(chǎn)方法    8.1.3  生產(chǎn)流程    8.1.4  板帶軋制技術(shù)的發(fā)展  8.2  熱軋板帶材生產(chǎn)    8.2.1  熱軋?zhí)攸c    8.2.2  熱軋時的錠坯    8.2.3  熱軋的溫度制度    8.2.4  熱軋時的壓下制度    8.2.5  熱軋時的冷卻潤滑和輥型    8.2.6  熱軋機及軋輥    8.2.7  熱軋后坯料的表面銑削  8.3  冷軋板帶材生產(chǎn)    8.3.1  冷軋的特點    8.3.2  酸洗及表面清理    8.3.3  冷軋壓下制度    8.3.4  冷軋時的工藝?yán)鋮s與潤滑    8.3.5  冷軋時的張力    8.3.6  冷軋機與冷軋輥    8.3.7  溫軋  8.4  鋁銅板帶箔材生產(chǎn)工藝    8.4.1  鋁及鋁合金板帶材生產(chǎn)工藝    8.4.2  銅及銅合金板帶材生產(chǎn)工藝    8.4.3  鋁箔生產(chǎn)工藝  8.5  產(chǎn)品質(zhì)量分析與缺陷消除    8.5.1  尺寸精度    8.5.2  板形控制與缺陷消除    8.5.3  脆裂    8.5.4  表面質(zhì)量    8.5.5  機械性能    8.5.6  板帶材軋機的調(diào)整  復(fù)習(xí)思考題9  型線材生產(chǎn)  9.1  型線材生產(chǎn)概述  9.2  軋輥孔型設(shè)計    9.2.1  孔型設(shè)計要求和步驟    9.2.2  孔型    9.2.3  延伸孔型系統(tǒng)    9.2.4  成品孔型系統(tǒng)    9.2.5  孔型在軋輥上的配置  9.3  型線材軋制工藝    9.3.1  錠坯和坯料    9.3.2  軋制時的工藝參數(shù)    9.3.3  軋制圖表    9.3.4  型線材軋制的典型孔型系統(tǒng)舉例  9.4  型線材軋制設(shè)備    9.4.1  型線材軋機    9.4.2  導(dǎo)衛(wèi)裝置  9.5  軋制注意事項及產(chǎn)品缺陷    9.5.1  軋制前的準(zhǔn)備工作    9.5.2  軋制時的注意事項    9.5.3  型線材軋制時的缺陷    9.5.4  型線材軋制事故的分析與處理  復(fù)習(xí)思考題10  軋制管材生產(chǎn)  10.1  熱軋管材生產(chǎn)    10.1.1  斜軋穿孔時金屬變形的規(guī)律    10.1.2  斜軋穿孔的工具設(shè)計與設(shè)備    10.1.3  斜軋穿孔工藝  10.2  冷軋管材概述    10.2.1  管材冷軋的基本方法    10.2.2  周期式冷軋管法的優(yōu)、缺點    10.2.3  周期式冷軋管法生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢    10.2.4  周期式冷軋管的變形與應(yīng)力    10.2.5  冷軋管時金屬對軋輥的壓力  10.3  冷軋管機的變形工具    10.3.1  二輥式冷軋管機的變形工具    10.3.2  多輥式冷軋管機的變形工具  10.4  周期式冷軋管機    10.4.1  二輥式冷軋管機    10.4.2  多輥式冷軋管機  10.5  管材軋制的質(zhì)量控制    10.5.1  穿孔時廢品    10.5.2  冷軋管時廢品復(fù)習(xí)思考題參考文獻

章節(jié)摘錄

　　1.1 軋制的基本方法　　1.1.1 軋制的概念　　軋制過程是靠旋轉(zhuǎn)的軋輥與軋件之間形成的摩擦力，將軋件拖進軋輥之間的縫隙（輥縫），并使之受到壓縮產(chǎn)生塑性變形的過程。通過軋制，使軋件的橫斷面積減小而長度增加，且使軋件具有一定的組織和性能。軋制與鍛造、沖壓、擠壓、拉拔等統(tǒng)稱為“金屬塑性加工”。由于軋制具有生產(chǎn)率高、產(chǎn)量大、產(chǎn)品種類多等優(yōu)點，致使軋制成為“金屬塑性加工”中最廣泛使用的成形方法。　　軋制方法是生產(chǎn)金屬材的常用生產(chǎn)方法，鋼鐵、有色金屬、某些稀有金屬及其合金均可以采用軋制方法進行加工，比如用軋制方法生產(chǎn)有色金屬及合金的板帶箔材、型材和管材；有色金屬及合金的板帶材，幾乎全部采用軋制方法生產(chǎn)。　　1.1.2 軋制的分類　　根據(jù)軋件的運動方向不同，軋制可分為縱軋、橫軋和斜軋?？v軋軋輥的軸線互相平行，軋輥的轉(zhuǎn)動方向相反且軋輥與軋件互相垂直；橫軋軋輥的轉(zhuǎn)動方向相同，軋輥軸線平行或在同一平面內(nèi)呈一定的錐角（又叫楔橫軋）；斜軋的兩個軋輥成一定的角度且旋轉(zhuǎn)方向相同，軋件作螺旋形運動。有色金屬板帶材、型材主要是用縱軋方法生產(chǎn)，而管材的生產(chǎn)，采用斜軋穿孔，斜軋或縱軋軋管?！　「鶕?jù)軋制時金屬的溫度不同，又可分為熱軋和冷軋。在金屬的再結(jié)晶溫度以上進行的軋制叫熱軋，而在金屬的再結(jié)晶溫度以下進行的軋制叫冷軋。熱軋時，金屬的塑性好，變形抗力低；冷軋則具有軋制精度高、表面粗糙度低等優(yōu)點?！　「鶕?jù)軋制時的軋輥形狀，可分為平輥軋制和型輥軋制。平輥軋制主要用于生產(chǎn)板、帶、條、箔等，所用的軋輥為均勻或近似均勻的圓柱體，它具有設(shè)備簡單、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品成本低等特點，因此在有色金屬塑性加工中得到廣泛應(yīng)用；在刻有軋槽的軋輥中軋制各種型材叫型輥軋制，它是軋制法生產(chǎn)有色金屬型材及管材的方法之一。　　1.2 有色金屬軋材的種類　　在有色金屬中，應(yīng)用較廣泛的是鋁、銅、鈦等及其合金的軋材。由于有色金屬種類繁多，并且有許多鋼鐵無法比擬的獨特優(yōu)良性能，其軋材廣泛應(yīng)用于國防、國民經(jīng)濟建設(shè)以及人民日常生活的各個方面，并且在許多工業(yè)領(lǐng)域中起著鋼材無法取代的特殊作用?！　?.2.1 按有色金屬種類分類　　按照有色金屬的分類方法，其軋材可分為輕有色金屬軋材、重有色金屬軋材及稀有金屬軋材。

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