金属塑性加工学：挤压、拉拔与管材冷轧 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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马怀宪 编

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• 金属塑性加工
• 挤压
• 拉拔
• 冷轧
• 管材
• 材料成形
• 金属材料
• 制造工程
• 机械工程
• 工业技术

出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502408435

版次：1

商品编码：10674579

包装：平装

开本：16开

出版时间：1991-05-01

用纸：胶版纸

页数：297

字数：453000

正文语种：中文

内容简介

《金属塑性加工学：挤压、拉拔与管材冷轧》系根据冶金部金属压力加工方法的基本原理和基本知识；对已学过的《塑性加工力学》、《塑性加工物理基础》等专业基础课程的内容只立足于具体应用。
《金属塑性加工学：挤压、拉拔与管材冷轧》主要内容包括挤压、拉拔与管材冷轧的变形、应力与力，工艺参数与产品质量、产量、成品率的关系及确定原则；工具模具结构及设计的基本原理；加工设备的基本类型与结构。由于本课程的教学时数所限，教材中未能过多涉及管、棒、型、线材生产的工艺流程及辅助工序的工艺和设备。
本教材的内容主要结合有色金属压力加工工业生产情况，但对黑色金属在挤压、拉拔与管材冷轧方面的现状和特点也有所反映。

目录

第一篇 挤压
1 概述
1.1 挤压的基本方法
1.2 挤压法的优、缺点
1.3 挤压生产的发展与现状
2 挤压时的金属流动实验
2.1 不同挤压阶段的金属流动特点
2.2 反抗压时的金属流动
2.3 影响金属流动的因素
2.4 挤压时的典型流动类型
3 挤压力
3.1 影响挤压力的因素
3.2 计算挤压力的理论公式
3.3 挤压力计算公式中的参数确定
3.4 其它挤压力计算公式
3.5 挤压力计算例题
4 挤压制品的组织性能及质量控制
4.1 挤压制品的组织
4.2 挤压制品的机械性能
4.3 挤压制品的质量控制
4.4 挤压工艺参数对制品组织性能的影响
5 挤压工具及其设计
5.1 挤压工具的组成
5.2 模子
5.3 穿孔针（芯棒）
5.4 挤压垫
5.5 挤压杆
5.6 挤压筒
5.7 挤压模具的计算机辅助设计与加工
5.8 挤压工具用材料及提高寿命的途径
6 挤压设备
6.1 挤压机的类型及其结构
6.2 挤压机的主要部件及其结构
6.3 挤压机的辅助设备
6.4 挤压机的液压传动和控制
7 挤压工艺
7.1 挤压方法与挤压设备的选择
7.2 挤压工艺参数的确定
7.3 挤压时的润滑
7.4 锭坯尺寸选择
7.5 挤压新工艺和新方法

第二篇 拉拔
8 概述
8.1 拉拔的一般概念
8.2 拉拔法的优、缺点
8.3 拉拔历史与发展趋向
9 拉拔时的应力与变形
9.1 圆棒拉拔时的应力与变形
9.2 管材拉拔时的应力与变形
9.3 拉拔制品中的残余应力
10 拉拔力
10.1 各种因素对拉拔力的影响
10.2 拉拔力的实测与理论计算
11 拉拔工具
11.1 模子
11.2 芯头
12 拉拔设备
12.1 管棒材拉拔机
12.2 拉线机
13 拉拔工艺
13.1 拉拔配模
13.2 拉拔时的润滑
13.3 拉拔制品的主要缺陷
13.4 特殊拉拔方法

第三篇 管材冷轧
14 概述
14.1 管材冷轧的基本方法
14.2 周期式冷轧管法的优、缺点
14.3 周期式冷轧管法生产的发展与现状
15 冷轧管时的金属变形、应力和力
15.1 周期式冷轧管的变形过程
15.2 瞬时变形区压下量的确定
15.3 冷轧管时金属中的应力状态
15.4 冷轧管时的力与计算
16 冷轧管工具的孔型设计
16.1 二辊式冷轧管机工具孔型设计
16.2 多辊式冷轧管机工具孔型设计
17 周期式冷轧管机
17.1 二辊式冷轧管机传动系统与主要结构
17.2 多辊式冷轧管机传动系统与结构
参考文献

