金属挤压机
出版时间：2006
内容简介
　　本书在介绍挤压方法、挤压力能参数、金属挤压工厂生产流程和工艺线组成的基础上，重点介绍了金属挤压机的结构，主要构件的计算方法，液压传动、液压控制和电气控制系统。同时，对挤压工具的设计、强度计算、材料的选择及热处理也进行了简要介绍。书中扼要地介绍了挤压工厂的加热设备、外围（辅助）设备。对挤压设备的安装、使用、维护和修理提供了可操作性的指导意见。在挤压工厂的设计方面，作者简明扼要地阐述了设计要点。本书资料来源面广，既包含收集到的德、英、俄、日、美、中等挤压技术、挤压设备领先国家的相关资料，也包含了作者与国内外专家直接技术交流所得，经作者消化、提炼，去糟取精，内容充实，文图并茂，是至今这一领域较为完整和系统的一本专业书籍。本书适用于相关专业工程技术人员和生产工人，也可供大中专院校相关专业师生使用。本书前言金属挤压技术在金属加工领域，是一个庞大的专业技术课题。该课题涉及到金属压力加工、挤压原理、机械传动、流体力学、液压控制、电气控制（包含计算机控制）等各项专业技术。金属挤压加工是利用金属塑性压力成形的一种重要方法。其重要的特点是将金属锭坯一次加工成管、棒、型材完成在瞬息之间，几乎没有任何其他方法可以与之匹敌。漂亮、高雅大厦的装修材料；飞越大洲、大洋的飞机；让人类探索外层空间的宇宙飞船及空间站；铁路、地铁、轻轨、磁悬浮列车车辆、舰船快艇……各个领域所使用的骨干材料，几乎都与挤压加工密切相关。金属挤压机是实现金属挤压加工的最主要设备。作者为了系统归纳和整理关于金属挤压机方面的人类知识成果，在最近三十年间，对金属挤压机的历史、现状和其发展的趋势进行了专题研究，收集、筛选了大量零散的资料，经作者的消化和吸收，编写了读者现在看到的这本“金属挤压机”一书，填补了国内这一专业技术领域书籍的空白。本书以金属挤压机为核心，前伸至挤压机理，后延至挤压工具及配套设备，进行了广泛而又深入、重点突出地论述。可以肯定地说，是目前世界上涉及这一专业领域最为完整的一本书。在本书的编写过程中，西安重型机械研究所100MN、125MN泵直接传动铝挤压机总设计师韩炳涛教授级高级工程师、博士张君高级工程师；太原重型机械研究所副总设计师罗永德教授级高级工程师、郭玉玺教授级高级工程师、原沈阳重型机器厂设计研究所快速锻专家高文章高级工程师为本书提供了十分珍贵的资料和宝贵意见。德籍华人博士、锻压设备专家郭毅勇先生提供了有益的建议。广州精准科技工贸有限公司李光远总经理、崔锋副总经理给予了大力支持和帮助。广州震高机械有限公司压铸专家曾昭勇总工程师（香港籍）提供了压铸方面的资料。太仓华宇机械有限公司总经理赵洪先生在配套设备方面给予了大力支持。原广州黄埔铜管材有限公司自动控制工程师程学钢、刘辉、魏克风参加了本书电控系统的编写、审校工作；沈阳有色金属加工厂机械工程师王静波、李忠芳、郭连吉、马振富、阎采文、高洪明；微机工程师宋志军（广州）参加了本书部分插图的绘制工作。魏复联、黄清顺、魏天舒承担了本书的统校工作。特别感谢编委会的成员对本书的编写大纲进行了认真地讨论和审核，提供了宝贵的资料和指导性意见，并通过邮寄或Internet发来了大量的文字和图片材料。感谢这些同志的辛勤劳动、参与、合作和鼎力支持、在本书出版之际，再次表示衷心地感谢。感谢在金属挤压加工行业的对本书提供资料和帮助的所有同仁和同事。编写这样一本书，耗费了本人提笔时没有料到的心血，希望能给读者一点点儿帮助，并恳请对本书的不足、错误提出批评和指导意见。谢谢！
目录
目录
第一章概论1
第一节挤压加工概述1
第二节挤压加工技术及挤压机的发展简史2
第三节挤压加工技术的特点6
第四节挤压加工在国民经济中的地位7
一.建筑结构材料方面7
二.交通运输方面7
三.电力传输与电信工程方面8
四.其他方面8
第二章挤压的力能参数10
第一节挤压时金属的流动10
一.正向挤压棒材10
二.反向挤压棒材11
三.正向穿孔挤压11
第二节挤压时的应力状态12
第三节挤压力的测定与计算13
一.挤压力的实测法14
二.挤压力的计算14
三.挤压力计算的其他方法16
第四节穿孔力的计算18
第五节影响挤压力大小的因素18
一.变形抗力的影响18
二.加工率的影响18
三.锭坯长度的影响19
四.模角的影响19
五.挤压速度的影响20
六.摩擦条件的影响21
七.挤压筒温度的影响21
八.挤压温度的影响21
