《零件軋製成形技術》是2010年4月化學工業出版社出版的圖書,作者是胡正寰(主編)、 華林(副主編)。
基本介紹
內容簡介,作品目錄,作品影響,
內容簡介
零件軋製成形技術是指用軋制的方法加工製造機器零件與製品件的技術,主要用於生產長度方向上變截面的產品。本書由國內著名專家編寫,詳細介紹了桿類零件、軸類零件、迴轉體零件、環形零件、盤形零件以及筒形零件的軋製成形工藝;內容翔實,技術先進,是行業內技術人員不可多得的參考書。
本書適宜從事零件軋製成形的技術人員參考,也可供大專院校相關專業的師生閱讀。
前言
零件軋製成形技術是指用軋制的方法成形機器零件與製品件的技術。
零件軋制與傳統的冶金軋制同屬軋制範疇,但軋制的產品不同。冶金軋制主要生產長度上等截面的產品,例如圓材、板材、管材等。零件軋制主要生產長度方向上變截面的產品,例如,汽車前梁與變速箱軸、軸承座圈與鋼球等。由於軋制產品不同,帶來機器的傳動方式、模具形式與結構都不相同。所以,零件軋制又稱為特殊軋制。它是冶金軋制的發展與延伸,即由軋制等截面產品,發展到軋制變截面的機器零件與金屬製品,延伸到產品的深度加工。
零件軋製成形與工具機切削成形都屬零件成形範疇,但前者靠金屬塑性流動轉移成形,後者靠去除金屬成形,所以零件軋製成形材料利用率高,實現了節材的目的。
零件軋制與機械鍛造,同屬金屬塑性成形範疇,但成形方式不同,鍛造為整體、斷續成形,軋制為局部、連續成形。
在國際上,零件軋制又稱為迴轉成形,因為工件是在迴轉中成形零件的。由於零件是在迴轉中成形,所以成形方式為局部、連續成形。需要指出的是:可以是工件迴轉,也可以是工具迴轉,還可以是工件與工具都迴轉。而且迴轉還分為主動迴轉與被動迴轉。這些都給零件軋機的傳動與構造帶來顯著的差異,例如軋制軸類零件的軋機與軋制盤類零件的軋機其傳動與構造都有很大不同。
零件軋制與鍛造成形零件的比較,優點如下。
① 工作載荷小由於是局部成形,工作載荷小,只有模鍛的幾十分之一,所以設備重量大幅下降,模具壽命顯著提高。
② 產品尺寸精度高可實現零件的近淨成形,具有顯著節材效果。
③ 生產效率高由於是連續成形,生產效率顯著提高。
④ 產品質量好成形零件的金屬纖維流線沿零件外形分布,產品的性能好。
⑤ 工件環境好顯著降低鍛造的衝擊與噪聲,以及進出料容易實現自動化操作等。
零件軋制與鍛造成形零件比較,其缺點是:一種軋機與模具只能生產一種類型零件,通用性差;一般軋制模具特殊並且複雜;軋制工藝調整難度大等。
綜上優缺點,零件軋制一般適合於批量比較大的零件生產。例如汽車、拖拉機、機車、腳踏車、軸承、發動機中的零件以及五金工具、金屬製品等。
不同類型的零件,靠不同的零件成形工藝與設備來實現,典型的零件及其工藝與設備如下。
① 桿類零件軋制通常稱為輥鍛,主要生產長度上變截面的零件,例如犁鏵、鋤頭、鋼叉、葉片等,以及汽車前梁與曲軸、五金工具等的制坯件等。
② 軸類零件軋制通常稱為楔橫軋,主要生產台階軸類零件,例如汽車、拖拉機變速箱中的軸、油泵齒輪軸、發動機凸輪軸等,以及發動機連桿、五金工具等的制坯件。
③ 迴轉體零件軋制通常稱為斜軋,主要生產迴轉體類零件,例如軸承鋼球與滾子、球磨鋼球與電鍍銅球、帶螺旋的錨桿等。
④ 環形零件軋制通常稱為輾環,主要生產環形類零件,例如火車車輪與輪箍、軸承內外座圈等。
⑤ 盤形零件軋制通常稱為擺輾,主要生產盤形類零件,例如轎車行星齒輪、汽車半軸盤等。
⑥ 筒形零件軋制通常稱為旋壓,主要生產筒形類零件,例如容器封頭、導體殼體、燈罩等。
此外,還有其他零件軋制工藝,例如三輥仿形斜軋也用於軸類零件的軋制,但上述六種是套用廣泛、前景好的零件軋制工藝。
儘管零件軋制技術在國外出現已有半個多世紀,但近三十年才得到較廣泛的套用,並且只為少數已開發國家掌握。我國20世紀50年代就開始零件軋制技術的研究工作,並在80年代實現工業生產。到如今,我國的零件軋制技術總體已達到國際水平,在某些方面已達到國際先進水平。
由於零件軋制具有高效、節材、清潔、低成本等一系列優點,今後必將得到全面、快速的發展,其套用面將更多、更廣,為此我們組織編寫了本書。
本書對已有相當基礎,今後有較大套用前景的六種零件軋制技術的理論、工藝、模具與設備進行簡要又全面的闡述。因為編寫單位與編寫人員都是長期從事該技術研究、開發與套用的,並在該領域取得了顯著成果,包括獲得國家科技獎,這也在一定程度上保證了本書的內容質量。
由於零件軋制還處在發展階段,所以本書涉及的內容很可能認識不全面、不準確,甚至有不妥之處,殷切希望讀者批評指正。
胡正寰華林
2009年12月
作品目錄
第一章 桿類零件軋制
