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轧制设计-易拉罐罐料或箔材轧制工艺与设计(总23页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--铝合金板带单机架轧制工艺规程制定及其辊型设计学院：机电工程学院班级：工程试验（材料成型）1301班指导老师：黄长清姓名：李喜年学号：03目录一、设计题目与要求-----------------------------------------------1二、注意事项---------------------------------------------------------2三、材料与轧机选择-----------------------------------------------3四、热轧工艺制度的确定-----------------------------------------51 热轧温度与铸坯的加热---------------------------------------52 热轧压下制度----------------------------------------------------53 道次分配及轧制力计算---------------------------------------74 校核咬入能力----------------------------------------------------95 确定速度制度----------------------------------------------------96 润滑-----------------------------------------------------------------107 辊型设计----------------------------------------------------------11五、冷轧工艺制度的确定----------------------------------------131 道次加工率的分配---------------------------------------------132 张力分配----------------------------------------------------------133 冷轧速度----------------------------------------------------------134 轧制力计算-------------------------------------------------------145 润滑-----------------------------------------------------------------15六、车间平面布局图、辊型图---------------------------------16七、设计心得总结--------------------------------------------------16八、参考文献--------------------------------------------------------16一、设计题目与要求铝合金板带单机架热轧轧制工艺规程制定（优化）、力能计算与辊型设计——易拉罐罐料（罐盖及拉环）、印刷基板等用板带轧制工艺设计——（按产品用途2-3人一组，每组员按材料牌号或终轧断面规格不同区分）给定数据及要求：1、设计任务在了解产品技术要求，工艺流程、工艺制度（规程）设计(变形制度、温度制度、速度制度)（包括力能参数计算）、、辊型设计的有关专业知识基础上，完成：1）编制指定材质和指定用途铝合金板带产品技术质量要求；2）设计编制产品生产工艺流程（包括工艺布置图(CAD)）；3）工艺制度（规程）设计(包括变形制度、温度制度、速度制度以及力能参数计算）；4）轧制工作辊、支撑辊辊型设计。
二判断题1．（×）主应变状态一共有9种可能的形式。
2．（×）材料的成形质量好，其成形性能一定好。
3．（√）热处理退火可以消除加工硬化（冷作硬化）。
4．（√）屈强比越小，则金属的成形性能越好。
5．（×）拉深属于分离工序。
6．（√）离合器的作用是实现工作机构与传动系统的接合与分离；制动器的作用是在离合器断开时使滑块迅速停止在所需要的位置上。
7．（×）连杆调至最短时的装模高度称为最小装模高度。
8．（√）滑块每分钟行程次数反映了生产率的高低。
9．（×）落料件比冲孔件精度高一级。
10．（×）在其它条件相同的情况下，H62比08钢的搭边值小一些。
11．（√）在复合模中，凸凹模的断面形状与工件完全一致。
12．（×）复合模所获得的零件精度比级进模低。
13．（×）直对排比斜对排的材料利用率高。
