图书介绍

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现代钢管轧制与工具设计原理
  • 李国祯编著 著
  • 出版社: 北京:冶金工业出版社
  • ISBN:7502441042
  • 出版时间:2006
  • 标注页数:342页
  • 文件大小:18MB
  • 文件页数:361页
  • 主题词:无缝钢管-连续轧制

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图书目录

绪论1

1.工程计算法1

2.滑移线法1

3.有限元法2

4.变分法2

5.上限法3

6.金属成形工艺的模拟试验3

1.1 金属塑性成形时变形的不均匀性5

1 金属塑性变形理论中若干基本问题5

1.1.1 均匀变形6

1.1.2 不均匀变形6

1.1.3 应变速率7

1.2 主应力和屈服条件8

1.3 弹-塑性体的应力应变关系9

1.3.1 弹性变形9

1.3.2 塑性变形10

1.4 等效应力与等效应变增量11

1.5 轴对称塑性流动的微分平衡方程12

1.6.1 概念13

1.6 应力应变状态对应图13

1.6.2 应力-应变状态对应图建立的理论基础14

1.6.3 σm-ωσ图上不同区域应力的特点15

1.6.4 σm-ωσ图上不同区域应变的特点17

1.6.5 应力-应变状态对应图17

1.6.6 小结19

参考文献21

2.1 不同斜轧工序变形区的特点25

2.1.1 斜轧穿孔工序25

第1篇 斜轧理论25

2 斜轧几何学25

2.1.2 斜轧轧管工序28

2.1.3 斜轧延伸工序(二次穿孔)30

2.1.4 斜轧均整工序31

2.1.5 斜轧定径工序(回转定径机)31

2.1.6 三辊联合穿轧机32

2.1.7 扩管机33

2.1.8 各种斜轧机的特点34

2.2.1 变形区长度确定35

2.2 变形区几何关系35

2.2.2 接触面宽度的确定36

2.2.3 接触面积计算37

2.2.4 接触弧所对中心角的计算39

2.3 斜轧空间的几何关系40

2.3.1 斜轧空间坐标变换关系41

2.3.2 斜轧孔型开度值计算44

3.1 轧辊的运动速度50

3 斜轧运动学50

3.2 轧件的运动速度51

3.3 变形区内金属的滑移53

3.3.1 轧辊速度的分解53

3.3.2 金属的切向滑动54

3.3.3 金属的送进速度及轴向滑动56

3.3.4 送进距离(螺距)的计算57

3.4 送进角与辗轧角对斜轧穿孔影响的实验研究58

3.4.1 二辊穿孔机的实验研究58

3.3.5 纯轧时间的计算58

3.4.2 三辊穿孔机的实验研究60

3.4.3 小结62

4 斜轧时的应力与变形64

4.1 斜轧穿孔时的应力分析64

4.1.1 二辊斜轧时的应力与曼氏效应分析64

4.1.2 三辊斜轧时的应力与三角形效应分析68

4.2 斜轧时的应变分析70

4.2.1 应变类型70

4.2.2 斜轧必要应变的计算72

4.2.3 斜轧时多余应变的确定74

4.2.4 多余度系数77

4.2.5 用几何因素来表示多余度系数78

4.3 斜轧时的应变速率80

4.3.1 概述80

4.3.2 切克马辽夫公式81

4.3.3 布拉金斯基公式82

4.3.4 应变速率的简化确定方法84

5.1 概述86

5.2 借用纵轧公式求解斜轧单位压力86

5 斜轧力能参数计算86

5.2.1 斜轧过程分析87

5.2.2 平均单位压力一般表达式88

5.2.3 外摩擦及变形区几何参数影响系数n?的确定89

5.2.4 外端影响系数n?计算92

5.2.5 小结93

5.3 工程计算法93

5.3.1 概述93

5.3.2 三辊联合穿轧工序轧制力能参数的计算94

5.3.3 力的计算分析97

5.3.4 顶头轴向力的实验研究101

5.3.5 斜轧轧辊上的受力分析与轧制力矩102

5.3.6 按能耗曲线确定轧制力矩106

6 斜轧工具设计109

6.1 概述109

6.2 面积减缩比不变原理110

6.3 减壁原理112

6.4 减少不均匀变形的CRHS设计原理113

6.6 示例114

6.5 平均应变速率为常数原理(CMSR)114

6.7 斜轧机的轧辊辊形设计116

6.7.1 坐标的选取及方程的建立116

6.7.2 关于方程的求解120

6.7.3 小结121

7 斜轧实验研究123

7.1 不同斜轧工序多余度系数的实验研究123

7.1.1 概述123