前言/序言

金属塑性加工的精深技艺：深入解析挤压、拉拔与管材冷轧 本书旨在为广大读者，特别是机械工程、材料科学、金属加工领域的学生、研究人员及一线工程技术人员，提供一个关于金属塑性加工核心工艺——挤压、拉拔与管材冷轧的系统性、深入性的学习平台。本书聚焦于这些重要成形技术的原理、工艺流程、设备要求、材料性能影响以及质量控制方法，旨在帮助读者建立扎实的理论基础，掌握实用的技术诀窍，并能够应对实际生产中遇到的各类挑战。 第一部分：金属挤压——精密成形的艺术 金属挤压是一种利用外力将金属坯料通过模具孔挤出，以获得所需截面形状的塑性加工方法。其显著特点在于能够加工出复杂截面的型材，并且加工精度高，表面质量好。 基本原理与分类： 本部分将详细阐述金属挤压的基本力学原理，包括应力、应变状态的分析，以及挤压过程中的变形机理。我们将深入探讨正挤压、反挤压、侧向挤压等不同挤压方式，分析它们的适用范围、优缺点以及工艺特点。 工艺流程与设备： 书中将全面介绍挤压的工艺流程，从坯料准备、加热处理到挤压操作、后处理等各个环节。同时，我们将详细介绍挤压机、模具设计与制造、润滑剂选择等关键设备和辅助材料，并提供实际应用中的典型案例。 材料性能与挤压工艺参数： 材料的塑性、强度、热处理状态等都会对挤压工艺产生重要影响。本部分将系统分析不同金属材料（如铝合金、铜合金、钢等）在挤压过程中的行为规律，并探讨挤压温度、挤压速度、变形量等关键工艺参数的优化选择，以实现最佳的成形效果和材料性能。 挤压中的变形与缺陷控制： 挤压过程中可能出现的各类变形（如表面折叠、中心孔洞）以及质量缺陷（如表面擦伤、尺寸超差）的产生机理将在本书中得到深入剖析。我们将提供有效的预防措施和纠正方法，指导读者如何进行质量控制，确保产品质量。 应用领域： 挤压技术在航空航天、汽车制造、建筑、电子电器等众多领域有着广泛的应用。本书将列举大量典型应用实例，展示挤压技术在制造复杂结构件、高性能型材等方面的卓越能力。 第二部分：金属拉拔——精细尺寸的雕琢 金属拉拔是将金属线材、棒材或管材在拉力作用下通过模具的缩径孔，使其截面尺寸减小、长度增大的塑性加工方法。它常用于生产高精度、高表面质量的线材、棒材和管材。 基本原理与工艺特点： 本部分将深入讲解拉拔的基本力学原理，包括拉拔应力、变形能的计算，以及变形区内的应力应变状态。我们将对比分析湿拉拔、干拉拔、连续拉拔等不同拉拔方式，分析它们的适用性。 模具设计与材料选择： 拉拔模具的性能直接关系到拉拔过程的顺利进行和产品质量。本书将详述拉拔模具的结构设计、曲面设计原则，以及硬质合金、金刚石等模具材料的选择与应用。 润滑技术的重要性： 润滑在拉拔过程中至关重要，它能显著降低摩擦，减少模具和工件的磨损，提高产品表面质量。我们将详细介绍各类润滑剂（如皂化物、油类、石墨）的性能特点、选择依据以及润滑方法的优化。 变形分析与缺陷预防： 拉拔过程中可能出现的缩颈、表面裂纹、内应力等问题将得到系统分析。本书将指导读者如何通过优化模具设计、调整拉拔工艺参数（如道次收缩率、拉拔速度）来避免这些缺陷，并提升产品的精度和力学性能。 拉拔产品的质量控制与应用： 本部分将介绍拉拔产品的尺寸精度、表面粗糙度、力学性能等关键质量指标的检测方法。同时，我们将展示拉拔技术在制造高精度钢丝、合金线材、焊接用焊丝等方面的广泛应用。 第三部分：管材冷轧——强化性能的秘诀 管材冷轧是另一种重要的金属塑性加工工艺，它通过一组冷轧辊在常温下对管材进行轧制，使其内外径、壁厚和椭圆度等尺寸得到精确控制，并显著提高材料的强度和硬度。 冷轧原理与工艺流程： 本部分将详细阐述管材冷轧的基本原理，包括变形机理、力学模型分析。我们将介绍常用的管材冷轧方法，如减壁冷轧、等壁冷轧，并系统介绍冷轧管的工艺流程，包括穿孔、矫直、冷轧、退火、矫直等环节。 冷轧设备与模具： 书中将详细介绍各种类型的管材冷轧机（如三辊式、二辊式），以及轧辊、芯棒等关键部件的设计与制造。我们将重点分析模具设计对轧制过程和产品质量的影响。 材料的变形行为与冷加工硬化： 材料在冷轧过程中的变形行为，尤其是冷加工硬化现象，是本书关注的重点。我们将分析不同金属材料的冷加工硬化特性，探讨退火处理对消除内应力、恢复塑性的作用。 影响管材尺寸精度与表面质量的因素： 本部分将深入分析影响管材尺寸精度（如外径、壁厚、圆度）和表面质量（如表面光洁度、是否存在划痕）的关键工艺参数和设备因素。我们将提供优化工艺参数、改进设备结构以提高产品质量的建议。 冷轧管材的应用与性能提升： 冷轧管材因其优异的尺寸精度、良好的表面质量和较高的力学性能，在液压系统、气动系统、汽车零部件、精密仪器等领域有着不可替代的作用。本书将通过大量案例展示冷轧管材的性能优势及其在各行业的应用。 本书的特色： 理论与实践相结合： 本书在深入阐述理论原理的同时，注重与实际生产工艺相结合，提供了丰富的实例和技术指导。 系统性与全面性： 涵盖了挤压、拉拔、管材冷轧三大核心工艺，内容全面，条理清晰。 易于理解与应用： 语言通俗易懂，图文并茂，便于读者理解和掌握。 前沿性与实用性： 结合最新的技术发展和实际生产需求，为读者提供具有实际指导意义的内容。 通过阅读本书，读者将能够深刻理解金属塑性加工的奥秘，掌握挤压、拉拔、管材冷轧等关键技术的精髓，从而提升自身在相关领域的专业技能和解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

