輕合金擠壓工模具手冊

內(nèi)容概要

　　本《手冊》全面、系統(tǒng)地闡述了輕合金擠壓工模具的特點、分類、工作原理與工作條件；工模具材料及其選擇原則；工模具沒計原理與方法；工模具制造工藝及設(shè)備等。重點論述了輕合金擠壓工模具優(yōu)化設(shè)計理論與技術(shù)基礎(chǔ)，優(yōu)化設(shè)計方法，材料合理選用，工模具的加工制造路線、工藝和設(shè)備，工模具的合理使用與維護，以及現(xiàn)代化科學管理與提高工模具使用壽命的技術(shù)措施等。內(nèi)容豐富，實用性強?！　”尽妒謨浴饭卜?章。第1章緒論；第2章輕合金擠壓工模具設(shè)計理論與基礎(chǔ)技術(shù)；第3章輕合金擠壓工模具的工作條件與生產(chǎn)環(huán)境；第4章擠壓工模具材料及其合理選擇的原則與實例；第5章輕合金擠壓工具的設(shè)計與優(yōu)化；第6章輕合金擠壓模具的設(shè)計與優(yōu)化；第7章輕合金擠壓工模具制造技術(shù)；第8章輕合金擠壓工模具的CAD／CAM／CAE技術(shù)及擠壓過程的模擬設(shè)計與分析；第9章輕合金擠壓工模具的正確使用、維修與科學管理?！　”尽妒謨浴肥禽p合金加工企業(yè)、工模具設(shè)計制造企業(yè)、科研與工程設(shè)計院所的工程技術(shù)人員和研究人員必備的工具書，也可供從事金屬材料生產(chǎn)、研究、設(shè)計、產(chǎn)品開發(fā)與深加工及應用的管理人員、技術(shù)人員和技術(shù)工人閱讀，并可作為大專院校有關(guān)專業(yè)師生的參考書。

作者簡介

　　劉靜安，湖南漣源市人，教授級高級工程師，享受國家政府特殊津貼。西南鋁業(yè)（集團）有限責任公司原副總工程師。1964年畢業(yè)于中南礦冶學院（現(xiàn)中南大學）有色金屬及合金壓力加工與熱處理專業(yè)．曾被聘為中南大學、北京科技大學等5所大學兼職教授或博導，是我國著名的金屬擠壓和工模具專家。　　40多年來，一直在我國特大型鋁加工企業(yè)第一線從事科研、技術(shù)開發(fā)、新產(chǎn)品研制和生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量提高等工作，具有深厚的理論知識和豐富的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗。曾組織并參與完成了10多項國家重大科研攻關(guān)、技術(shù)開發(fā)和百余項國家重點新產(chǎn)品研制項目。曾獲國家科技進步獎5項，省部（市）級科技進步獎50余項，專利30余項。上述大多成果已推廣應用于許多輕合金加工企業(yè)和模具制造企業(yè)，效益顯著。　　出版或合作出版著作50多部，包括《鋁加工技術(shù)實用手冊》、《金屬擠壓理論與技術(shù)》、《鋁型材模具設(shè)計、制造、使用與維修》、《鎂合金制備與加工技術(shù)》、《鋁合金擠壓工模具典型圖冊》、《鋁加工問答500問》以及《現(xiàn)代鋁加工生產(chǎn)技術(shù)叢書》（20種，常務(wù)副主編）等：在國內(nèi)外刊物上發(fā)表論文400余篇。