14．（×）一般弯曲U形件时比V形件的回弹角大。
15．（√）足够的塑性和较小的屈强比能保证弯曲时不开裂。
16．（√）弯曲件的精度受坯料定位、偏移、回弹，翘曲等因素影响。
17．（×）弯曲坯料的展开长度等于各直边部分于圆弧部分中性层长度之差。
18．（√）弯曲力是设计弯曲模和选择压力机的重要依据之一。
19．（×）在拉深过程中，根据应力情况的不同，可将拉深坯料划为四个区域。
20．（√）起皱是一种受压失稳现象。
21．（×）用于拉深的材料，要求具有较好的塑性，屈强比σs/σb小、板厚方向性r小，板平面方向性系数△r大。
22．（√）阶梯圆筒形件拉深的变形特点与圆形件拉深的特点相同。
23．（×）制成的拉深件口部一般较整齐。
24．（√）压缩类曲面的主要问题是变形区的失稳起皱。
25．（×）缩口模结构中无支撑形式，其模具结构简单，但缩口过程中坯料的稳定性差，允许缩口系数较小。
26．（√）冷挤压坯料的截面应尽量与挤压轮廓形状相同。
作者简介：牟春（1966-），男，四川巴中人，高级工程师，主要从事金属检测及物理学研究。
收稿日期：2021-01-107055（7A55）铝合金研究进展牟春，温庆红，林顺岩，冯旺，李霜（西南铝业（集团）有限责任公司，重庆401326）摘要：7055（7A55）铝合金是在7150合金的基础上，通过提高Zn/Mg 比值、进一步降低杂质含量而开发出来的合金化程度更高、强度更高、综合性能较优的变形铝合金。
国外自上世纪80年代起步研究，美国1991正式注册，并获得广泛应用。
国内研究起步较晚，工业化应用较少，有文献对该合金的综述性报道已超过十年。
本文从合金成分设计及优化、均匀化热处理工艺、热加工工艺、固溶热处理工艺、时效工艺、形变热处理工艺等方面介绍了7055（7A55）合金的研究现状及最新进展。
关键词：7055（7A55）铝合金；成分；均匀化；热处理；力学性能；晶间腐蚀；剥落腐蚀中图分类号：TG146.21文献标识码：A文章编号：1005-4898（2021）06-0003-06doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2021.06.010前言高强铝合金是航空工业主要的结构用材之一。
随着现代航空业的高速发展，要求航空结构材料具有更高的强度、更好的断裂韧性和更优的抗应力腐蚀开裂性能和抗疲劳性能。
国外铝工业界不断开发出性能优异的新型铝合金，7055（7A55）合金是目前变形铝合金中强度最高的合金。
20世纪80年代，美国Alcoa 公司在7150合金的基础上，通过提高Zn/Mg 比值、进一步降低Fe、Si、Mn 等杂质含量，成功开发了一种新型超高强7055合金，并研制出T77热处理工艺，于1991年注册，但具体的T77工艺专利技术高度保密。
通过RRA 热处理工艺生产的7055-T77合金的强度比7150高10%，比7075高出30%；且其断裂韧性较好，抗疲劳裂纹扩展能力强。
7055-T77合金在B777和A380等先进民用飞机中获得广泛的应用，如上翼蒙皮、水平尾翼、龙骨架、座轨和货运滑轨等。
中南大学考试试卷2001 —— 2002 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时4 学分考试形式：闭卷专业年级材料1999 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本题10分，每小题2分）1.热效应2.塑脆转变现象3.动态再结晶4.冷变形5.附加应力二.填空题（本题10分，每小题2分）1.主变形图取决于______，与_______无关。
2.第二类再结晶图是_____，_______与__________的关系图。
3.第二类硬化曲线是金属变形过程中__________与__________之间的关系曲线。
4.保证液体润滑剂良好润滑性能的条件是_______，__________。
5.出现细晶超塑性的条件是_______，__________，__________。
三、判断题（本题10分，每小题2分）1.金属材料冷变形的变形机构有滑移（），非晶机构（），孪生（），晶间滑动（）。
2.塑性变形时，静水压力愈大，则金属的塑性愈高（），变形抗力愈低（）。
3.金属的塑性是指金属变形的难易程度（）。
4.为了获得平整的板材，冷轧时用凸辊型，热轧时用凹辊型（）。
5.从金相照片上观察到的冷变形纤维组织，就是变形织构（）。
四、问答题（本题40 分，每小题10 分）1.分别画出挤压、平辊轧制、模锻这三种加工方法的变形力学图，并说明在生产中对于低塑性材料的开坯采用哪种方法为佳？为什么？2.已知材料的真实应变曲线，A 为材料常数，n 为硬化指数。