第三章挤压方法.挤压生产流程及挤压生产线的设备组成22
第一节挤压方法22
一.传统的挤压方法22
二.静液挤压方法28
三.连续挤压方法（CONFORM）31
第二节挤压生产流程32
第三节挤压生产线的设备组成32
第四章挤压车间主设备34
第一节挤压机的分类34
第二节挤压机的基本系列35
第三节挤压机主要技术参数的确定36
一.挤压力36
二.液体的工作压力36
三.主缸系统参数36
四.穿孔系统参数38
五.挤压筒参数39
六.主剪力.辅助剪力41
七.滑移模座推入及拉出力41
八.挤压机的速度参数41
第四节挤压机的生产能力42
一.挤压机小时生产能力42
二.挤压机的年产量42
第五节挤压机主要零.部件的结构43
一.机架44
二.后梁52
三.主缸（工作缸）部件55
四.前梁60
五.动梁62
六.穿孔装置66
七.挤压筒及挤压筒座71
八.模座73
第六节挤压过程机械化装置76
一.挤压机的辅助操作76
二.挤压过程机械化装置76
第七节挤压机设计的基本程序89
第五章典型的金属挤压机92
第一节无穿孔系统的卧式挤压机93
一.50MN棒型材卧式挤压机93
二.20MN棒型材卧式挤压机95
第二节带穿孔系统的卧式挤压机96
一.12MN卧式挤压机96
二.15MN管材卧式挤压机97
三.25MN管材卧式挤压机99
四.315MN卧式挤压机100
五.60MN卧式挤压机101
六.80MN卧式挤压机102
第三节100MN以上的泵蓄势站传动挤压机104
一.120MN卧式挤压机104
二.125MN卧式挤压机105
三.200MN卧式挤压机108
第四节泵直接传动的卧式挤压机113
第五节95MN泵直接传动卧式挤压机119
第六节适于反向挤压的卧式挤压机122
一.在普通的挤压机上进行反向挤压122
二.适于反向挤压的卧式挤压机122
第七节无穿孔系统的立式挤压机125
第八节带穿孔系统的立式挤压机128
第九节立式和卧式挤压机的比较131
第十节钢材挤压机132
第六章特种挤压机136
第一节铠装电缆挤压机136
一.铠装电缆的工艺技术和现状136
二.铠装电缆的结构和对铠装电缆的基本要求137
三.铠装挤压机的工作机理及较为典型的设备137
第二节焊丝挤压机141
第三节金属压铸机145
一.压铸工艺145
二.压铸机的基本构成148
三.基本工艺程序150
四.压铸机的基本技术参数151
五.典型的压铸机152
第四节静液挤压机153
一.普通型静液挤压机153
二.16MN静液挤压机157
三.钢丝缠绕结构静液挤压机158
第五节连续（CONFORM）挤压机160
一.连续挤压方法及设备160
二.单辊双槽的连续挤压方法161
三.双辊单槽的挤压方法161
四.连铸连挤的挤压方法161
五.履带式连续挤压法162
第六节废金属打包挤压机162
一.废金属打包挤压机的设备组成163
二.废金属打包挤压机的液压和电气控制164
第七章我国挤压机设计.制造的重大突破165
第一节40MN泵直接传动铜挤压机166
一.主要技术参数166
二.结构特点168
三.液压动力及控制系统169
第二节75MN泵直接传动铝挤压机171
一.主要技术参数171
二.结构特点172
三.液压动力系统.液压控制系统173
四.计算机管理和控制系统174
五.挤压机的后步设备174
第三节75MN短行程单动卧式铝挤压机175
一.基本技术参数176
二.结构特点176
三.液压动力和控制系统178
四.挤压速度控制和模拟等温挤压控制178
五.辅助机构178
第四节100MN泵直接传动铝挤压机179
一.主要技术参数179
二.挤压机本体结构180
三.辅助机械化配套设施181
四.液压系统181
五.先进的电气控制系统181
六.后步处理设备181
第五节125MN泵直接传动挤压机185
一.确定主要技术参数185
二.设计的基本原则186
三.模拟等温过程的挤压速度控制系统187
四.配套完善的后步处理设备187
第六节我国挤压机的技术地位189
第八章挤压机主要构件的强度计算191
第一节张力柱的强度计算191
一.静强度计算191
二.疲劳强度计算191
第二节挤压机梁的强度计算192
一.前梁的强度计算193
二.后梁的强度计算195
第三节主缸的强度计算195
一.法兰过渡部分的强度计算196
二.圆筒部分的强度计算197
三.缸底部分的强度计算197