对于管材冷轧这一部分，我原本以为会更枯燥一些，因为“冷轧”听起来就更像是纯粹的机械加工。但这本书的处理方式，彻底改变了我的看法。作者从管材冷轧的本质——在室温或接近室温下，通过对金属管材施加外力，使其产生塑性变形，从而获得所需尺寸和性能的产品——讲起。他详细介绍了冷轧管材的几种主要成形方法，比如周期式冷轧（如冷拨、冷轧管机）和连续式冷轧（如周期式冷轧管机、连续式冷轧管机）。 让我印象深刻的是，书中对不同冷轧方法的机械原理进行了详细的剖析。例如，在讲解冷拨时，作者不仅介绍了芯棒的作用，还分析了芯棒与模具之间的配合关系，以及如何通过调整芯棒的位置和直径来控制管材的内径和壁厚。而在介绍连续式冷轧时，则详细阐述了辊架的设计、辊子的转速和间距如何影响变形量以及产品的成形质量。书中还特别强调了冷轧过程中金属的应变强化现象，以及这种现象对管材最终力学性能的影响。通过对这一部分的学习，我才真正理解了为什么冷轧管材在强度、硬度等方面通常优于热轧管材。

评分☆☆☆☆☆

我还会特别提到书中对于“失效分析”的探讨。当涉及到金属加工时，出现失效是不可避免的，而这本书非常有价值的一点是，它不仅仅教会你如何成功加工，也教会你如何去分析和解决加工过程中遇到的问题。比如，在挤压过程中，当产品出现裂纹或者变形不均匀时，书中会引导读者分析可能的原因，是模具设计不合理？是材料性能问题？还是工艺参数设置不当？通过对这些失效模式的剖析，我们不仅能避免重复犯错，还能不断优化加工工艺。 同样，在拉拔过程中，如果出现断丝，作者会带领我们去探究是应力集中？是材料疲劳？还是润滑不足？对于管材冷轧，可能出现的壁厚不均、椭圆度超差等问题，书中也提供了详细的分析框架。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我觉得这本书具有很强的实操性和指导意义，它教会了我如何成为一个更优秀的金属加工工程师，不仅仅是执行者，更是问题解决者和工艺优化者。

