不銹鋼管熱擠壓(ya)工藝過程能(neng)順利進行,玻(bo)璃潤滑劑(ji)起著(zhu)關鍵性的作用。玻(bo)璃潤滑劑(ji)既(ji)是潤滑劑(ji),又(you)是隔(ge)熱劑(ji)。
作為潤滑劑,玻璃潤滑劑的存在,允許變形金屬能夠順利地流過變形模具,得到所要求尺寸的制品,而不致使二者黏焊在一起,并且大大地降低了擠壓力,提高了擠壓不銹鋼管的表面質量。而作為隔熱劑,玻璃潤滑劑具有良好的絕熱性能,其導熱系數僅0.50~1.21W/(m·K)。玻璃潤滑劑的存在,可防止不銹鋼管坯料將過多的熱量傳遞給模具,保護了擠壓不銹鋼管模具,提高了模具的使用壽命。
因此(ci),最佳(jia)的玻璃潤(run)滑劑(ji)應該(gai)是在擠壓(ya)溫度下同時(shi)具備良好(hao)的潤(run)滑性能和隔熱性能。
圖(tu)2-19所示為(wei)實心坯(pi)料在穿(chuan)(擴(kuo))孔機上(shang)穿(chuan)孔成空(kong)心坯(pi),圖(tu)2-20所示為(wei)在擠(ji)壓(ya)機上(shang)擠(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼管。
從圖2-19可以看出(chu),壞料(liao)在立(li)式穿(chuan)(chuan)(擴(kuo)(kuo)(kuo))孔(kong)(kong)機上(shang)的穿(chuan)(chuan)(擴(kuo)(kuo)(kuo))孔(kong)(kong)的工序中,穿(chuan)(chuan)(擴(kuo)(kuo)(kuo))孔(kong)(kong)筒內襯的內表(biao)面與穿(chuan)(chuan)(擴(kuo)(kuo)(kuo))孔(kong)(kong)坯料(liao)的外表(biao)面之間(jian)(jian)的滑動表(biao)面(圖2-19中的Ⅰ),以及穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)芯棒(穿(chuan)(chuan)、擴(kuo)(kuo)(kuo)孔(kong)(kong)頭)與坯料(liao)內表(biao)面之間(jian)(jian)的滑動表(biao)面(圖2-19中的Ⅱ)為(wei)潤滑面。
從圖2-20可以看出,空心坯在臥式擠壓機上的擠壓工序中,擠壓筒內表面與擠壓空心坯的外表面之間的滑動表面(圖2-20中的Ⅰ),坯料端面上與擠壓模之間的滑動面(圖2-20中的Ⅲ),以及擠壓芯棒與空心坯料的內表面之間的滑動面(圖2-20中的Ⅱ)為潤滑表面。
在擠壓過程中,玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)效(xiao)果與(yu)使(shi)用(yong)方(fang)(fang)法以及實(shi)際(ji)操(cao)作有(you)著直(zhi)接的(de)(de)(de)關系。一般在大多數的(de)(de)(de)情況下要求玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)(ji)對于潤(run)滑表面的(de)(de)(de)覆蓋要均(jun)勻,或者是潤(run)滑劑(ji)(ji)定量逐漸進入變形區。但在特殊情況下,也會要求玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)(ji)以不均(jun)勻的(de)(de)(de)方(fang)(fang)式進入金屬(shu)的(de)(de)(de)變形區,以便補償或平衡變形金屬(shu)在變形區內的(de)(de)(de)流動速度,使(shi)玻(bo)璃(li)潤(run)滑劑(ji)(ji)得到更有(you)效(xiao)的(de)(de)(de)應用(yong)。
對于玻(bo)璃潤滑劑的應用(yong)方(fang)法(fa),許(xu)多(duo)公司(si)都進行(xing)過專(zhuan)門的研究(jiu)。目前(qian),有專(zhuan)門的機構(gou)和機械自動地來完成(cheng)各種潤滑條件下潤滑劑的施加。但是,也有部分操作仍然(ran)是依(yi)靠手(shou)工來完成(cheng)的。
在不銹鋼管(guan)和型鋼的熱擠壓(ya)過程(cheng)中,玻璃(li)潤滑劑的使用基本上有以下(xia)三種情況:
1. 實心或空(kong)心坯料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)外(wai)表(biao)面潤(run)(run)滑(hua)(圖2-20中的(de)(de)(de)(de)I)。采用(yong)玻(bo)璃(li)(li)滾(gun)(gun)板(ban)(ban)裝置在線的(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)方式。該裝置由斜置的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)滾(gun)(gun)板(ban)(ban)、布(bu)料(liao)(liao)(liao)器(qi)(qi)、振動(dong)器(qi)(qi)、自動(dong)刮(gua)板(ban)(ban)和內外(wai)粗細(xi)粉(fen)(fen)勺以及(ji)重量可(ke)調的(de)(de)(de)(de)粗細(xi)粉(fen)(fen)筒組成。加熱前經(jing)(jing)過(guo)除鱗(lin)的(de)(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)(liao),經(jing)(jing)輥道進入平(ping)(ping)(ping)面垂(chui)直布(bu)置的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)滾(gun)(gun)板(ban)(ban),在布(bu)滿粉(fen)(fen)狀玻(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)斜板(ban)(ban)上(shang)(shang)滾(gun)(gun)動(dong)一圈,坯料(liao)(liao)(liao)外(wai)表(biao)面上(shang)(shang)即涂(tu)上(shang)(shang)一層玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen),作(zuo)(zuo)為擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)坯料(liao)(liao)(liao)與擠(ji)壓(ya)筒內襯之間的(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)劑。