擠壓不(bu)銹(xiu)鋼管坯尺寸的選擇是關系到擠壓機的產量和產品質量的重要因素之一。擠壓坯料的尺寸主要是指外徑、內徑和長度。擠壓不銹(xiu)鋼管坯料尺寸的大小除了受到擠壓筒尺寸的限制之外,同時還與生產產品的規格、材料的變形抗力、采用的變形量以及擠壓機能力的大小有關。當材料的變形抗力越大時,擠壓比不能選得太大,要選直徑較小的坯料。反之,可以選用較大直徑的坯料。 圖2-3所示為擠壓機壓力、變形時的比壓與坯料直徑(擠壓筒的大小)的 關系。由圖2-3可以看出:當材料的變形抗力越大時,需要的比壓就越大。在 已定的擠壓機上擠壓比就不能太大,要選擇較小的坯料。反之,坯料直徑就可以增大。 


圖 2-3 擠壓機壓力與擠壓筒直徑的關系.jpg


 一(yi)些(xie)擠壓(ya)(ya)機的(de)壓(ya)(ya)力(li)與坯(pi)料尺寸及比壓(ya)(ya)之間的(de)關(guan)系見表 2-4。


表 2-4 擠壓機壓力與坯料尺寸及比壓之間的關系.jpg


 一般來說,50MN以(yi)(yi)下的(de)擠壓機采用的(de)比(bi)壓約(yue)為300~1300MPa,而50MN以(yi)(yi)上的(de)擠壓機采用的(de)比(bi)壓約(yue)200~1100MPa。這是由于大噸位(wei)擠壓機的(de)坯料因(yin)摩擦引(yin)起(qi)的(de)阻力相對于小噸位(wei)的(de)擠壓機要(yao)小。


 擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)即(ji)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)(de)(de)變形程度。如果擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)(de)(de)能(neng)力許可,則(ze)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)越大(da)越好。一般(ban)鋼(gang)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)在10~60之間(jian)。而對(dui)于(yu)鑄坯,擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)應大(da)于(yu)20。因為(wei)只有(you)大(da)的(de)(de)(de)(de)變形量才(cai)能(neng)改變鑄態組織,得(de)到細小的(de)(de)(de)(de)晶粒,提高擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)質(zhi)量。也有(you)資料(liao)介紹,認為(wei)對(dui)于(yu)鑄坯的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)取35是最(zui)為(wei)合適的(de)(de)(de)(de)。不過應該(gai)注意的(de)(de)(de)(de)是過大(da)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi),將導致過大(da)的(de)(de)(de)(de)金屬流動速(su)度,使變形劇(ju)烈(lie),當潤滑劑不能(neng)滿足要求時,某些材料(liao)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)品表面會有(you)形成裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)危(wei)險。


 圖(tu)2-4所(suo)示(shi)為擠壓(ya)(ya)比、比壓(ya)(ya)和變形抗力之間的關系。此(ci)圖(tu)對于選(xuan)擇擠壓(ya)(ya)比十分有用。


圖 2-4 金屬抗力與變形可能性的關系.jpg


此外,在選擇坯(pi)料尺寸(cun)時,還應該考慮(lv)到擠壓(ya)成品的(de)定尺長度、輔(fu)助設備的(de)能力等因(yin)素。

  

 表 2-5列出部分鋼擠壓機采用(yong)的坯料尺(chi)寸


表 2-5 國外部分鋼擠壓機采用的坯料尺寸.jpg


 擠壓管坯尺寸選擇的步驟如下:

 

 1. 首先根據擠壓的(de)材料、產品(pin)的(de)規格和(he)設備的(de)能力,參考(kao)圖2-3、表(biao)2-1預(yu)選擠壓比。


 2. 預選擠壓筒(tong)直徑


    根據(ju)計算的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)直徑,對比現(xian)有擠壓(ya)機擠壓(ya)筒系列(lie)的(de)(de)(de)尺寸,預選擠壓(ya)筒。在預選擠壓(ya)筒時(shi),要考慮到坯(pi)料(liao)加熱(re)時(shi)的(de)(de)(de)熱(re)膨脹和坯(pi)料(liao)進(jin)擠壓(ya)筒時(shi)應預留的(de)(de)(de)涂潤滑劑必(bi)要的(de)(de)(de)工(gong)藝間隙。此坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)最大直徑應比擠壓(ya)筒直徑小1.5%~2%。同(tong)時(shi),為(wei)了保證擠壓(ya)鋼管的(de)(de)(de)內表面(mian)質量和壁厚的(de)(de)(de)均(jun)勻性,坯(pi)料(liao)內孔直徑應比芯棒大5%~10%(一般為(wei)8~20mm)。