试问简单拉伸时材料出现细颈时的应变量为多少？3.试比较金属材料在冷，热变形后所产生的纤维组织异同及消除措施？4.以下两轧件在变形时轧件宽度方向哪一个均匀？随着加工的进行会出现什么现象？为什么？（箭头表示轧制方向）五、证明题（本题10 分）证明Mises 塑性条件可表达成：六、综合推导题（本题20 分）试用工程法推导粗糙砧面压缩矩形块（Z 向不变形）的变形力P 表达式，这里接触摩擦中南大学考试试卷2002 —— 2003 学年第二学期时间110 分钟金属塑性加工原理课程64 学时4 学分考试形式：闭卷专业年级材料2000 级总分100 分，占总评成绩70%一、名词解释（本小题10分，每小题2分）1.热变形2.弹塑性共存定律3.动态再结晶4.附加应力5.热效应二、填空题（本题22 分，每小题 2 分）1.金属塑性加工时，工件所受的外力分为_______________ 和_______________2.主变形图有_______________ 种，各主应变分量必须满足条件是：_______________3.应变速度是指_________________________________________4.平面应变其应力状态的特点是σz ＝________________________________________5.材料模型简化为理想刚塑性材料是忽略了材料的_______________ 和______________6.压力加工中热力学条件是指________、_______、_______7.第二类再结晶图是_______、________与_________关系图。
第三章轧制轧制是最主要的加工方法。
许多有色金属与合金材料也都是靠轧制方法进行生产。
在钢的生产总量中，除少部分采用铸造和锻造等方法直接制成器件以外，其余占90％以上的钢都须经过轧制成材。
由此可见，金属材料的轧制生产在国民经济中占有极其重要的地位。
上世纪六十年代以来，随着冶金和机械电气工业的进步，电子计算机自动控制技术的应用以及社会总体科学技术水平的提高，金属材料的轧制技术，在工艺、设备和理论上也都有着飞跃的发展。
总的看来，金属轧制工业技术发展的主要特点和趋势为：⑴轧制理论由于与实际结合更加紧密而得到迅速发展：板形控制、不对称轧制⑵生产过程日趋连续化，作业速度不断提高连铸一连轧技术⑶生产过程自动化日益完善⑷生产过程日趋大型化、专业化的同时，又转向发展中、小型灵活生产系统，亦即柔性生产系统⑸节约能源和金属消耗以降低生产成本、提高经济效益的新工艺新技术得到大力发展热轧—中温轧制—冷轧⑹采用自动控制及新技术以大大提高产品的尺寸精度及成型质量采用计算机自动控制、板型控制、不对称轧制等新技术和新轧机，都可大大提高板材尺寸、形状和表面质量的控制精度。
⑺发展合金材料与控制轧制工艺以提高材料性能质量生产合金材料，配合控制轧制、控制冷却新工艺，可以显著提高材料使用性能，延长使用寿命。
⑻不断扩大材料品种规格及增加板带材的产品比重第一节简单轧制过程的基本概念轧制过程是靠旋转的轧辊与轧件形成的摩擦力，将轧件拖进辊缝之间，并使之受到压缩产生塑性变形的过程。
平辊轧制：轧件通过两个旋转方向相反的辊身均匀的圆柱体轧辊之间，发生塑性变形的过程，它是生产板、带、条、箔材的主要加工方法。
轧制目的：①使轧件获得一定的形状和尺寸②使轧件具有一定的组织和性能：Y、M、Y2，细晶粒······）一、简单轧制过程及变形参数㈠简单轧制过程轧制过程中，轧件的变形和力的变化是很复杂的，为了讨论问题方便，常把复杂的轧制过程简化成理想的简单轧制过程，简单轧制过程的假设条件：①两轧辊均为主传动辊，辊径相同，转速相等，轧辊为刚性，上下轧辊完全对称；②轧件只受轧辊作用，不受其他外力作用（张力或推力）；③轧件的性能均匀(各部分的ζS、ζb、δ等相同)；④轧件的变形与金属质点的流动速度沿断面高度和宽度是均匀的。
硕士研究生培养方案（科学学位）一、学科概况中南大学机械工程学科创建于1955年，1960年招收研究生，1982年获得硕士学位授予权，1986年获博士学位授予权，1998年设立“机械工程”博士后科研流动站，2000年获得一级学科博士授予权，覆盖了机械制造及自动化、机械设计及理论、机械电子工程和车辆工程等4个二级学科和数字装备与计算制造、信息器件制造技术与装备等2个自主设置的二级学科，其中“机械设计及理论”与“机械制造及其自动化”学科为国家重点学科，“机械制造及其自动化”与“机械电子工程”学科为湖南省重点学科，机械工程一级学科于2007年被批准为一级学科国家重点学科。
设有“高性能复杂制造”国家重点实验室，“现代复杂装备设计与极端制造”教育部重点实验室，“铝合金强流变技术与装备”教育部工程研究中心，湖南省“岩土设备设计与控制”工程研究中心，以及“金属塑性加工摩擦与润滑”、“设备测试与故障诊断中心”等1个国家重点实验室和5个省部级重点实验室、工程中心，以及国家高技术研究发展计划成果产业化基地、与国外ASM公司共建的“微电子封装技术实验室”等。
