頂管機是由德國人Ehrhardt于1891年發明的,它將方形管坯在壓力擠孔機上沖制成一端封閉的空心坯,在空心坯內插入芯棒,推過一系列環模而達到減徑、減壁、延伸的目的、從而制成不銹鋼管。圖 4-20 是頂管機的操作過程示意圖。
現代頂(ding)管機(ji)均由三(san)輥(gun)或四輥(gun)構成的(de)(de)輥(gun)模,減(jian)面率比舊式環模增長(chang)了一(yi)借(jie)以上(shang)。在壓(ya)力(li)擠孔后(hou)增設(she)斜軋延伸機(ji),加長(chang)管體、糾正(zheng)空心(xin)杯的(de)(de)壁厚不(bu)均,并(bing)且可(ke)適當加大坯重(zhong),提高生(sheng)(sheng)產率。目前頂(ding)管后(hou)管長(chang)為12~14m,張力(li)減(jian)徑(jing)后(hou)長(chang)度可(ke)達:21~77m,外徑(jing)范圍:21~219mm,壁厚:2.5~11.0mm.這種軋機(ji)的(de)(de)主要(yao)優點是單位重(zhong)量產品的(de)(de)設(she)備輕(qing)、占地少、能(neng)耗(hao)低,可(ke)用方形(xing)坯,操作較簡(jian)單易掌握,適于生(sheng)(sheng)產碳鋼(gang)、低合(he)金(jin)鋼(gang)薄壁管。主要(yao)缺點是坯重(zhong)輕(qing),一(yi)般(ban)在500kg左右,生(sheng)(sheng)產的(de)(de)管徑(jing)、管長(chang)都受到一(yi)定限制(zhi),杯底切(qie)頭大,金(jin)屬消(xiao)耗(hao)系(xi)數高。
20世紀(ji)70年代末(mo),為提高(gao)料重量,在歐洲出現了(le)以斜(xie)軋穿孔代替壓(ya)力擠(ji)孔的(de)頂(ding)管生產方法(fa),即所謂CPE(Cross Percing and Elongating)法(fa)。此法(fa)是將斜(xie)軋穿透的(de)荒管,用專設的(de)器械擠(ji)壓(ya)或鍛打收口,成(cheng)為縮(suo)口的(de)頂(ding)管坯。
CPE頂管工藝(yi)的(de)主要(yao)優點包括:
1. 提高(gao)了產(chan)量(liang) 采用斜軋穿孔(kong),使管坯最(zui)大(da)重量(liang)從500kg增到1500kg,荒(huang)管的(de)(de)最(zui)大(da)長度增加,可(ke)達24m,可(ke)生產(chan)的(de)(de)最(zui)大(da)管徑擴大(da)到240mm,大(da)大(da)提高(gao)了軋機(ji)產(chan)量(liang);
2. 提(ti)高(gao)了(le)不銹鋼管(guan)壁(bi)厚精度 采用斜軋穿(chuan)孔工藝使方坯(pi)擠壓沖孔的毛管(guan)壁(bi)厚大大改善,使成品管(guan)的壁(bi)厚精度明顯得到(dao)改善,壁(bi)厚公差從±(7%~8%)提(ti)高(gao)到(dao)±(4%~6%);
3. 降低(di)了金(jin)(jin)屬(shu)(shu)消(xiao)耗 由(you)于斜軋(ya)穿孔的(de)毛管不帶杯底,從而切頭尾損失減(jian)少,管坯(pi)重量增(zeng)加,可使金(jin)(jin)屬(shu)(shu)收(shou)得率提高約2%~3%;
4. 減少(shao)了加(jia)工(gong)工(gong)序并簡化(hua)了生(sheng)產流程 新機(ji)組建設投資費用(yong)少(shao),工(gong)藝(yi)成熟(shu),技術簡單易(yi)掌握。