擠壓筒是不銹鋼管擠壓機組工模具中最大的部件,25~30MN(2500~3000t)擠壓機的擠壓筒一套筒部件的重量達到8~10噸,50MN(5000t)擠壓機擠壓筒重約15t,60MN(6000t)擠壓機的擠壓筒重為20t,80MN(8000t)擠壓機的擠壓筒重40t,而220MN(20000t)擠壓機的擠壓筒重達100t以上。


  擠(ji)(ji)壓筒是用于(yu)放置已加熱到(dao)擠(ji)(ji)壓溫(wen)度的坯料的容(rong)器。擠(ji)(ji)壓時擠(ji)(ji)壓筒內壁承受著(zhu)將(jiang)坯料擠(ji)(ji)壓成制(zhi)品全部變形(xing)的徑向壓力,其負荷(he)水平(ping)可以達到(dao)1000MPa以上。


  擠壓筒的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)條(tiao)件(jian)是十分嚴(yan)酷的(de)(de)(de)(de)(de)。沿被加熱的(de)(de)(de)(de)(de)擠筒內(nei)襯(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度方向上(shang),周期性的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用有強(qiang)烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)、不均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de)加熱和(he)冷(leng)卻,高(gao)(gao)溫(wen)坯料與(yu)擠壓筒內(nei)襯(chen)(chen)壁(bi)之間接觸的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓摩擦力,高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)徑向壓力,隨后又沖擊性的(de)(de)(de)(de)(de)下降。同(tong)時,冷(leng)空氣或水通過擠壓筒內(nei)襯(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)孔腔,使其(qi)受到(dao)強(qiang)烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻。在所有這(zhe)些工作(zuo)(zuo)條(tiao)件(jian)下,在擠壓筒的(de)(de)(de)(de)(de)材料中引(yin)起熱超(chao)高(gao)(gao)應力。這(zhe)種(zhong)情(qing)況在擠壓筒前(qian)端三分之一的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)襯(chen)(chen)長(chang)度上(shang)顯得尤其(qi)嚴(yan)重。由于高(gao)(gao)溫(wen)變形金屬的(de)(de)(de)(de)(de)流動,在擠壓筒內(nei)襯(chen)(chen)前(qian)端的(de)(de)(de)(de)(de)套(tao)筒壁(bi)上(shang)引(yin)起強(qiang)烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)熱摩擦,使其(qi)產生磨損(sun)或裂紋,導致內(nei)襯(chen)(chen)損(sun)壞。


  早期的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)采(cai)用的(de)(de)都是(shi)整體結構,現在(zai)這(zhe)種(zhong)結構的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)甚至在(zai)小噸位的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上(shang)都已被淘(tao)汰。目前,現代化的(de)(de)大型擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上(shang)所采(cai)用的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)一套(tao)(tao)筒(tong)系統(tong)都是(shi)由2個、3個或更(geng)多的(de)(de)套(tao)(tao)筒(tong)組成(cheng)的(de)(de)多層結構擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong),并且在(zai)各層套(tao)(tao)筒(tong)之間都帶有(you)一定的(de)(de)過盈量,以熱(re)裝的(de)(de)方式裝配而成(cheng)。


  采用(yong)過盈(ying)配合的(de)多層結(jie)(jie)構擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong),使每層套(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)結(jie)(jie)合面上都具有(you)一定的(de)預(yu)應力(li)(li)。由(you)于有(you)預(yu)應力(li)(li)的(de)存在,使多層結(jie)(jie)構的(de)擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)在承受擠(ji)壓產生的(de)熱超高應力(li)(li)作用(yong)時,套(tao)筒(tong)(tong)(tong)之間(jian)的(de)應力(li)(li)分(fen)布趨于均勻,從而使擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)套(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)材料得到充分(fen)的(de)利用(yong);并且還可(ke)以提高熱擠(ji)壓時擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)承受的(de)單(dan)位壓力(li)(li),從而提高擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)套(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)使用(yong)壽(shou)命。