本学科致力于机械基础理论与技术集成、先进制造理论与技术等的研究，并围绕国民经济中起支柱作用以及国防和空天运载等关键技术与装备进行研究和设计开发，在高性能材料制备与装备、信息器件制造、齿轮数字化制造、深海资源开发、车辆与工程装备、特种机器人等研究方向具有特色和优势。
二、培养目标学位获得者应拥护中国共产党的领导，拥护社会主义制度，热爱祖国，掌握辩证唯物主义和历史唯物主义的基本原理；具有良好的科研作风、科学道德和合作精神，品行优秀，身心健康；掌握机械工程学科坚实的基础理论、系统的专门知识，掌握一定的生产实践及试验方面的知识和技能，熟练掌握一门外语，了解本学科前沿发展动态和方向，有严谨求实的工作作风和独力工作能力。
成为既能从事机械工程领域的科学研究与设计工作，又可承担相关领域的教学和管理工作的高层次、高素质的科技人才。
姓名：王德志性别：男出生：1968-10 职称：教授单位：材料加工项目电子邮件：详细介绍【学历】1991.7、1994.4和1998.4分别毕业于原中南工业大学材料系，获金属塑性加工学士、硕士和博士学位【工作简历】1998.6于原长沙铁道学院机电项目学院任讲师、2000.5任副教授；2002.7于中南大学材料科学与项目学院任副教授、2005.9任教授。
【研究领域】1. 材料的强化与韧化2. 新材料的合成与加工工艺及机理3. 铁道材料的研发及失效分析4. 难熔金属材料的加工工艺【正在进行的主要项目】国家自然科学基金项目：La2O3/MoSi2复合纳M微粒强韧化烧结钼的界面反应及微结构研究国家“863”计划项目：高纯度原料粉体的合成及稀土掺杂增韧强化长沙市科技局科技计划项目：混合稀土钼园片的研制【主要奖励与荣誉】2005.12 中南大学陈新民奖励基金年轻优秀教师奖2005.10 湖南省科技进步三等奖2005.7 中南大学优秀班导师2004.12 中南大学优秀在站博士后2003.12 中南大学研究生教案质量优秀奖2002.10 湖南省第九届自然科学优秀论文叁等奖2002.5 中南大学青年岗位能手2001.12 中南大学首届青年教师教案竞赛教案十佳基本资料姓名：李慧中性别：男出生：1968-9 职称：教授单位：材料加工项目电子邮件：详细介绍【简介】李慧中，湖南常宁人，博士<后），教授，博士生导师，中南大学材料加工项目系副主任，湖南省特种铝合金材料项目技术中心副主任，国家自然科学基金评审专家，湖南省模具与制造协会常务理事，中国材料研究学会高级会员。
主要研究方向：高强轻质结构材料<铝合金、镁合金及钛铝基合金）的热变形行为及组织性能研究，先后主持及承担项目：国家自然科学基金，国家“973”，国家“863”重大，总装预研，国防科工局，中国博士后基金及省级科技计划重点等项目。
在国内外期刊上发表学术论文130余篇，其中被SCI、E I、ISTP收录90余篇。
一、解释名词滑移：是指在切应力的作用下，晶体的一部分沿一定晶面和晶向，相对于另一部分发生相对移动的一种运动状态。
这些晶面和晶向分别被称为滑移面和滑移方向。
滑移的结果是大量的原子逐步从一个稳定位置移动到另一个稳定的位置，产生宏观塑性变形。
滑移系：晶体通过滑移产生塑性变形时，由滑移面和其上的滑移方向所组成的系统孪生：金属塑性变形的重要方式。
晶体在切应力作用下一部分晶体沿着一定的晶面（孪晶面）和一定的晶向（孪生方向）相对于另外一部分晶体作均匀的切变，使相邻两部分的晶体取向不同，以孪晶面为对称面形成镜像对称，孪晶面的两边的晶体部分称为孪晶。
形成孪晶的过程称为孪生；屈服：材料在拉伸或压缩过程中，当应力超过弹性极限后，变形增加较快，材料失去了抵抗继续变形的能力。
当应力达到一定值时，应力虽不增加（或在微小范围内波动），而变形却急速增长的现象，称为屈服。
应变时效：具有屈服现象的金属材料在受到拉伸等变形发生屈服后，在室温停留或低温加热后重新拉伸又出现屈服效应的情况；加工硬化：金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。
又称冷作硬化。
产生原因是，金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。
织构：多晶体中位向不同的晶粒经过塑性变形后晶粒取向变成大体一致，形成晶粒的择优取向，择优取向后的晶体结构称为变形织构，织构在变形中产生，称为变形织构。
二、已知体心立方的滑移方向为<111>，在一定的条件下滑移面是{112}，这时体心立方晶体的滑移系数目是多少？解答：{112}滑移面有12组，每个{112} 包含一个<112>晶向，故为12个三、如果沿fcc晶体的[110]方向拉伸，写出可能启动的滑移系。
滑移面和滑移方向垂直。
面（abc）和方向［hkl］一定有下面的关系。
ah＋bk＋cl＝0滑移面是原子密排面，面心立方晶体密排面是｛111｝晶面族。
