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第1章 绪论 1

1.1 楔横轧技术特点 1

1.2 楔横轧理论的国内外研究现状 3

1.3 新型楔横轧成形技术研究现状 5

1.3.1 多楔同步轧制技术研究现状 5

1.3.2 楔横轧非对称轴类件研究现状 6

1.3.3 楔横轧大直径轴类件研究现状 8

1.4 楔横轧技术的发展趋势 10

参考文献 10

第2章 横轧理论 14

2.1 平面应变状态 14

2.2 接触面与自由面的几何关系 15

2.3 塑性流动动力学 20

2.4 变形区应力 32

2.4.1 模具与工件之间的不均匀摩擦分布和曲率分布的滑移场绘图 32

2.4.2 局部应变场的应力 35

2.4.3 管坯料横轧时的滑移线场绘制 43

2.4.4 中心应变区域的应力 48

2.5 动态工艺过程 54

2.5.1 滑移线场法的摩擦 54

2.5.2 实验测定接触应力 54

2.5.3 用SL方法和有限元方法对接触应力进行分析 62

2.5.4 使用LS-DYNA软件进行模拟确认塑性和应力状态的实施情况 63

2.5.5 分析摩擦力的自动调节作用 64

2.5.6 分析平稳加工过程条件 67

2.6 应变分析 71

2.6.1 在应力中心区域采用SL方法进行应变分析 71

2.6.2 在载荷中心区域内采用有限元方法进行应变分析 75

2.6.3 通过Moiré方法进行实验应变分析 77

参考文献 79

第3章 楔横轧理论 81

3.1 楔横轧中的金属流动运动学 82

3.2 楔横轧制中的应变 95

3.3 接触面的几何形状 107

3.4 楔横轧动力学 111

3.4.1 轧制力 111

3.4.2 楔横轧力矩 118

3.4.3 楔横轧下变形区域的应力 120

3.5 楔横轧温度 131

参考文献 133

第4章 塑性应变失效理论 135

4.1 变形失效准则 135

4.1.1 应变速率对金属合金的塑性性能的影响 138

4.1.2 应力状态对金属合金的塑性影响 139

4.1.3 金属合金的非线性损伤积累 144

4.1.4 损伤积累的局部非线性指数 150

4.1.5 非单调应变下塑性增量指数 151

4.2 塑性屈服失效的能量准则 154

4.3 失效的经验准则 157

4.4 楔横轧条件下的失效 159

4.5 Cocroft-Lotham失效准则 161

参考文献 162

第5章 非对称轴类件楔横轧成形技术 164

5.1 非对称轧制窜动的抑制方法 164

5.1.1 轧制时平楔的布置方式及牙形选择 165

5.1.2 楔横轧非对称轴类件稳定轧制的工艺参数选取 166

5.1.3 平楔窜动抑制效果分析 167

5.2 楔横轧非对称轴类件多场耦合分析 168

5.2.1 材料42CrMo奥氏体热变形组织模型 168

5.2.2 热力耦合有限元模型 170

5.2.3 非对称轧制应变分析 171

5.2.4 非对称轧制温度场分析 172

5.2.5 非对称轧制应变速率分析 176

5.2.6 楔横轧非对称轧制微观组织分析 176

5.3 同位起楔的楔横轧非对称轴类件心部质量分析 186

5.3.1 楔横轧变形过程中内部缺陷产生机理 186

5.3.2 对称轴类件心部缺陷位置预测 187

5.3.3 同位起楔横轧非对称轴类件心部缺陷位置预测 188

5.3.4 同位起楔的非对称楔横轧轧制内部应力分析 190

5.3.5 工艺参数对同位起楔非对称轧件内部塑性变形及受力状态影响 194

参考文献 202

第6章 长轴类零件多楔同步特种轧制技术 204

6.1 多楔同步特种轧制基本原理 204

6.2 长轴类零件多楔同步特种轧制变形机理 204

6.2.1 轧制工艺参数的确定 204

6.2.2 轧制过程中轧件内部应力应变 205

6.2.3 轧制过程中金属轴向速度场 218

6.3 特征点的应力应变 220

6.3.1 径向特征点的应力应变 220

6.3.2 轴向特征点的应力应变 223

6.3.3 过渡角对外楔起楔位置附近中心点应力场的影响 225

6.4 长轴类零件多楔同步特种轧制接口的质量 227

6.4.1 轧件表面接口质量缺陷产生的机理 227

6.4.2 工艺参数对轧件接口质量的影响 230

6.5 长轴类零件多楔同步特种轧制力能参数变化规律 240

6.5.1 工艺参数对力能参数的影响规律 240

6.5.2 力能参数影响因素 252

6.5.3 轧件接口质量实验研究 253

参考文献 256

第7章 大直径轴类件楔横轧成形技术 257

7.1 大直径轴类件楔横轧成形可行性分析 257

7.1.1 辊径比变化对中心点应变率的影响分析 257

7.1.2 辊径比变化对中心点应力的影响分析 258

7.1.3 典型工艺参数下楔横轧大小轴类件的应力比较 260

7.2 大直径轴类件楔横轧成形机理 263

7.2.1 大直径轴类件楔横轧成形过程的应力应变分析 263

7.2.2 楔横轧大直径轴类件与小直径轧件应力场应变场比较 269

7.2.3 轧件不同位置处等效应力的分布 272

7.3 工艺参数对楔横轧大直径轴类件内部应力的影响 276

7.3.1 成形工艺参数对轧件内部应力的影响 276

7.3.2 轧制工艺参数对轧件内部应力的影响 283

7.4 楔横轧大直径轴类件成形工艺参数的确定原则 291

7.4.1 断面收缩率 291

7.4.2 成形角 292

7.4.3 展宽角 292

7.5 大直径轴类件楔横轧力能参数影响因素理论分析 293

7.5.1 展宽角影响 293

7.5.2 成形角影响 295

7.5.3 断面收缩率影响 296

7.5.4 轧件尺寸影响 298

7.5.5 力能参数的影响因素综合 298

7.5.6 轧件直径与轧制力关系 300

参考文献 301

第8章 板式楔横轧技术应用 303

8.1 生产80N-1701063-A同步栓的楔横轧技术和模具 303

8.2 生产伏尔加汽车上的2141-2904208球头销技术 305

8.3 轧制GAZ汽车转向拉杆51-3003032-A球头销的楔横轧技术 308

8.4 生产532.45.005-0轴的楔横轧技术 310

8.5 铜球楔横轧技术 312