7.1.2 锥形辊二辊延伸与桶形辊二辊延伸工艺的实验研究123

7.1.3 三辊穿孔工艺的实验研究125

7.2 二辊与三辊锥形辊斜轧穿孔的宏观多余剪切与负荷效应之对比126

7.2.1 概述126

7.2.2 理论与实验基础知识127

7.2.3 二辊与三辊锥形辊穿孔时的多余度效应129

7.2.4 轧制力132

7.2.5 轧制力矩133

7.2.6 顶头负荷134

7.2.7 三辊穿轧时的三角形效应135

7.2.8 结论136

8.1 历史回顾137

8 三辊联合穿轧机137

8.2 技术依据138

8.2.1 斜轧技术的发展为联合穿轧提供了可能138

8.2.2 有利的应力状态为实现三辊联合穿轧提供了理论依据138

8.2.3 各种结构的斜轧机和现代技术为联合穿轧机的设计提供了保证139

8.3 φ50mm三辊联合穿轧机组的工艺特点139

8.3.1 工艺流程简化139

8.3.2 快速的轴向出管139

8.3.3 可以在轧制过程中采用轧辊快速回退或变送进角操作140

8.3.4 组合式的工具孔型141

8.4 φ50mm三辊联合穿轧机的结构特点142

参考文献145

第2篇 钢管连轧理论149

9 钢管连轧概述149

9.1 连轧管发展史简介149

9.2 限动芯棒连轧管机的新技术与新工艺151

9.2.1 少机架限动芯棒连轧管机组151

9.2.2 PQF三辊可调式连轧管机152

9.3 连轧管理论研究概况153

10.1 孔型的几何参数157

10 连轧管变形区的形式及几何参数157

10.2 变形区的划分158

10.3 接触弧长159

10.4 接触面积160

10.5 咬入条件162

10.5.1 一次咬入条件163

10.5.2 二次咬入条件163

11 连轧管运动学165

11.1 特点165

11.2 各架钢管的出口速度166

11.3 管子的横断面面积167

11.3.1 出口断面处管子横断面形状模型167

11.3.2 试验与计算条件168

11.3.3 结果与讨论169

11.3.4 结论175

11.4 轧辊工作直径的确定176

11.5 连轧管机的速度制度177

11.5.1 全浮芯棒轧制177

11.5.2 限动芯棒连轧机的速度制度180

11.6.1 辊缝的调整185

11.6 辊缝的调整与计算185

11.6.2 辊缝的计算186

11.7 芯棒长度的确定187

12 钢管连轧时应力与应变的分析188

12.1 应力与应变分布状态的实验研究188

12.1.1 变形区内的应变状态188

12.1.2 变形区内的应力状态190

12.2.1 按均匀变形考虑191

12.1.3 结论191

12.2 应力与应变的计算191

12.2.2 利用孔型的几何尺寸计算应变与应变速率195

13 连轧管机力能参数计算197

13.1 概述197

13.2 工程计算法198

13.2.1 减径区单位压力的确定198

13.2.2 减壁区单位压力的确定199

13.2.3 减径区平均单位压力公式201

13.2.4 减壁区平均单位压力公式202

13.3 轧制力矩计算203

14 连轧管机的孔型设计205

14.1 概述205

14.2 孔型设计的基本原则205

14.3 连轧管机孔型设计步骤207

14.3.1 确定芯棒直径207

14.3.2 确定总延伸率207

14.3.3 给出每一架中钢管的壁厚208

14.3.5 确定孔型的高度与宽度209

14.3.4 延伸率分配209

14.3.6 校正单机架延伸率212

15 钢管连轧的实验研究213

15.1 变形区内金属的压力和摩擦力的实验研究213

15.1.1 实验设备与测试装置213

15.1.2 试验内容214

15.1.3 单位压力的分布215

15.1.4 单位摩擦力分布216

15.1.5 中性线与前后滑区217

15.2.1 研究目的218

15.2 连轧管各工艺参数与力能参数关系的实验研究218

15.2.2 研究方法219

15.2.3 轧制力与壁厚偏差220

15.2.4 轧制力矩与工艺条件的关系222

15.2.5 管子横断面外形222

15.2.6 管子横断面尺寸的控制223

15.2.7 单位切力与单位压力224

15.2.8 结论228

参考文献229

16.1 发展简史231

16.2 张力减径机技术的进展231

第3篇 张力减径理论231

16 概述231

16.3 张减理论研究概况234

16.4 国内研究概况235

17 张力减径机传动系统238