  擠(ji)壓筒內襯(chen)套(tao)的(de)結構形式(shi),包括(kuo)內襯(chen)套(tao)的(de)內徑和形狀,內襯(chen)套(tao)外(wai)徑與中套(tao)內徑的(de)配(pei)合;除了過盈配(pei)合之外(wai),還(huan)有多種形式(shi)的(de)配(pei)合,如圖7-4所示(shi)。擠(ji)壓筒內襯(chen)套(tao)經(jing)熱處理后,其硬度HRC達到40~45;在不重車的(de)情況下,使用(yong)壽命達到1500~4000次。


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  除(chu)此(ci)之外(wai),擠壓筒使用時,為了建立熱(re)擠壓過程本身(shen)所需的熱(re)力(li)學條件(jian),擠壓筒的預熱(re)極(ji)為重要。擠壓筒的預熱(re)可以提高其使用壽(shou)命。


  擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)預熱(re)(re)(re)時(shi),為(wei)了能(neng)快速地加(jia)熱(re)(re)(re),減小熱(re)(re)(re)量損(sun)失,在(zai)外加(jia)熱(re)(re)(re)的(de)同時(shi),最好能(neng)采用特殊可換式加(jia)熱(re)(re)(re)器來預熱(re)(re)(re)擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)的(de)內部,為(wei)了保持壓(ya)人套(tao)筒(tong)(tong)時(shi)在(zai)套(tao)筒(tong)(tong)和擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)內產(chan)生(sheng)的(de)預應力(li),內加(jia)熱(re)(re)(re)非常必要(yao)。若僅強烈(lie)的(de)外加(jia)熱(re)(re)(re),將使(shi)預應力(li)降低(di),從而,惡化(hua)擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)套(tao)筒(tong)(tong)的(de)工作能(neng)力(li)。


  一般(ban)對(dui)于(yu)(yu)較大噸位(wei)的(de)(de)臥(wo)(wo)式(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)預熱(re)采(cai)用內(nei)(nei)(nei)置(zhi)(zhi)式(shi)的(de)(de)加(jia)熱(re)元件進(jin)行(xing)預熱(re)(圖(tu)7-5和圖(tu)7-6),而(er)對(dui)于(yu)(yu)較小的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong),較多的(de)(de)是(shi)采(cai)用活(huo)動的(de)(de)感應(ying)加(jia)熱(re)器(也(ye)有用熱(re)坯料(liao))直接(jie)放入(ru)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)腔內(nei)(nei)(nei)進(jin)行(xing)預熱(re)。一旦擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)開始擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)襯便處于(yu)(yu)受熱(re)狀態,不需要加(jia)熱(re),而(er)是(shi)需要經常進(jin)行(xing)冷卻。圖(tu)7-5所示為(wei)俄羅斯制(zhi)造的(de)(de)63MN(6300t)臥(wo)(wo)式(shi)液壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)帶預熱(re)裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)三層結構擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong),圖(tu)7-6所示為(wei)德國制(zhi)造的(de)(de)帶擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)測溫裝置(zhi)(zhi)的(de)(de)60MN(6000t)臥(wo)(wo)式(shi)液壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機三層結構擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)。


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一、擠壓(ya)筒-套筒系統的設計條件


 擠壓筒-套筒系統(tong)的設計條(tiao)件如下:


  1. 擠壓(ya)時(shi),擠壓(ya)筒中的內(nei)(nei)壓(ya)力分布是不(bu)均勻的,其影(ying)響因素很多。但設計(ji)計(ji)算時(shi),認為內(nei)(nei)應力是均勻分布的。


  2. 擠壓時,擠壓筒壁上的單位壓力的大小是很難確定的。在足夠精確的情況下,可以認為其等于(0.5~0.8)p,即作用在擠壓筒壁上的徑向壓力pi,將低于擠壓桿上所施加的壓力p。


   擠壓力在金屬中的傳遞是不均勻的,其不同于壓力在液體中的傳遞,因此實際上在計算徑向壓力時,采用pi=(0.5~0.8)p,其中,金屬變形的難易系數(0.5~0.8)與變形金屬在一定壓力下的流動能力有關,即擠壓難變形材料時,該系數取小值。


  3. 在設計(ji)計(ji)算(suan)擠(ji)壓簡一(yi)套簡系統(tong)部件時(shi),首先根據經驗(yan)(yan)數據確定擠(ji)壓簡的主要尺寸、套筒的數量及其近似尺寸,然后對所(suo)選定的系統(tong)進(jin)行強(qiang)度(du)驗(yan)(yan)算(suan)。