 3. 坯料的截(jie)面尺(chi)寸確定之后(hou),重新計算擠壓比。


 4. 坯料(liao)長度一般不應超過其直(zhi)徑的3.5 ~4.0倍


    坯料過長,會使擠壓(ya)力(li)和擠壓(ya)時間增加,降(jiang)低工(gong)模具的使用壽命;而坯料過短則使生(sheng)產率降(jiang)低,金屬(shu)消耗增加,操(cao)作頻率增加。


 5. 進(jin)行擠壓力校(xiao)核


   在預選擇(ze)坯(pi)料尺寸(cun)之后,需要進行擠(ji)壓(ya)力(li)(li)校核(he),檢(jian)查擠(ji)壓(ya)力(li)(li)是否在擠(ji)壓(ya)機(ji)的額定(ding)壓(ya)力(li)(li)范圍內。如擠(ji)壓(ya)力(li)(li)太小,則不能充分發揮擠(ji)壓(ya)機(ji)的能力(li)(li);如擠(ji)壓(ya)力(li)(li)太大,超過(guo)擠(ji)壓(ya)機(ji)的額定(ding)壓(ya)力(li)(li):則無(wu)法實現產(chan)品的擠(ji)壓(ya)過(guo)過(guo)程。在這(zhe)兩(liang)種情況下,都必須重新進行坯(pi)料的選擇(ze)。


 6.  選擇穿(chuan)孔坯料


   由于穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)的(de)系(xi)(xi)列與(yu)擠(ji)壓筒(tong)(tong)的(de)系(xi)(xi)列相匹配(pei),故擠(ji)壓坯料的(de)直(zhi)徑即為(wei)穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)的(de)直(zhi)徑。一些擠(ji)壓機組穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)與(yu)擠(ji)壓筒(tong)(tong)的(de)配(pei)合(he)情況列于表(biao)2-6。一般(ban),穿(chuan)孔(kong)坯料的(de)直(zhi)徑比穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)最小(xiao)直(zhi)徑小(xiao)1.5%~2.0%(約5mm~10mm)。


表 2-6 擠壓坯料、穿孔筒、擠壓筒之間的尺寸關系.jpg


 當穿孔坯料的長度/穿孔芯棒的直徑>7時,穿孔后坯料內孔容易產生偏心,很難保證擠壓(ya)不銹鋼管的質量。此時,應該采用坯料預鉆后的擴孔工藝。坯料預鉆孔的直徑大小取決于其擴孔直徑。擴孔直徑與鉆孔直徑的關系如圖2-5所示。一般坯料預先鉆ф20~50mm的小孔,再熱擴孔至φ50~120mm 的空心坯內孔。坯料在預鉆孔時必須確保其同心度,這是保證擠壓不銹鋼管壁厚均勻的關鍵。


圖 2-5 擴孔直徑與鉆孔直徑之間的關系.jpg


  德(de)國(guo) Schloemann公(gong)司(si)的(de)資料認(ren)為,對(dui)(dui)于擠壓空(kong)心坯(pi)(pi)的(de)加工方法,取(qu)決于坯(pi)(pi)料內徑的(de)大小。一般對(dui)(dui)31.5MN擠壓機,空(kong)心坯(pi)(pi)的(de)加工方法是:內孔(kong)ф<50mm,采用(yong)鉆(zhan)孔(kong);Φ=20~80mm,采用(yong)預鉆(zhan)孔(kong)+熱擴孔(kong);ф>50mm,采用(yong)熱穿孔(kong)(坯(pi)(pi)料長度/內徑<7)。


7. 穿孔坯料尺寸確定之后(hou),還(huan)應該用鐓粗(cu)力(li)和穿孔力(li)的(de)計算(suan)公式,進行鐓粗(cu)力(li)和穿孔力(li)的(de)校(xiao)核。