17.1 张力减径机传动系统的形式238

17.1.1 电气单独传动系统238

17.1.3 双电机集中变速传动系统239

17.1.2 液压差动调速系统239

17.1.4 分组传动(串列式集中变速传动系统)242

17.1.5 混合传动244

17.2 集中变速传动原理246

17.2.1 基本结构246

17.2.2 差速器的基本结构和性能247

17.2.3 内齿式差速器三轴转速关系248

17.2.4 传动方式250

17.2.5 集中变速传动系统各架辊速的计算250

18.1 轧辊孔型断面的几何关系253

18 张力减径变形区的几何关系253

18.2 轧辊咬入弧的几何关系254

18.2.1 孔型底部接触弧长与接触宽度计算255

18.2.2 沿孔型宽不同位置的接触弧长计算255

18.3 接触面积计算257

18.4 轧制直径257

18.4.1 考虑张力作用时轧制直径的确定257

18.4.2 另一种确定轧制直径的方法259

19.1.1 张减的对数应变表达式261

19 张力减径变形力学基础261

19.1 张减变形力学的传统算法261

19.1.2 径向微分平衡方程及其求解263

19.1.3 形状变化系数264

19.1.4 应力-应变关系265

19.1.5 形状系数与壁厚系数的关系266

19.1.6 张力减径塑性变形方程267

19.1.8 应变与张力系数、壁厚系数的关系268

19.1.9 壁厚计算268

19.1.7 张力系数计算268

19.2 张减变形力学的现代算法269

19.2.1 模型第一部分——孔型内的成形过程269

19.2.2 模型第二部分——张力减径机架间的塑性变形273

19.3 变形抗力计算277

19.3.1 变形抗力在强化阶段Ⅱ的确定277

19.3.2 软化阶段Ⅰ变形抗力的确定278

20 张减工具设计279

20.1 张力减径机孔型设计的特点279

20.2.2 集中加工280

20.2.1 单独加工280

20.2 轧辊孔型的加工方法280

20.3 孔型参数283

20.3.1 孔型的椭圆度283

20.3.2 孔型宽展系数ξi283

20.3.3 覆盖系数284

20.3.4 总减径率ρΣ和单机架减径率ρi285

20.3.5 校核系数286

20.3.6 椭圆度和覆盖系数之间的关系286

20.5.1 机架减径率的分配原则287

20.4 机架孔型系列的划分287

20.5 张力减径机减径率的分配287

20.5.2 各机架减径率的确定289

20.6 张力分布计算292

20.7 各机架钢管壁厚的计算295

20.8 张减孔型设计296

20.8.1 张力减径机椭圆孔型设计方法296

20.8.2 张力减径圆孔型设计方法298

21.1.1 采里柯夫公式-图线法302

21.1 轧制力计算302

21 张减力能参数计算302

21.1.2 求轧制力的达尼洛夫公式304

21.1.3 Kocks公司推荐的求轧制力公式304

21.2 轧制力矩计算304

21.3 轧制功率计算306

21.5 张减力能参数的现代算法307

21.6 变形抗力计算308

22.1 概述310

22 计算机在张力减径生产技术中的应用310

22.2 张减系统的计算机仿真312

22.2.1 什么叫仿真312

22.2.2 什么是模型312

22.2.3 数字仿真的步骤313

22.3 在线过程自动控制的功能314

22.4 在线与离线系统的网络关系316

22.5 张力减径机计算机仿真系统的研究317

22.5.1 系统的原型与基本参数317

22.5.3 仿真系统功能318

22.5.2 张力减径机仿真系统的组成与结构图318

22.5.4 仿真系统特点321

22.5.5 仿真系统的试验321

23 无缝管轧制的实验室模拟——钢管连轧控制轧制技术的应用324

23.1 引言325

23.2 无缝管轧制状态的测定325

23.2.1 应变和应变率的计算325

23.2.2 穿孔326

23.2.3 连轧(MPM)328

23.2.4 张力减径机(SRM)329

23.3 温度-时间分布图331

23.4 实验工艺规程332

23.5 材料与试验步骤333

23.6 结果与讨论334

23.6.1 热变形时的变形抗力334

23.6.2 热轧后的显微组织336

23.6.3 室温时的屈服强度338

23.7 结论339

参考文献340

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