每擠(ji)壓(ya)一支坯料(liao)(liao)(liao),布(bu)料(liao)(liao)(liao)器(qi)(qi)自動(dong)往返一次,并用(yong)刮(gua)板(ban)(ban)裝置自動(dong)刮(gua)平(ping)(ping)(ping)玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen),作(zuo)(zuo)為擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)坯料(liao)(liao)(liao)與擠(ji)壓(ya)筒內襯之間的(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)劑,準備下(xia)一個擠(ji)壓(ya)周期的(de)(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)(liao)外(wai)涂(tu)粉(fen)(fen)。經(jing)(jing)驗(yan)表(biao)明,采用(yong)帶有(you)梳子形凹凸的(de)(de)(de)(de)刮(gua)板(ban)(ban)下(xia)端部,刮(gua)后玻(bo)璃(li)(li)滾(gun)(gun)板(ban)(ban)平(ping)(ping)(ping)面上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen)呈橫(heng)向(xiang)波浪形分布(bu),坯料(liao)(liao)(liao)涂(tu)粉(fen)(fen)后擠(ji)壓(ya)時(shi)(shi)可(ke)以得到(dao)較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)效果。
2. 空心坯料的(de)內(nei)表面(mian)(mian)潤滑(hua)(圖(tu)2-20中(zhong)的(de)Ⅱ)。采用(yong)內(nei)涂(tu)粉(fen)(fen)裝置(zhi)來完(wan)成(cheng)。該(gai)裝置(zhi)由(you)一瓢形長(chang)勺(shao)和自動(dong)送進(jin)(jin)、退出(chu)(chu)(chu)及翻(fan)轉裝置(zhi)和刮板工具組成(cheng)。空心坯料進(jin)(jin)入(ru)玻璃(li)滾板的(de)進(jin)(jin)口端(duan)停留時(shi),盛滿玻璃(li)粉(fen)(fen)的(de)長(chang)勺(shao)自動(dong)伸(shen)出(chu)(chu)(chu),送玻璃(li)粉(fen)(fen)進(jin)(jin)入(ru)坯料內(nei)孔后(hou)(hou)(hou)翻(fan)轉并刮平后(hou)(hou)(hou)迅速退出(chu)(chu)(chu)。坯料在玻璃(li)滾板上滾動(dong)時(shi),同時(shi)完(wan)成(cheng)坯料內(nei)外表面(mian)(mian)的(de)涂(tu)粉(fen)(fen)。經驗指出(chu)(chu)(chu),當采用(yong)長(chang)勺(shao)進(jin)(jin)行內(nei)表面(mian)(mian)涂(tu)粉(fen)(fen)時(shi),應使涂(tu)粉(fen)(fen)長(chang)勺(shao)的(de)頭部伸(shen)出(chu)(chu)(chu)空心坯料的(de)尾端(duan)后(hou)(hou)(hou)再翻(fan)轉長(chang)勺(shao),要做到在坯料全長(chang)上的(de)內(nei)孔撒粉(fen)(fen)均勻,否則,擠(ji)(ji)壓(ya)后(hou)(hou)(hou)會造成(cheng)擠(ji)(ji)壓(ya)鋼管內(nei)表面(mian)(mian)波浪形(橘子皮(pi))的(de)缺陷。特(te)別是對于較(jiao)軟的(de)金(jin)屬擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)尤為(wei)如此
3. 擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)潤滑(hua)(圖2-20中(zhong)的(de)Ⅲ或5)。采用在擠(ji)壓(ya)模(mo)和坯(pi)料(liao)前(qian)端面之(zhi)間放置一個玻璃(li)潤滑(hua)墊的(de)方(fang)法來實(shi)現擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)入(ru)口錐和工作帶的(de)潤滑(hua)。
不(bu)銹(xiu)鋼管(guan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi),當坯(pi)料(liao)的(de)(de)(de)前端進入擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo),并(bing)逐漸形(xing)成(cheng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)外形(xing)輪(lun)廓時(shi),不(bu)斷形(xing)成(cheng)新(xin)的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)表面(mian)。而(er)新(xin)表面(mian)的(de)(de)(de)尺(chi)寸與(yu)其延(yan)伸系數(shu)成(cheng)正(zheng)比(bi)例。為了(le)在(zai)新(xin)表面(mian)與(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)定徑帶(dai)之間建(jian)立起連(lian)續(xu)的(de)(de)(de)隔離(li)潤(run)(run)滑(hua)(hua)層,采用(yong)以不(bu)同(tong)黏度的(de)(de)(de)粉狀(zhuang)玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑制(zhi)(zhi)作(zuo)而(er)成(cheng)的(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian),玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian)放置在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯(pi)料(liao)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)之間(圖2-20中的(de)(de)(de)5),作(zuo)為擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)之間的(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)源(yuan)。當玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian)與(yu)加熱到(dao)高(gao)溫的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)接(jie)觸時(shi),玻璃墊(dian)與(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)坯(pi)料(liao)接(jie)觸的(de)(de)(de)層面(mian)上開始熔化,并(bing)且(qie)在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)迅速地(di)(di)隨若坯(pi)料(liao)金屬的(de)(de)(de)流動而(er)被帶(dai)出模(mo)(mo)孔,在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)表面(mian)上,形(xing)成(cheng)一層厚約為0.025mm的(de)(de)(de)均勻覆(fu)蓋(gai)層。與(yu)此同(tong)時(shi),隨著(zhu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程的(de)(de)(de)進行,加熱的(de)(de)(de)還(huan)料(liao)斷地(di)(di)接(jie)觸玻璃墊(dian)的(de)(de)(de)表面(mian),使玻璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian)連(lian)續(xu)不(bu)斷地(di)(di)重復熔化一流動,直至(zhi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)程結束。
玻(bo)璃潤滑墊(dian)(dian)的(de)結構形(xing)(xing)狀(zhuang),取決(jue)于擠壓(ya)模(mo)(mo)(mo)工(gong)作(zuo)錐(zhui)(zhui)的(de)大小和(he)坯(pi)料金屬前端(duan)的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)。在擠壓(ya)不銹鋼管時(shi),通常采(cai)用(yong)的(de)擠壓(ya)模(mo)(mo)(mo)有(you)錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)模(mo)(mo)(mo)和(he)平面(mian)模(mo)(mo)(mo)兩種形(xing)(xing)狀(zhuang)。因此(ci)玻(bo)璃潤滑墊(dian)(dian)的(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)相應地(di)也有(you)兩種,即(ji)錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)玻(bo)璃潤滑墊(dian)(dian)和(he)平面(mian)玻(bo)璃潤滑墊(dian)(dian)。錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)玻(bo)璃潤滑墊(dian)(dian)在與擠壓(ya)模(mo)(mo)(mo)接觸的(de)一邊做成(cheng)(cheng)角(jiao)度(du)與擠壓(ya)模(mo)(mo)(mo)工(gong)作(zuo)錐(zhui)(zhui)角(jiao)相應的(de)圓錐(zhui)(zhui)形(xing)(xing)。在坯(pi)料擠壓(ya)過程(cheng)中(zhong)繳粗時(shi),坯(pi)料端(duan)部(bu)首先在鐓粗力(li)(li)的(de)作(zuo)用(yong)下形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)入口錐(zhui)(zhui),接著,在擠壓(ya)力(li)(li)的(de)推(tui)動下,變(bian)形(xing)(xing)金屬帶著接觸玻(bo)璃潤滑墊(dian)(dian)時(shi)軟熔的(de)玻(bo)璃潤滑劑,流出擠壓(ya)模(mo)(mo)(mo)的(de)工(gong)作(zuo)帶,形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)制(zhi)品的(de)外形(xing)(xing)輪廓。
而平(ping)面玻璃潤滑(hua)(hua)墊(dian)(dian)在(zai)與(yu)擠(ji)壓(ya)模(mo)接(jie)觸的(de)一邊做成與(yu)平(ping)面模(mo)相應的(de)圓盤狀,只是(shi)圓盤的(de)中(zhong)心部分稍薄(bo)。坯料在(zai)擠(ji)壓(ya)過程中(zhong)鐓粗(cu)時,在(zai)鐓粗(cu)力(li)的(de)作用(yong)下(xia),首先是(shi)玻璃潤滑(hua)(hua)墊(dian)(dian)被壓(ya)碎(sui);然(ran)后在(zai)擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)作用(yong)下(xia),變形(xing)金屬沖破玻璃潤滑(hua)(hua)墊(dian)(dian)中(zhong)部的(de)薄(bo)弱(ruo)部分,帶著軟融的(de)玻璃潤滑(hua)(hua)劑,流(liu)出擠(ji)壓(ya)模(mo)的(de)工作帶;并且在(zai)擠(ji)壓(ya)筒內金屬流(liu)動(dong)的(de)阻滯區部分,逐漸(jian)地形(xing)成玻璃潤滑(hua)(hua)劑的(de)自然(ran)流(liu)動(dong)錐角;之后,玻璃潤滑(hua)(hua)墊(dian)(dian)不斷地重復熔(rong)化一流(liu)動(dong),直至擠(ji)壓(ya)過程結束(shu)。