第四节挤压机主要构件的现代化计算方法198
一.挤压机主缸的设计计算198
二.挤压机前.后梁的设计200
三.关于预应力张力柱200
第九章挤压工具201
第一节挤压工具的组成201
第二节模具设计205
一.模具的尺寸关系205
二.热胀冷缩对模具孔径的影响207
三.模具的强度计算208
四.模具刚度的计算209
五.多孔模具及特种模具209
六.挤压模具设计的典型示例213
第三节挤压垫片的尺寸与强度计算217
一.挤压垫片的尺寸计算217
二.强度计算218
第四节挤压轴218
一.挤压轴直径的确定218
二.挤压轴的刚度计算218
三.挤压轴的抗压强度219
第五节穿孔针219
一.穿孔针的尺寸220
二.穿孔针的强度计算220
第六节挤压筒221
一.挤压筒强度计算的基本公式222
二.挤压筒设计的强度条件224
三.挤压筒设计224
四.扁形孔挤压筒237
五.挤压筒的使用239
第七节挤压工具的材质选择239
一.耐热工具钢241
二.国外一些典型的挤压工具材料和热处理规范245
三.金属陶瓷材料263
第十章挤压机的液压传动系统265
第一节液压传动的流体力学基础265
一.帕斯卡原理265
二.液流的连续性原理265
三.伯努利方程式266
第二节挤压机传动方案概述267
一.泵直接传动268
二.泵蓄势器传动268
三.增压器传动270
四.传动方案的选择270
第三节挤压机的工作介质271
一.石油型液压油271
二.乳化液274
第四节工作液体的压力和输送速度274
一.工作液体的压力274
二.工作液体的输送速度274
第五节泵蓄势器传动的动力系统276
一.现代化泵蓄势站的构成277
二.泵蓄势站自动控制系统278
三.液位指示器279
四.泵蓄势站的电气控制系统283
五.工作液体消耗图及高压泵的选择286
六.高压罐的容积及其结构290
七.高压空压机的生产能力293
八.泵蓄势站的其他装置293
九.泵蓄势站传动的低压动力系统293
十.泵蓄势站设备配置及设备基础295
第六节泵直接传动的动力系统297
一.泵直接传动系统的组成297
二.典型的泵直接传动动力系统299
三.泵直接传动动力系统设计要点305
第七节泵直接传动系统的液压元器件308
一.泵直接传动系统的高压油泵308
二.泵直接传动系统的辅助泵310
第十一章挤压机的液压控制系统312
第一节典型的泵蓄势站传动的挤压机液压控制系统312
第二节泵蓄势站传动控制系统用器件313
一.填充阀313
二.分配器316
三.进液阀及排液阀318
第三节分配器的液控.电液控.电控机构322
一.分配器的液压控制322
二.分配器的电液控制323
三.分配器电控系统324
第四节315MN卧式挤压机的电液控制系统325
第五节6MN立式挤压机的液压控制系统328
第六节泵直接传动的挤压机液压控制系统329
第七节典型的泵直接传动挤压机的液压控制系统330
一.采用滑阀的液压控制系统331
二.采用二通插装阀的挤压机液压控制系统332
三.泵直接传动系统的基本元器件339
第八节泵直接传动系统的挤压速度控制344
一.挤压速度检测345
二.回转式电液伺服驱动器345
三.电液比例调节器350
四.关于挤压速度控制的评述358
第九节挤压速度的模拟控制360
一.泵蓄势站传动的速度控制360
二.泵直接传动挤压机的速度控制361
三.等温挤压的速度控制362
第十节挤压机的程序控制366
一.挤压过程的基本操作366
二.对控制系统自动化的基本要求368
三.行程开关——继电器程序控制系统368
第十一节挤压机的可编程序控制369
一.PLC控制器简介369
二.PLC控制器与传统继电器控制系统的比较369
三.PLC基本结构369
四.PLC的工作原理371
五.PLC的基本技术性能372
六.PLC应用实例373
第十二章挤压机的安装与调试382
第一节挤压机安装工程的前期工作382
一.安装前的准备工作382
二.基础工程的验收385
第二节泵直接传动挤压机主机的安装386
一.核定安装基准387
二.放置挤压机底座垫铁387
三.挤压机底座的安装定位387
四.主缸的安装388
五.主柱塞的安装390
六.穿孔活塞和穿孔尾杆的安装391
七.下面两根张力柱的安装391
八.前梁的安装392
九.动梁的安装392
十.穿孔针支撑及连接器的安装392