書籍目錄

1 緒論 1.1 輕合金擠壓生產(chǎn)和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1.1.1 輕合金材料及加工技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1.1.2 擠壓在輕合金加工中的地位 1.1.3 國內(nèi)外輕合金擠壓工業(yè)與技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1.2 工模具在擠壓生產(chǎn)中的重要作用與特殊地位 1.3 輕合金擠壓工模具產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的概況與發(fā)展趨勢 1.3.1 輕合金擠壓工模具技術(shù)涉及范圍與包含的主要內(nèi)容 1.3.2 輕合金擠壓工業(yè)的高速發(fā)展對工模具提出了越來越高的要求 1.3.3 輕合金擠壓工模具概況及國內(nèi)外發(fā)展水平比較 1.3.4 擠壓工模具的設(shè)計與制造水平 1.3.5 擠壓工模具材料尚待解決的問題 1.3.6 現(xiàn)代輕合金擠壓工模具產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展趨勢 2 輕合金擠壓工模具設(shè)計理論與基礎(chǔ)技術(shù) 2.1 金屬擠壓原理及擠壓方法分類與特點 2.1.1 金屬擠壓工作原理 2.1.2 擠壓方法的分類與特點 2.1.3 擠壓成形法的特點 2.2 輕金屬及輕合金擠壓的基本變形條件與規(guī)律 2.2.1 輕合金擠壓時的金屬流動特性與缺陷的形成 2.2.2 輕合金擠壓時的摩擦條件與工藝潤滑劑 2.2.3 輕合金擠壓時的應力應變狀態(tài) 2.2.4 輕合金擠壓制品的組織與性能及長度方向上斷面尺寸的不均勻性 2.2.5 擠壓時的溫度一速度條件 2.2.6 鋁合金擠壓時的力學條件及擠壓力計算方法 2.3 擠壓用典型輕合金的化學成分與主要性能 2.3.1 擠壓用典型鋁及鋁合金的化學成分和主要特性 2.3.2 擠壓用典型鎂及鎂合金的化學成分與主要性能 2.3.3 擠壓用典型鈦及鈦合金的化學成分與主要性能及用途 2.4 輕合金擠壓制品的規(guī)格品種分類與技術(shù)要求 2.4.1 鋁及鋁合金擠壓材的規(guī)格品種與技術(shù)要求 2.4.2 鎂及鎂合金擠壓材的規(guī)格品種與技術(shù)要求 2.4.3 鈦及鈦合金擠壓材的規(guī)格品種與技術(shù)要求 2.5 輕合金材料擠壓過程的生產(chǎn)工藝及主要工藝參數(shù)的確定 2.5.1 鋁及鋁合金材料的擠壓生產(chǎn)方式與工藝流程 2.5.2 鎂及鎂合金擠壓材料的生產(chǎn)方法與工藝流程 2.5.3 鈦及鈦合金擠壓材料的生產(chǎn)方法與工藝流程 2.5.4 輕合金材料擠壓工藝的制定 3 輕合金擠壓工模具的工作條件與生產(chǎn)環(huán)境 3.1 擠壓工模具的裝配形式與特點及其適應性 3.1.1 按工藝特點及其裝備分類的擠壓方法 3.1.2 按產(chǎn)品類型分類的擠壓方法 3.2 擠壓設(shè)備及其操作和控制系統(tǒng)水平對工模具設(shè)計和使用的影響 3.2.1 擠壓機結(jié)構(gòu)特點的影響 3.2.2 擠壓方法和操作工藝的影響 3.2.3 操作系統(tǒng)的影響 3.2.4 輔助系統(tǒng)的影響 3.2.5 擠壓機主要部件結(jié)構(gòu)的影響 3.3 擠壓工模具的工作條件 3.3.1 承受長時間高溫作用 3.3.2 承受長時間高壓作用 3.3.3 承受激冷激熱作用 3.3.4 承受反復循環(huán)應力 3.3.5 承受偏心載荷和沖擊載荷作用 3.3.6 承受高溫、高壓下的高摩擦作用 3.3.7 承受局部應力集中的作用  4 擠壓工模具材料及其合理選擇的原則與實例 4.1 擠壓成形對工模具材料的要求 4.2 擠壓工模具材料的分類及發(fā)展概況 4.2.1 擠壓工模具材料的分類 4.2.2 擠壓工模具鋼的發(fā)展概況 4.2.3 其他熱擠壓工模具材料的發(fā)展和應用 4.3 常用輕合金擠壓工模具鋼材的化學成分、性能及特點 4。