擠壓不(bu)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)些擠壓機(ji)的(de)壓力(li)與坯料尺寸(cun)及(ji)比壓之間的(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


 一般來說(shuo),50MN以下的(de)(de)擠壓(ya)機(ji)(ji)采用(yong)(yong)的(de)(de)比壓(ya)約(yue)為300~1300MPa,而(er)50MN以上的(de)(de)擠壓(ya)機(ji)(ji)采用(yong)(yong)的(de)(de)比壓(ya)約(yue)200~1100MPa。這(zhe)是由(you)于大噸(dun)位(wei)擠壓(ya)機(ji)(ji)的(de)(de)坯料因摩擦引起的(de)(de)阻力相對(dui)于小(xiao)噸(dun)位(wei)的(de)(de)擠壓(ya)機(ji)(ji)要小(xiao)。


 擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)比即(ji)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形程度。如果擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)(de)能力許(xu)可,則擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)比越(yue)大(da)越(yue)好。一般鋼擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)比在10~60之間。而(er)對(dui)于鑄(zhu)坯(pi),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)比應(ying)大(da)于20。因為(wei)只(zhi)有(you)(you)大(da)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形量才能改變(bian)(bian)鑄(zhu)態組(zu)織(zhi),得到細小的(de)(de)(de)晶粒,提(ti)高擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)品的(de)(de)(de)質量。也有(you)(you)資料介紹(shao),認為(wei)對(dui)于鑄(zhu)坯(pi)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)比取(qu)35是最(zui)為(wei)合適的(de)(de)(de)。不(bu)過應(ying)該注意的(de)(de)(de)是過大(da)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)比,將導(dao)致過大(da)的(de)(de)(de)金屬流動速度,使變(bian)(bian)形劇(ju)烈,當潤滑劑不(bu)能滿足要求時,某些(xie)材(cai)料的(de)(de)(de)制(zhi)品表面會有(you)(you)形成裂紋(wen)的(de)(de)(de)危(wei)險。


 圖2-4所示為擠(ji)壓(ya)比、比壓(ya)和變形抗(kang)力之(zhi)間的關系。此圖對于(yu)選(xuan)擇擠(ji)壓(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(cun)時,還應該考慮到擠(ji)壓成品的(de)定尺長度、輔助設備(bei)的(de)能力等因素(su)。

  

 表 2-5列出部分鋼擠壓機采(cai)用的坯(pi)料尺寸


表 2-5 國外部分鋼擠壓機采用的坯料尺寸.jpg


 擠(ji)壓管坯尺(chi)寸選擇(ze)的步驟如下:

 

 1. 首(shou)先根據擠壓的材料、產品的規格和設備(bei)的能(neng)力,參(can)考圖2-3、表2-1預選擠壓比。


 2. 預選擠壓筒直徑


    根據計算(suan)的(de)(de)坯料(liao)(liao)直(zhi)徑(jing),對比(bi)現有(you)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)系(xi)列的(de)(de)尺寸,預選擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)。在(zai)預選擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)時(shi),要考慮到(dao)坯料(liao)(liao)加(jia)熱(re)時(shi)的(de)(de)熱(re)膨脹(zhang)和坯料(liao)(liao)進擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)時(shi)應預留的(de)(de)涂潤滑劑必要的(de)(de)工(gong)藝間(jian)隙。此坯料(liao)(liao)的(de)(de)最大直(zhi)徑(jing)應比(bi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)直(zhi)徑(jing)小1.5%~2%。同時(shi),為(wei)了保證擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼管的(de)(de)內表(biao)面質量和壁厚的(de)(de)均勻(yun)性,坯料(liao)(liao)內孔直(zhi)徑(jing)應比(bi)芯棒大5%~10%(一般為(wei)8~20mm)。


 3. 坯料的截面尺寸(cun)確定之后,重新計算擠壓(ya)比(bi)。


 4. 坯料長度一般不應超過其直(zhi)徑(jing)的3.5 ~4.0倍


    坯料過長(chang),會(hui)使(shi)擠壓力和擠壓時間增加(jia)(jia),降低工模具的使(shi)用壽命;而坯料過短則使(shi)生產率(lv)降低,金屬(shu)消耗增加(jia)(jia),操作頻率(lv)增加(jia)(jia)。


 5. 進行擠壓力(li)校(xiao)核


   在預選擇(ze)坯料(liao)尺寸之后,需要進(jin)行(xing)擠壓(ya)力(li)(li)校核,檢查擠壓(ya)力(li)(li)是否在擠壓(ya)機的(de)額定壓(ya)力(li)(li)范圍內。如(ru)擠壓(ya)力(li)(li)太(tai)(tai)小,則不能(neng)充(chong)分發揮擠壓(ya)機的(de)能(neng)力(li)(li);如(ru)擠壓(ya)力(li)(li)太(tai)(tai)大,超過(guo)擠壓(ya)機的(de)額定壓(ya)力(li)(li):則無法實現產品的(de)擠壓(ya)過(guo)過(guo)程。在這兩種(zhong)情況(kuang)下,都(dou)必須重新進(jin)行(xing)坯料(liao)的(de)選擇(ze)。


 6.  選擇穿孔坯(pi)料


   由于(yu)穿孔筒(tong)(tong)的(de)系(xi)列(lie)與擠(ji)壓筒(tong)(tong)的(de)系(xi)列(lie)相(xiang)匹配(pei),故擠(ji)壓坯料(liao)的(de)直徑即(ji)為(wei)穿孔筒(tong)(tong)的(de)直徑。一些擠(ji)壓機(ji)組穿孔筒(tong)(tong)與擠(ji)壓筒(tong)(tong)的(de)配(pei)合情況列(lie)于(yu)表(biao)2-6。一般,穿孔坯料(liao)的(de)直徑比穿孔筒(tong)(tong)最小直徑小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(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


  德國 Schloemann公司的(de)資料(liao)(liao)認為,對(dui)于擠壓空心(xin)坯(pi)的(de)加(jia)工(gong)(gong)方(fang)法(fa),取決于坯(pi)料(liao)(liao)內(nei)徑的(de)大小。一般對(dui)31.5MN擠壓機(ji),空心(xin)坯(pi)的(de)加(jia)工(gong)(gong)方(fang)法(fa)是:內(nei)孔ф<50mm,采(cai)用鉆(zhan)孔;Φ=20~80mm,采(cai)用預(yu)鉆(zhan)孔+熱擴孔;ф>50mm,采(cai)用熱穿孔(坯(pi)料(liao)(liao)長度/內(nei)徑<7)。


7. 穿孔(kong)(kong)坯料尺(chi)寸確定之后,還(huan)應(ying)該用鐓(dui)(dui)粗力和(he)穿孔(kong)(kong)力的(de)計算公(gong)式,進行鐓(dui)(dui)粗力和(he)穿孔(kong)(kong)力的(de)校核。