评分☆☆☆☆☆

在阅读过程中，我发现作者非常善于将抽象的理论具象化。他并非简单地罗列公式，而是通过大量的图例、表格和实例来辅助说明。例如，在讲解挤压模具设计时，他会附上详细的模具结构图，标注出各个部分的尺寸和公差要求。在分析拉拔过程中的应力分布时，会用色彩鲜明的应力云图来展示。这些直观的视觉辅助，极大地降低了理解门槛，让我能够更轻松地掌握复杂的概念。 我特别喜欢书中那种“循序渐进”的讲解方式。他不会一上来就抛出最难的知识点，而是从最基础的概念开始，一步一步地深入。比如，在介绍挤压工艺时，先从最简单的正挤压讲起，然后逐步过渡到反挤压、联合挤压等更复杂的工艺。这种结构清晰、逻辑严密的讲解，让我在学习过程中感到非常有条理，不会迷失方向。

评分☆☆☆☆☆

书中的内容，让我对“精密制造”有了更深刻的认识。我之前以为精密制造就是通过高精度的机床来实现，但这本书让我明白，金属塑性加工工艺本身的优化和控制，才是实现精密制造的关键。比如，在管材冷轧中，通过精确控制变形量、轧制速度和润滑条件，就可以获得尺寸精度极高、表面光洁度优异的管材，而这本身就是精密制造的一种体现。 作者在讨论产品质量控制时，不仅仅关注机械性能，还对表面缺陷、内部组织、尺寸精度等方面进行了详细的分析，并且给出了相应的检测方法和控制手段。这让我认识到，高质量的产品，是多种因素共同作用的结果，而金属塑性加工工艺，是其中不可或缺的一环。

评分☆☆☆☆☆

书中的内容不仅仅停留在工艺本身，还深入探讨了材料在加工过程中的微观变化。例如，在分析挤压过程中，作者结合了金属晶粒的变形、位错的移动和缠结等微观力学原理，来解释宏观变形的发生。我之前学习金属学的时候，对这些微观层面的知识理解得不够透彻，总觉得它们离实际生产有点遥远。但这本书将这些理论与挤压的实际操作紧密地结合起来，让我看到了理论是如何指导实践的。 书中对于变形热的产生和影响也进行了详细的论述。我知道变形过程中会产生热量，但没想到这个热量在挤压、拉拔和冷轧过程中扮演着如此重要的角色。它不仅会影响金属的流动性，还会对产品的组织性能产生不利影响。作者介绍了如何通过调整加工速度、使用冷却介质等方式来控制变形热，从而避免由于过热导致的产品质量下降。这种从宏观到微观、从工艺到机理的全方位讲解，让我对金属塑性加工的理解更加全面和深入。

评分☆☆☆☆☆

作者在描述拉拔过程时，不仅仅关注最终产品的尺寸精度，还非常注重表面质量的控制。书中详细讲解了润滑剂的作用，包括减少摩擦、冷却、防锈等，并分析了不同类型润滑剂（如皂化液、油类、石蜡）在不同拉拔条件下的适用性。我之前对润滑剂的认识，仅仅停留在“减少摩擦”这个层面，但这本书让我认识到，润滑剂的选择和使用，已经上升到了一门独立的学问。 而且，作者还分析了影响拉拔表面质量的因素，比如模具的表面光洁度、坯料的表面状态、拉拔速度以及润滑效果。书中提供了一些实际案例，说明如何通过优化这些因素来获得镜面般光滑的产品表面，这对于一些对表面质量要求极高的产品，比如航空航天领域的精密零件，是至关重要的。这种对细节的关注，让我看到了作者在编写这本书时，是多么的严谨和专业。