3.1 常用輕合金擠壓工模具鋼材的化學成分 4.3.2 常用輕合金擠壓工模具鋼材的組織與性能特點 4.4 合理選擇工模具鋼的原則及應用舉例 4.4.1 被擠壓金屬或合金的性能 4.4.2 產(chǎn)品品種、形狀和規(guī)格 4.4.3 擠壓方法、工藝條件與設(shè)備結(jié)構(gòu) 4.4.4 擠壓工模具的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸 4.4.5 擠壓工具的選材 4.4.6 材料的價格及其他因素 4.5 常用的擠壓工模具材料選擇應用舉例 5 輕合金擠壓工具的設(shè)計與優(yōu)化 5.1 概述 5.1.1 擠壓工具的種類及特點 5.1.2 輕合金擠壓工具的裝配結(jié)構(gòu)形式 5.2 擠壓筒的設(shè)計與優(yōu)化 5.2.1 擠壓筒的工作環(huán)境、受力條件與失效分析 5.2.2 擠壓筒的結(jié)構(gòu)形式與層數(shù)的確定 5.2.3 擠壓筒的加熱方式與感應加熱時擠壓筒溫度熱傳導與平衡 5.2.4 擠壓筒的結(jié)構(gòu)特點與設(shè)計原則 5.2.5 擠壓筒的結(jié)構(gòu)設(shè)計與尺寸計算 5.2.6 擠壓筒的強度校核 5.2.7 扁擠壓筒的有限元分析與彈性模擬分析及優(yōu)化設(shè)計 5.3 擠壓軸的設(shè)計 5.3.1 擠壓軸的結(jié)構(gòu)形式 5.3.2 擠壓軸尺寸的確定 5.3.3 擠壓軸的強度校核 5.4 擠壓機穿孔系統(tǒng)的設(shè)計 5.4.1 穿孔針的結(jié)構(gòu)形式 5.4.2 穿孔針尺寸的確定 5.4一 穿孔針的強度校核 5.5 擠壓墊片的設(shè)計 5.5.1 擠壓墊片的結(jié)構(gòu)形式 5.5.2 擠壓墊片的尺寸確定 5.5.3 擠壓墊片的強度校核 5.5.4 幾種特殊擠壓墊片的結(jié)構(gòu)與設(shè)計 5.6 擠壓機用模支撐、墊環(huán)、壓型嘴和模架的設(shè)計 5.6.1 模支撐 5.6.2 墊環(huán) 5.6.3 壓型嘴和模架 5.7 擠壓機用導向裝置的設(shè)計 5.8 其他擠壓工具的設(shè)計 6 輕合金擠壓模具的設(shè)計與優(yōu)化 6.1 擠壓模具的類型及組裝方式 6.1.1 擠壓模具的分類 6.1.2 擠壓模具的組裝方式 6.2 模具的典型結(jié)構(gòu)要素及外形標準化 6.2.1 擠壓模結(jié)構(gòu)要素的設(shè)計 6.2.2 模具的外形尺寸及其標準化 6.3 模具設(shè)計原則及步驟 6.3.1 擠壓模具設(shè)計時應考慮的因素 6.3.2 模具設(shè)計的原則與步驟 6.3.3 模具設(shè)計的技術(shù)條件及基本要求 6.4棒材模的設(shè)計 6.4.1 模孔數(shù)目的選擇 6.4.2 ?？自谀Ｗ悠矫嫔系牟贾?6.4.3 ?？壮叽绲拇_定 6.4.4 工作帶長度的確定 6.4.5 棒模的強度校核 6.4.6 棒模的優(yōu)化設(shè)計舉例 6.5 無縫圓管擠壓模具的設(shè)計 6.5.1 管材模的尺寸設(shè)計 6.5.2 擠壓針的尺寸設(shè)計 6.5.3 管材模具的強度校核 6.5.4 輕合金無縫圓管擠壓工模具設(shè)計舉例 6.6 普通型材模具的設(shè)計 6.6.1 模孔在模子平面上的合理配置 6.6.2 型材?？仔螤钆c加工尺寸的設(shè)計 6.6.3 控制型材各部分流速均勻性的方法 6.6.4 型材模具的強度校核 6.6.5 輕合金普通型材擠壓模優(yōu)化設(shè)計舉例 6.7 舌型模的設(shè)計 6.7.1 舌型模的工作特點 6.7.2 舌型模的結(jié)構(gòu)類型 6.7.3 舌型模?？