不銹鋼管熱擠壓工藝過程能(neng)順利進(jin)行,玻璃潤滑劑起(qi)著關鍵(jian)性(xing)的作用。玻璃潤滑劑既是(shi)潤滑劑,又(you)是(shi)隔(ge)熱劑。
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(gang)管(guan)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(yin)此(ci),最佳的(de)玻(bo)璃潤滑(hua)劑應(ying)該(gai)是(shi)在擠壓(ya)溫度下同(tong)時具備良好的(de)潤滑(hua)性(xing)能和隔熱性(xing)能。
圖2-19所(suo)示(shi)為實心(xin)坯料(liao)在穿(chuan)(擴)孔機(ji)上穿(chuan)孔成空心(xin)坯,圖2-20所(suo)示(shi)為在擠壓(ya)機(ji)上擠壓(ya)不銹鋼管。
從(cong)圖2-19可以看出,壞料(liao)在(zai)立式穿(擴(kuo))孔(kong)(kong)機上的(de)穿(擴(kuo))孔(kong)(kong)的(de)工(gong)序中(zhong),穿(擴(kuo))孔(kong)(kong)筒內(nei)襯的(de)內(nei)表(biao)面(mian)與穿(擴(kuo))孔(kong)(kong)坯料(liao)的(de)外表(biao)面(mian)之(zhi)(zhi)間的(de)滑動表(biao)面(mian)(圖2-19中(zhong)的(de)Ⅰ),以及(ji)穿孔(kong)(kong)芯棒(穿、擴(kuo)孔(kong)(kong)頭(tou))與坯料(liao)內(nei)表(biao)面(mian)之(zhi)(zhi)間的(de)滑動表(biao)面(mian)(圖2-19中(zhong)的(de)Ⅱ)為(wei)潤滑面(mian)。
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(cheng)中,玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑的(de)使(shi)用效(xiao)果與使(shi)用方法以(yi)及實際操作(zuo)有著直接的(de)關系。一(yi)般在大多(duo)數的(de)情(qing)況下(xia)要求玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑對于(yu)潤(run)滑(hua)表面(mian)的(de)覆蓋要均勻,或者(zhe)是潤(run)滑(hua)劑定量(liang)逐漸(jian)進入變形(xing)區。但在特(te)殊情(qing)況下(xia),也會要求玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑以(yi)不均勻的(de)方式進入金屬(shu)的(de)變形(xing)區,以(yi)便(bian)補償或平衡變形(xing)金屬(shu)在變形(xing)區內的(de)流(liu)動速度(du),使(shi)玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑得(de)到更有效(xiao)的(de)應用。
對于(yu)玻璃潤(run)(run)滑劑的(de)應用方法,許(xu)多公司都進(jin)行過專門(men)(men)的(de)研究(jiu)。目前,有(you)專門(men)(men)的(de)機構和機械(xie)自動地來完成各種潤(run)(run)滑條件下潤(run)(run)滑劑的(de)施加。但(dan)是,也有(you)部分操作仍然是依(yi)靠手工來完成的(de)。
在不銹鋼(gang)(gang)管和型鋼(gang)(gang)的熱擠(ji)壓過程(cheng)中(zhong),玻璃潤滑劑的使(shi)用(yong)基本上有以下三種情況(kuang):
1. 實心或空心坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)外(wai)表面潤(run)滑(hua)(圖2-20中(zhong)的(de)(de)(de)I)。采用玻(bo)(bo)璃(li)(li)滾(gun)板(ban)裝置(zhi)(zhi)(zhi)在(zai)線的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)方式。該裝置(zhi)(zhi)(zhi)由斜置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)滾(gun)板(ban)、布料(liao)器(qi)、振(zhen)動(dong)(dong)器(qi)、自(zi)動(dong)(dong)刮板(ban)和內(nei)外(wai)粗(cu)細(xi)粉(fen)勺以及(ji)重量可調的(de)(de)(de)粗(cu)細(xi)粉(fen)筒組成。加熱(re)前經(jing)過(guo)除鱗的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao),經(jing)輥道進入平面垂直布置(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)滾(gun)板(ban),在(zai)布滿粉(fen)狀玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)斜板(ban)上(shang)(shang)滾(gun)動(dong)(dong)一(yi)圈(quan),坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)外(wai)表面上(shang)(shang)即涂(tu)上(shang)(shang)一(yi)層(ceng)玻(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen),作為(wei)擠壓(ya)時坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)與擠壓(ya)筒內(nei)襯(chen)之(zhi)間的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)劑。每擠壓(ya)一(yi)支坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao),布料(liao)器(qi)自(zi)動(dong)(dong)往返(fan)一(yi)次,并用刮板(ban)裝置(zhi)(zhi)(zhi)自(zi)動(dong)(dong)刮平玻(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen),作為(wei)擠壓(ya)時坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)與擠壓(ya)筒內(nei)襯(chen)之(zhi)間的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)劑,準備下一(yi)個擠壓(ya)周期的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)外(wai)涂(tu)粉(fen)。經(jing)驗表明,采用帶有梳子(zi)形凹凸的(de)(de)(de)刮板(ban)下端部,刮后(hou)玻(bo)(bo)璃(li)(li)滾(gun)板(ban)平面上(shang)(shang)的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen)呈(cheng)橫向波浪形分布,坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)涂(tu)粉(fen)后(hou)擠壓(ya)時可以得到較好的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)效果。