第一節 概述
一、軋制工藝
二、國內外發展與套用簡況
三、工藝流程與車間布置
第二節 軋制原理
一、主要工藝參數
二、端部自然咬入
三、中間咬入
第三節 軋制壓力與力矩
一、軋制壓力
二、軋制力矩
第四節 模具設計
一、模具結構設計
二、制坯模具
三、成形模具
第五節 機械設備
一、軋機的基本類型
二、對軋機設計的基本要求
三、軋機的主要技術參數
第六節實例
一、鋼絲鉗鉗體的形狀特點與工藝分析
二、軋機公稱直徑的選擇
三、軋製件在軋製成形時的變形力
四、軋輥型槽縱向尺寸的計算
五、軋制變形及軋製件的缺陷
參考文獻
第二章 軸類零件軋制
第一節 概述
一、軋制工藝
二、工藝特點
三、國內外發展與套用簡況
四、工藝流程與車間布置
第二節 軋制原理
一、運動原理
二、軋件旋轉條件
三、展寬角
四、軋齊曲線
第三節 變形機理
一、有限元數值模擬
二、軋件上的應變場
三、軋件的變形
四、軋件上的應力場
五、軋件心部缺陷產生機理
第四節 軋制壓力與力矩
一、模具與軋件接觸面積
二、數值計算數據
三、軋制實測數據
四、影響因素綜合
第五節 模具設計
一、模具設計的一般原則
二、工藝參數的確定
三、對稱軸類件的模具設計
四、非對稱軸類件的模具設計
第六節 機械設備
一、楔橫軋機的基本類型
二、楔橫軋機的總體配置
第七節 實例
一、零件及軋制方案的確定
二、毛坯與坯料尺寸的確定
三、模具型腔設計
四、模具孔型設計
參考文獻
第三章 迴轉體零件軋制
第一節 概述
一、軋制工藝
二、工藝特點
三、國內外發展與套用簡況
四、工藝流程與車間布置
第二節 軋制原理
一、斜軋迴轉體運動原理
二、斜軋螺旋體運動原理
三、輥形曲面
第三節 變形機理
一、有限元數值模擬的意義
二、有限元數值模擬模型
三、軋件上的應變場
四、斜軋軋件上的應力場
五、軋件心部疏鬆機理
第四節 軋制壓力與力矩
一、軋輥與軋件的接觸面積
二、接觸面上的單位壓力
三、軋制力的方向
四、軋制壓力與力矩的實驗
第五節 模具設計
一、模具設計一般原則
二、孔型參數確定
三、孔型設計方法
四、多頭螺旋孔型設計方法
第六節 機械設備
一、斜軋機的基本類型
二、工作機座
三、減速機與齒輪機座
四、萬向連線軸
第七節 實例
一、基本參數
二、任意位置凸棱高度及連線頸直徑
三、校核孔型金屬體積係數KV
四、校核連線頸長度bα同凸棱寬度aα的適應性
五、計算孔型加工導程Tα~(α+90)
參考文獻
第四章 環類零件軋制
第一節概述
一、軋制工藝
二、工藝特點
三、國內外發展與套用簡況
四、工藝流程與車間布置
第二節 軋制原理
一、軋制幾何學
二、軋制靜力學
三、軋制運動學
第三節 變形機理
一、軋件上的應變場
二、軋件上的變形
三、軋件上的應力場
四、環件軋制缺陷及形成原因
第四節 軋制壓力與力矩
一、閉式軋環壓力與力矩
二、開式軋環壓力與力矩
三、階梯孔環件閉式軋制壓力與力矩
四、力能計算實驗驗證
五、環件軋制力和力矩影響因素
第五節 模具設計
一、模具設計一般原則
二、工藝參數的確定
三、軋環模具設計
四、軋環模具安裝調試
第六節 機械設備
一、立式軋環機
二、臥式軋環機
三、臥式軋環機主要部件
第七節 實例
一、軋環生產線構成
二、典型環類零件軋制生產
參考文獻
第五章 盤類零件軋制
第一節 概述
一、軋制工藝
二、工藝特點
三、國內外發展與套用簡況
四、工藝流程與車間布置
第二節 軋制原理
一、運動原理
二、擺輾變形基本規律
三、工藝參數對擺輾變形的影響
第三節 變形機理
一、軋件上的應變場
二、軋件上的變形
三、軋件上的應力場
第四節 軋制壓力與力矩
一、擺輾接觸面積率
二、擺輾力能計算
三、影響壓力的因素
第五節 模具設計
一、擺輾模具類型和服役條件
二、模具結構與模膛設計
三、模具材料
第六節 機械設備
一、擺輾機工作原理
二、擺輾機基本類型
三、擺輾機主要參數和結構
第七節 實例
一、冷擺輾成形工藝
二、溫、熱擺輾成形工藝
參考文獻
第六章 筒類零件軋制
第一節 概述
一、軋制工藝
二、工藝特點
三、國內外發展與套用簡況
第二節 旋壓原理
一、運動原理
二、主體運動學
三、變形與摩擦
第三節 變形機理
一、應變應力場
二、缺陷發生機理
第四節 旋壓力
一、接觸面積
二、力的分析與計算
三、影響旋壓力的因素
第五節 模具設計
一、設計要求
二、模具設計
三、工藝參數確定
四、旋壓件質量
第六節 機械設備
一、基本類型
二、結構組成
第七節 實例
一、成形工藝
二、成形零件
參考文獻
作品影響
該作品獲得第三屆“三個一百”原創出版工程科學技術類作品獎。