椎暮侠砼渲?6.7。4 舌型模結(jié)構(gòu)要素的設(shè)計特點 6.7.5 舌型模的強度校核 6.7.6 舌型模設(shè)計舉例 6.8 平面分流組合模的設(shè)計 6.8.1 平面分流組合模的工作原理與特點 6.8.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計 6.8.3 強度校核 6.8.4 設(shè)計舉例 …… 7輕合金擠壓工模具制造技術(shù) 8輕合金擠壓工模具的CAD／CAM／CAE技術(shù)及擠壓過程的模擬設(shè)計與分析 9輕合金擠壓工模具的正確使用、維修與科學管理 附錄有關(guān)標準（摘錄）及企業(yè)簡況 參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：   目前尚無法得出能考慮所有影響因素和滿足全部要求的最佳擠壓溫度范圍的分析方法，但是，在各種具體條件下的問題已個別地獲得了解決。擠壓溫度范圍的選擇大部分是根據(jù)基本理論原則在試驗條件下進行的。主要的基本原則有以下幾點： （1）在選擇的范圍內(nèi)，金屬和合金應具有最好的韌性。此韌性由相對伸長率、相對斷面收縮率和沖擊韌性等綜合指標來確定。 （2）對于多相合金，特別是鈦合金來說，最好的溫度范圍是，在該溫度下不發(fā)生相的轉(zhuǎn)變，而且合金由最少的相組成。當存在易熔共晶物時，應縮小擠壓溫度范圍。 （3）當提高擠壓溫度時，高合金化的鋁合金和鎂合金所允許的金屬流動速度將顯著降低。 （4）對某些合金來說，隨著擠壓溫度的升高，金屬黏附在擠壓工具的傾向也提高了。這將使擠壓制品的表面質(zhì)量降低。 （5）當降低擠壓前坯料的加熱溫度時，由于變形功的轉(zhuǎn)化會引起較為強烈的溫升，其結(jié)果是在一定的擠壓速度下使坯料的溫度不斷上升，從而增大制品沿長度方向組織和力學性能的不均勻性。 （6）用組合模擠壓空心型材時，為了保證獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫，應采用盡可能高的擠壓溫度范圍。 D 金屬流動速度和擠壓速度 金屬流動速度。流和。軸之間存在著v流=λv軸軸的關(guān)系式。因此，在其給定的變形條件下，在選定其中一個參數(shù)之后，就確定了另一個參數(shù)。 對于鋁合金和鎂合金來說，在選定的熱擠壓溫度范圍內(nèi)，根據(jù)合金成分和擠壓制品類別的不同，其流動速度可在0.5～100m／min或更大的范圍內(nèi)變化。鈦及鈦合金擠壓時，其擠壓速度應比鋁、鎂合金高得多。 確定允許的最大金屬流動速度的準則是：不出現(xiàn)表面裂紋、不形成劃痕，不黏結(jié)工具及不出現(xiàn)其他表面缺陷，保證制品橫斷面幾何尺寸穩(wěn)定，不出現(xiàn)皺紋、波浪及其他缺陷。 除此之外，合金成分和塑性變形區(qū)的金屬溫度，坯料的原始狀態(tài)，變形的不均勻程度，制品斷面的形狀與尺寸，型材各部分的尺寸比例，工具結(jié)構(gòu)，擠壓方法，接觸摩擦條件及潤滑劑等都對流動速度有影響。 從某種意義上來說，可以相對地把所有的鋁合金分為以下三類： 第一類是工業(yè)純鋁和低合金化型的鋁合金，如1035、1070、1100、1200、6063、3004、3003等合金。這類合金無潤滑擠壓時，其他條件相同，在整個擠壓溫度范圍內(nèi)，都允許采用很高的流動速度（約50～150m／min）而不產(chǎn)生表面裂紋。 第二類是6061、6082、6351、6005A、7003、7005、5A02等中強度合金。這類合金允許有中等程度的流動速度（5～20m／min）。

編輯推薦

《輕合金擠壓工模具手冊》理論結(jié)合實際，深入淺出，通俗易懂，許多圖例典型新穎，有很強的實用性，是解決生產(chǎn)過程中疑難問題的良師益友，也是科研、設(shè)計與教學的重要參考資料。

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