2. 空心(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)內表面(mian)潤滑(圖2-20中的(de)(de)Ⅱ)。采用內涂(tu)粉(fen)裝(zhuang)置(zhi)來完成(cheng)(cheng)。該裝(zhuang)置(zhi)由一瓢形長(chang)勺(shao)和自(zi)動送(song)進、退出(chu)及翻轉(zhuan)裝(zhuang)置(zhi)和刮板工(gong)具(ju)組成(cheng)(cheng)。空心(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)進入(ru)玻(bo)璃(li)滾板的(de)(de)進口端停留時(shi),盛(sheng)滿玻(bo)璃(li)粉(fen)的(de)(de)長(chang)勺(shao)自(zi)動伸出(chu),送(song)玻(bo)璃(li)粉(fen)進入(ru)坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)內孔(kong)后(hou)(hou)翻轉(zhuan)并刮平(ping)后(hou)(hou)迅速退出(chu)。坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)在玻(bo)璃(li)滾板上(shang)滾動時(shi),同(tong)時(shi)完成(cheng)(cheng)坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)內外表面(mian)的(de)(de)涂(tu)粉(fen)。經驗指出(chu),當采用長(chang)勺(shao)進行內表面(mian)涂(tu)粉(fen)時(shi),應使涂(tu)粉(fen)長(chang)勺(shao)的(de)(de)頭部伸出(chu)空心(xin)坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)尾端后(hou)(hou)再(zai)翻轉(zhuan)長(chang)勺(shao),要做到在坯(pi)(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)(liao)全長(chang)上(shang)的(de)(de)內孔(kong)撒粉(fen)均勻(yun),否則,擠壓后(hou)(hou)會造成(cheng)(cheng)擠壓鋼管內表面(mian)波浪(lang)形(橘子皮)的(de)(de)缺陷。特別是對于(yu)較軟的(de)(de)金屬擠壓時(shi)尤為如此
3. 擠壓模(mo)(mo)的(de)潤(run)滑(hua)(圖2-20中的(de)Ⅲ或(huo)5)。采用在擠壓模(mo)(mo)和(he)(he)坯料前(qian)端(duan)面之間放(fang)置一個玻璃(li)潤(run)滑(hua)墊的(de)方(fang)法來實現擠壓模(mo)(mo)的(de)入口錐(zhui)和(he)(he)工作帶的(de)潤(run)滑(hua)。
不(bu)銹鋼管擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時,當坯料的(de)(de)(de)(de)前端進入擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模,并(bing)逐漸形(xing)(xing)成(cheng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)(de)外(wai)形(xing)(xing)輪廓時,不(bu)斷(duan)形(xing)(xing)成(cheng)新的(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品(pin)表(biao)面(mian)(mian)。而(er)新表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)尺寸與其(qi)延伸系數成(cheng)正比例。為(wei)了在新表(biao)面(mian)(mian)與擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模定徑帶(dai)之間建立(li)起(qi)連續(xu)的(de)(de)(de)(de)隔離潤(run)(run)滑(hua)(hua)層,采(cai)用以(yi)不(bu)同(tong)黏度的(de)(de)(de)(de)粉狀玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)制(zhi)(zhi)作(zuo)(zuo)而(er)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian),玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian)放(fang)置在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯料和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模之間(圖2-20中(zhong)的(de)(de)(de)(de)5),作(zuo)(zuo)為(wei)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)之間的(de)(de)(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)源。當玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian)與加(jia)熱到高溫的(de)(de)(de)(de)坯料接觸時,玻(bo)璃墊(dian)與擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)坯料接觸的(de)(de)(de)(de)層面(mian)(mian)上(shang)開(kai)始(shi)熔(rong)化,并(bing)且在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用迅速(su)地隨若坯料金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)流動(dong)而(er)被帶(dai)出(chu)模孔,在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品(pin)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)上(shang),形(xing)(xing)成(cheng)一(yi)層厚(hou)約為(wei)0.025mm的(de)(de)(de)(de)均勻覆蓋層。與此同(tong)時,隨著擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過程的(de)(de)(de)(de)進行,加(jia)熱的(de)(de)(de)(de)還(huan)料斷(duan)地接觸玻(bo)璃墊(dian)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian),使玻(bo)璃潤(run)(run)滑(hua)(hua)墊(dian)連續(xu)不(bu)斷(duan)地重復熔(rong)化一(yi)流動(dong),直至擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)程結束(shu)。
玻(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)的(de)(de)結(jie)構形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang),取決于擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模工作(zuo)錐(zhui)的(de)(de)大小和坯料金屬前端的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)。在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼管時,通常采用(yong)的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模有錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)模和平面模兩種(zhong)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)。因此玻(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)相(xiang)應地也(ye)有兩種(zhong),即錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)玻(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)和平面玻(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)。錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)玻(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)在(zai)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模接(jie)(jie)觸(chu)的(de)(de)一(yi)邊(bian)做成(cheng)角度與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模工作(zuo)錐(zhui)角相(xiang)應的(de)(de)圓錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)。在(zai)坯料擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程中繳粗時,坯料端部首先(xian)在(zai)鐓粗力的(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)入口(kou)錐(zhui),接(jie)(jie)著,在(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)推(tui)動下(xia),變(bian)形(xing)(xing)(xing)金屬帶(dai)著接(jie)(jie)觸(chu)玻(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)時軟熔的(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)劑,流出(chu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模的(de)(de)工作(zuo)帶(dai),形(xing)(xing)(xing)成(cheng)制(zhi)品的(de)(de)外形(xing)(xing)(xing)輪廓(kuo)。
而(er)平面玻璃(li)潤(run)滑墊(dian)(dian)在與擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模接觸(chu)的(de)一邊做成(cheng)(cheng)與平面模相應的(de)圓(yuan)盤(pan)(pan)狀,只是(shi)圓(yuan)盤(pan)(pan)的(de)中(zhong)(zhong)心部分稍薄(bo)。坯料在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程中(zhong)(zhong)鐓(dui)粗時(shi),在鐓(dui)粗力(li)的(de)作用下(xia),首先(xian)是(shi)玻璃(li)潤(run)滑墊(dian)(dian)被(bei)壓(ya)(ya)碎;然(ran)后(hou)在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)作用下(xia),變形(xing)金屬沖破玻璃(li)潤(run)滑墊(dian)(dian)中(zhong)(zhong)部的(de)薄(bo)弱部分,帶著軟(ruan)融的(de)玻璃(li)潤(run)滑劑(ji),流出擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模的(de)工(gong)作帶;并(bing)且在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內金屬流動(dong)的(de)阻滯區部分,逐漸地形(xing)成(cheng)(cheng)玻璃(li)潤(run)滑劑(ji)的(de)自然(ran)流動(dong)錐角;之后(hou),玻璃(li)潤(run)滑墊(dian)(dian)不(bu)斷地重復熔化一流動(dong),直(zhi)至擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程結束(shu)。