评分☆☆☆☆☆

关于管材冷轧，书中对不同辊形和辊距的优化设计进行了详细的阐述。我之前以为辊子的形状和间距是固定的，但了解到原来不同的产品规格、不同的变形量需求，都需要对辊形和辊距进行精确的设计和调整。作者通过理论计算和实验数据，提供了如何选择合适的辊形（如圆柱形、锥形）和确定最佳辊距的方法，以确保管材在冷轧过程中受力均匀，变形协调。 更让我惊喜的是，书中还介绍了一些先进的管材冷轧技术，比如连续轧制、精密轧制等，并且对这些技术的优势和应用领域进行了介绍。这让我对管材冷轧的未来发展有了更清晰的认识，也看到了这项技术在不断进步和创新。这本书不仅仅是介绍基础理论，更展现了行业的前沿动态。

评分☆☆☆☆☆

拉拔工艺的章节，更是让我大开眼界。我一直以为拉拔就是把金属坯料往下拉，然后就得到想要形状的线材或者棒材。但这本书让我看到了其中蕴含的精妙设计和控制。作者详细介绍了不同类型的拉拔设备，从最基础的手摇拉丝机到现代化的自动化连续拉拔生产线，并且详细说明了它们的工作原理和优缺点。更让我感到震撼的是，书中对拉拔模具的设计进行了深入的分析。我之前只知道模具很重要，但不知道它的形状、入口角度、锥度、工作段长度以及出口角度，对最终产品的质量有着如此至关重要的影响。书中的公式和图表，帮助我理解了如何根据金属的屈服强度、抗拉强度以及所需的减面率来设计最优的模具参数，从而最大限度地减少拉拔力，提高生产效率，并保证产品表面的光洁度和尺寸精度。 而且，作者在讲解拉拔过程中可能遇到的问题时，也非常到位。比如，为什么会出现拉拔时断丝、表面划伤、截面不均等现象，以及如何通过优化润滑、调整拉拔速度、采用多道次拉拔等方法来克服这些困难。这不仅仅是理论上的指导，更像是经验丰富的工程师在传授实战技巧。我甚至能想象到，在真实的生产车间里，技术人员是如何运用这些知识来解决生产难题的。这本书让我认识到，看似简单的拉拔过程，背后是无数的科学计算和工艺优化。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的整体评价，可以说是非常高的。它不仅是一本技术手册，更是一本集理论、实践和创新于一体的宝典。作者的专业知识毋庸置疑，而他将这些知识以如此清晰、易懂、生动的方式呈现出来，更是难能可贵。无论是对于在校的学生，还是在职的工程师，甚至是对此领域感兴趣的业外人士，都能从中获益匪浅。 这本书让我对金属塑性加工这一领域产生了浓厚的兴趣，也激发了我进一步深入研究的动力。我会在工作中不断地实践和应用书中的知识，同时也会期待作者未来能有更多的佳作问世。这是一本值得反复阅读、深入品味的专业书籍。

评分☆☆☆☆☆

《金属塑性加工学：挤压、拉拔与管材冷轧》这本书，我拿到的时候，其实内心是有点忐忑的。毕竟，“塑性加工”这几个字听起来就带着一股子理论的硬核劲儿，而“挤压、拉拔与管材冷轧”更是直接点出了几个我一直觉得复杂又有些神秘的加工工艺。不过，我还是抱着学习的态度翻开了它。 当我真正沉浸其中时，才发现这本书远比我想象的要生动有趣得多。作者在讲解挤压工艺时，不仅仅是简单罗列公式和参数，而是将整个过程拆解得极其细致。他从原材料的准备，比如金属棒料的加热温度、润滑剂的选择，到模具的设计，包括模具的形状、材料以及如何计算挤压力，都进行了深入浅出的阐述。我印象特别深刻的是关于正挤压和反挤压的对比，书中通过大量的图示和实例，清晰地展示了这两种工艺在设备配置、产品形态以及适用范围上的差异。读到这里，我才恍然大悟，原来那些我们日常生活中常见的金属部件，比如螺丝、齿轮甚至是汽车的某些零件，很多都是通过这些看似基础却又极其精密的挤压工艺制造出来的。书中的分析还触及到了挤压过程中的变形机理，比如金属的流动状态、应力分布以及可能出现的缺陷，例如表面起皱、内部裂纹等，并且给出了相应的预防和控制措施。这让我对金属变形的内在规律有了更深刻的理解，不再仅仅是把它看作一个“压”和“拉”的过程，而是理解了其中蕴含的物理定律和工程智慧。