使用錐(zhui)形(xing)(xing)模(mo)(mo)或平(ping)面(mian)(mian)模(mo)(mo)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)異型材(cai)時(shi),玻(bo)(bo)璃(li)墊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中心(xin)(xin)可以(yi)(yi)做成(cheng)具有(you)型材(cai)斷面(mian)(mian)形(xing)(xing)狀(zhuang)型腔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空心(xin)(xin)玻(bo)(bo)璃(li)墊,而擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)等空心(xin)(xin)制品(pin)時(shi),只(zhi)能(neng)采用空心(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑墊。經驗證明,這在擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi),可使擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內金(jin)屬流(liu)動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻滯(zhi)區逐(zhu)漸形(xing)(xing)成(cheng)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)然流(liu)動錐(zhui)角(jiao)促使在整個擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)過程中,變形(xing)(xing)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)正常(chang)流(liu)動。并且,其孔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑可以(yi)(yi)取比管(guan)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑大10%~15%,這是(shi)為了避免(mian)未熔化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)楔(xie)住由擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)和(he)(he)芯(xin)棒(bang)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環狀(zhuang)孔隙。生(sheng)產實踐表(biao)明,由擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)芯(xin)棒(bang)與擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環狀(zhuang)孔隙較(jiao)小時(shi),擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)孔被殘留(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑劑堵塞是(shi)常(chang)有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象,這將導(dao)致擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi)坯(pi)料(liao)前端溫降(jiang),而使擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力升高,引起擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)桿頭部(bu)形(xing)(xing)成(cheng)蘑菇狀(zhuang)或者開裂缺陷(xian),導(dao)致擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。桿過早(zao)損壞,甚至造成(cheng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機停機,使擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)過程無法進行。因此,保持擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)、芯(xin)棒(bang)和(he)(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)工作(zuo)帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)清潔,及(ji)(ji)時(shi)清除黏著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘留(liu)(liu)玻(bo)(bo)璃(li)和(he)(he)鋼(gang)屑等污染物(wu)十分重要(yao)。經驗證明,對擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)、芯(xin)棒(bang)和(he)(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯套的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)(mian)等與變形(xing)(xing)金(jin)屬直接(jie)接(jie)觸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)面(mian)(mian)進行表(biao)面(mian)(mian)鍍(du)鉻處(chu)理,將可有(you)效(xiao)地(di)減少殘留(liu)(liu)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑劑及(ji)(ji)其對工具表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏結,提(ti)高工擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)模(mo)(mo)具的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命和(he)(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制品(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)質量(liang)。