使(shi)(shi)用(yong)錐形(xing)模(mo)(mo)(mo)(mo)或平面模(mo)(mo)(mo)(mo)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)異型材(cai)時(shi)(shi),玻(bo)(bo)(bo)璃墊的(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)心可以做成(cheng)(cheng)具(ju)有型材(cai)斷面形(xing)狀型腔的(de)(de)(de)(de)空心玻(bo)(bo)(bo)璃墊,而(er)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼(gang)管等(deng)(deng)空心制品(pin)時(shi)(shi),只能采用(yong)空心的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃潤滑(hua)(hua)(hua)墊。經(jing)驗(yan)證明,這(zhe)在擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi),可使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內金(jin)屬流(liu)動(dong)的(de)(de)(de)(de)阻滯區逐漸形(xing)成(cheng)(cheng)玻(bo)(bo)(bo)璃潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)自(zi)然流(liu)動(dong)錐角促使(shi)(shi)在整(zheng)個擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程中(zhong)(zhong),變(bian)(bian)形(xing)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)正常(chang)流(liu)動(dong)。并且,其孔(kong)的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)可以取比(bi)管子的(de)(de)(de)(de)直徑(jing)大10%~15%,這(zhe)是為了(le)避免(mian)未熔(rong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃楔(xie)住由(you)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)和芯(xin)棒(bang)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)環狀孔(kong)隙(xi)。生產實踐表明,由(you)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)芯(xin)棒(bang)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)環狀孔(kong)隙(xi)較小時(shi)(shi),擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)孔(kong)被殘留(liu)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)堵(du)塞是常(chang)有的(de)(de)(de)(de)現象,這(zhe)將導致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi)坯料(liao)前(qian)端(duan)溫(wen)降,而(er)使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力升高(gao),引起擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿頭部形(xing)成(cheng)(cheng)蘑(mo)菇狀或者開裂缺陷,導致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)。桿過早損(sun)壞,甚至造成(cheng)(cheng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機停(ting)機,使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)過程無(wu)法(fa)進(jin)行。因此,保(bao)持擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒、芯(xin)棒(bang)和擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)工作帶的(de)(de)(de)(de)清(qing)潔,及時(shi)(shi)清(qing)除黏(nian)著的(de)(de)(de)(de)殘留(liu)玻(bo)(bo)(bo)璃和鋼(gang)屑等(deng)(deng)污(wu)染(ran)物十分重(zhong)要。經(jing)驗(yan)證明,對擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)(mo)、芯(xin)棒(bang)和擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內襯套的(de)(de)(de)(de)內表面等(deng)(deng)與(yu)變(bian)(bian)形(xing)金(jin)屬直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸的(de)(de)(de)(de)工作面進(jin)行表面鍍鉻處理,將可有效地減少殘留(liu)玻(bo)(bo)(bo)璃潤滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)及其對工具(ju)表面的(de)(de)(de)(de)黏(nian)結,提高(gao)工擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼(gang)管模(mo)(mo)(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)和擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)制品(pin)的(de)(de)(de)(de)表面質(zhi)量。