擠壓不銹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。擠壓不銹鋼管(guan)坯(pi)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)些擠壓(ya)機的(de)壓(ya)力與(yu)坯料(liao)尺寸及比(bi)壓(ya)之(zhi)間的(de)關系見(jian)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(lai)說(shuo),50MN以下的擠(ji)(ji)壓機(ji)采(cai)用的比(bi)(bi)壓約(yue)為300~1300MPa,而50MN以上的擠(ji)(ji)壓機(ji)采(cai)用的比(bi)(bi)壓約(yue)200~1100MPa。這(zhe)是由(you)于(yu)大噸位(wei)擠(ji)(ji)壓機(ji)的坯料因(yin)摩擦引起(qi)的阻力相對于(yu)小噸位(wei)的擠(ji)(ji)壓機(ji)要小。


 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)即擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)的(de)(de)(de)變形(xing)程度。如果擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)(de)能力許可,則擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)越(yue)大(da)越(yue)好。一般鋼擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)在10~60之(zhi)間。而對(dui)于鑄(zhu)坯,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)應大(da)于20。因(yin)為(wei)(wei)只有大(da)的(de)(de)(de)變形(xing)量(liang)才能改變鑄(zhu)態(tai)組織,得(de)到細小(xiao)的(de)(de)(de)晶粒,提高(gao)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)品的(de)(de)(de)質量(liang)。也有資料介(jie)紹,認為(wei)(wei)對(dui)于鑄(zhu)坯的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi)取35是最為(wei)(wei)合(he)適的(de)(de)(de)。不(bu)過應該注意的(de)(de)(de)是過大(da)的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)比(bi),將導致過大(da)的(de)(de)(de)金屬(shu)流動速度,使變形(xing)劇烈,當潤(run)滑劑不(bu)能滿足要求時(shi),某些(xie)材料的(de)(de)(de)制(zhi)品表(biao)面(mian)會有形(xing)成(cheng)裂(lie)紋的(de)(de)(de)危險。


 圖2-4所示為擠壓(ya)(ya)比、比壓(ya)(ya)和變形(xing)抗力之間(jian)的關系(xi)。此圖對于選(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,在選擇坯料尺寸時,還應該考(kao)慮(lv)到(dao)擠壓成品的定(ding)尺長度、輔助設備的能(neng)力等因素。

  

 表 2-5列出(chu)部分(fen)鋼擠壓(ya)機(ji)采用的坯料尺(chi)寸


表 2-5 國外部分鋼擠壓機采用的坯料尺寸.jpg


 擠壓(ya)管坯尺寸選擇的(de)步驟如(ru)下(xia):

 

 1. 首先(xian)根據擠壓的(de)(de)材料(liao)、產(chan)品(pin)的(de)(de)規格和設備的(de)(de)能力(li),參考圖2-3、表2-1預(yu)選擠壓比(bi)。


 2. 預選擠壓筒(tong)直徑


    根據計算的(de)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)直(zhi)(zhi)徑(jing),對比現有擠(ji)(ji)壓(ya)機擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)系列的(de)尺寸(cun),預(yu)選擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)。在預(yu)選擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)時(shi)(shi)(shi),要(yao)考慮到坯(pi)(pi)料(liao)(liao)加熱時(shi)(shi)(shi)的(de)熱膨(peng)脹和(he)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)進擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)時(shi)(shi)(shi)應(ying)預(yu)留的(de)涂潤滑劑必要(yao)的(de)工藝間隙。此坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)最(zui)大直(zhi)(zhi)徑(jing)應(ying)比擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)直(zhi)(zhi)徑(jing)小1.5%~2%。同時(shi)(shi)(shi),為(wei)了保證擠(ji)(ji)壓(ya)鋼管的(de)內(nei)表面質(zhi)量和(he)壁(bi)厚的(de)均勻性,坯(pi)(pi)料(liao)(liao)內(nei)孔直(zhi)(zhi)徑(jing)應(ying)比芯棒大5%~10%(一般為(wei)8~20mm)。


 3. 坯料的(de)截面尺寸確定之后,重新計算擠壓比。


 4. 坯(pi)料長度一般不應(ying)超(chao)過其直(zhi)徑的3.5 ~4.0倍


    坯料過長,會使(shi)擠(ji)壓力和擠(ji)壓時間增(zeng)(zeng)加,降(jiang)低(di)工(gong)模具的使(shi)用壽命(ming);而坯料過短則(ze)使(shi)生(sheng)產率降(jiang)低(di),金屬消耗增(zeng)(zeng)加,操作頻率增(zeng)(zeng)加。


 5. 進(jin)行擠(ji)壓力(li)校核


   在(zai)預選擇(ze)坯料尺寸(cun)之后(hou),需要進行擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)校(xiao)核,檢查擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)是否(fou)在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)的(de)額(e)定(ding)壓(ya)力(li)(li)(li)范圍內。如(ru)擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)太小,則(ze)不(bu)能充分發揮擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)的(de)能力(li)(li)(li);如(ru)擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)太大,超過擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)的(de)額(e)定(ding)壓(ya)力(li)(li)(li):則(ze)無(wu)法實現(xian)產品的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)過過程(cheng)。在(zai)這(zhe)兩種情(qing)況下,都必(bi)須(xu)重新(xin)進行坯料的(de)選擇(ze)。


 6.  選擇(ze)穿孔坯料


   由于(yu)穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)系列與(yu)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)系列相(xiang)匹配,故擠(ji)(ji)壓坯料(liao)的(de)(de)(de)直(zhi)徑即為穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)直(zhi)徑。一(yi)些擠(ji)(ji)壓機(ji)組(zu)穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)與(yu)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)配合情況列于(yu)表2-6。一(yi)般,穿(chuan)孔(kong)坯料(liao)的(de)(de)(de)直(zhi)徑比穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)最小直(zhi)徑小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


  德國 Schloemann公司的(de)(de)資(zi)料(liao)認為,對于(yu)擠(ji)壓空(kong)心坯的(de)(de)加工(gong)方(fang)法(fa),取決于(yu)坯料(liao)內徑(jing)的(de)(de)大小。一般對31.5MN擠(ji)壓機,空(kong)心坯的(de)(de)加工(gong)方(fang)法(fa)是:內孔(kong)ф<50mm,采用鉆(zhan)孔(kong);Φ=20~80mm,采用預鉆(zhan)孔(kong)+熱擴(kuo)孔(kong);ф>50mm,采用熱穿孔(kong)(坯料(liao)長度/內徑(jing)<7)。


7. 穿孔(kong)坯料尺(chi)寸確定之(zhi)后,還應該用鐓粗力和(he)穿孔(kong)力的(de)計算(suan)公式,進行(xing)鐓粗力和(he)穿孔(kong)力的(de)校(xiao)核(he)。