十一.挤压轴及穿孔针的安装393
十二.滑移模座的安装393
十三.挤压筒座安装393
十四.上面的两根张力柱安装394
十五.填充阀三通及填充阀的安装394
十六.油箱的安装396
十七.挤压机辅助机构的安装396
十八.电气工程及设备的安装397
十九.挤压机主机附件的安装398
第三节泵直接传动挤压机液压设备的安装401
一.熟悉液压系统401
二.主泵系统的安装403
三.阀块的安装404
四.伺服及挤压机筒密封泵组的安装415
五.辅助泵组的安装420
六.气动和冷却水系统的安装420
七.安装工程的后期工作420
第四节挤压机的调整和试车准备421
一.拟定调试大纲421
二.组成试车小组421
三.确认动力供应正常422
四.油箱加油422
第五节单体设备的空载试车422
一.高压系统空载试车422
二.低压系统调试423
三.压缩空气系统423
四.挤压机主体部分空载试车423
五.挤压机辅助机构单动调试428
第六节挤压机主机空载联动428
第七节挤压机配套设备的调试429
一.锭坯加热炉429
二.制品拉出机构429
三.冷床.挤压制品传输.切头.切尾装置429
第八节挤压机的负载试车429
第九节挤压机安装调试工程验收430
一.挤压机验收的原始资料430
二.挤压机的安装调试的技术资料431
三.验收431
第十三章挤压设备的维护与修理432
第一节挤压制品偏差产生的原因及消除方法432
一.挤压机的主要零.部件状态对挤压过程的影响432
二.大型挤压工具对挤压过程的影响433
三.直接挤压工具对挤压过程的影响433
第二节挤压机的精度标准及检测方法434
一.10MN立式挤压机的检测434
二.50MN卧式挤压机的检测435
三.挤压工具调整时的辅助检查437
第三节挤压设备的维护与修理437
一.检修周期的构成438
二.检修的基本内容438
第四节挤压机主要零部件的维修439
一.主缸部件的维修439
二.梁的维修440
三.张力柱的维修441
第五节泵蓄势站的维护与修理442
一.高压泵的维护与修理442
二.高压罐及管道的维修444
三.控制系统的维修444
四.低压动力系统的维修446
第六节泵直接传动液压系统的维修446
一.高压油泵的使用与维护447
二.液压缸的维修447
三.液压阀的故障和维修449
四.密封环节的维修450
五.液压系统的调整参数451
六.液压工作油的维护451
第十四章挤压设备的安全技术基本要求454
第一节试车准备与初步调试454
一.泵蓄势站传动的挤压机试车准备与初步调试454
二.泵直接传动的挤压机试车准备与初步调试455
第二节设备正常启动457
一.泵蓄势站传动挤压机的启动457
二.泵直接传动挤压机的正常启动457
第三节挤压机停车458
一.泵蓄势站传动的挤压机停车458
二.泵直接传动挤压机停车458
三.紧急停车459
第十五章挤压车间加热设备460
第一节加热炉460
一.燃气加热炉460
二.电阻炉463
三.感应加热炉465
第二节均化炉470
第三节淬火炉472
第四节人工时效炉474
第十六章挤压机的外围设备476
第一节铝锭坯热剪477
第二节铝材挤压制品牵引机479
第三节在线气水雾淬火装置481
一.WPS科梅塔尔公司设计的水雾室结构481
二.100MN挤压机配套气水雾联合淬火装置482
第四节铜挤压的水封装置484
一.水封挤压概述484
二.水封系统的设备组成484
三.水封的供水系统491
第五节冷床494
第六节挤压制品矫直设备498
一.张力矫直机498
二.辊式矫直机500
三.曲线辊式矫直机500
四.多辊式矫直机503
五.矫直压力机503
第七节锭坯锯切及挤压制品的机械加工设备504
第十七章挤压工厂（车间）设计概要507
第一节设计前期工作507
一.项目建议书507
二.设计任务书508
第二节挤压工厂(车间)的工艺设计509
一.产品生产方案510
二.工艺流程510
三.金属平衡510
四.设备负荷计算511
五.工厂（车间）设备的平面配置513
六.工厂(车间)综合技术经济指标515
第十八章金属挤压加工技术的现状及其发展趋势516
一.挤压生产工艺方面516
二.挤压设备524
三.挤压机的配套和辅助设施528
四.关于立式和卧式挤压机529
五.挤压工具529
六.几点结论530
参考文献532