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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