  4. 工藝條件決定了擠(ji)壓(ya)機工作套(tao)筒所(suo)需的(de)內徑和擠(ji)壓(ya)力。此擠(ji)壓(ya)力為在工作套(tao)筒內孔截面上建立一定的(de)單位壓(ya)力所(suo)必需的(de)。


  5. 擠壓筒外(wai)徑采用以下關系式確定:


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  6. 在(zai)擠壓筒-套(tao)(tao)筒系統(tong)計算(suan)時,當套(tao)(tao)筒壁厚增加至一定范圍而對(dui)最大應力(li)(li)數值的(de)影(ying)響很小時,為使(shi)(shi)套(tao)(tao)筒材料的(de)性能得到(dao)充分(fen)利用(yong),并使(shi)(shi)沿斷(duan)面上應力(li)(li)較(jiao)均勻(yun)地分(fen)布,在(zai)大壓力(li)(li)的(de)情況下應采用(yong)組合套(tao)(tao)筒。


  7. 對于(yu)多層結(jie)構的(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong)一套(tao)筒(tong)系(xi)統,可(ke)根據其許用應力(li)與壁厚(hou)系(xi)數的(de)關(guan)系(xi)圖(tu)表來選擇合(he)理結(jie)構的(de)多層擠(ji)壓(ya)筒(tong)。其保證條件是:套(tao)筒(tong)以一定的(de)公盈裝入多層擠(ji)壓(ya)筒(tong)中,提(ti)高(gao)其承受最大壓(ya)力(li)的(de)能力(li),并在此壓(ya)力(li)下(xia),擠(ji)壓(ya)筒(tong)一套(tao)筒(tong)系(xi)統內(nei)的(de)應力(li)不超過允許值。


  8. 擠(ji)(ji)壓(ya)筒一(yi)套(tao)(tao)筒系統(tong)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du),由擠(ji)(ji)壓(ya)筒材料(liao)(liao)在工作溫(wen)度(du)(du)下(xia)的(de)(de)(de)(de)屈服極(ji)(ji)限(xian)(σt)和(he)單位擠(ji)(ji)壓(ya)力所決定。在擠(ji)(ji)壓(ya)筒一(yi)套(tao)(tao)筒內表面上的(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)切應力不應超(chao)過這個屈服極(ji)(ji)限(xian)。當(dang)此應力大(da)于或(huo)等(deng)于材料(liao)(liao)熱(re)(re)狀態下(xia)的(de)(de)(de)(de)屈服極(ji)(ji)限(xian),則擠(ji)(ji)壓(ya)筒應做成2、3或(huo)4層。這時整個系統(tong)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)就取決于所選(xuan)用(yong)(yong)材料(liao)(liao)在熱(re)(re)狀態下(xia)的(de)(de)(de)(de)屈服強度(du)(du)極(ji)(ji)限(xian)σt、σt'、σt”和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)筒各個套(tao)(tao)筒中(zhong)產生的(de)(de)(de)(de)應力。實(shi)踐證明(ming),在這種情況下(xia)套(tao)(tao)筒的(de)(de)(de)(de)內、外直(zhi)徑比很重要。對(dui)(dui)所有(you)套(tao)(tao)筒來講,應是相等(deng)的(de)(de)(de)(de),即如果d/dx=U,那么U1=U2=U3.對(dui)(dui)易擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)金屬用(yong)(yong)較厚的(de)(de)(de)(de)套(tao)(tao)筒,即U1>U2;而(er)對(dui)(dui)難擠(ji)(ji)壓(ya)的(de)(de)(de)(de)金屬采用(yong)(yong)較薄的(de)(de)(de)(de)套(tao)(tao)筒,即U1<U2.


  在(zai)正(zheng)(zheng)確選(xuan)擇切(qie)應(ying)力(li)(li)時(shi),可(ke)正(zheng)(zheng)確選(xuan)擇用以抵消(xiao)主應(ying)力(li)(li)的(de)(de)熱(re)(re)裝應(ying)力(li)(li)。為(wei)了(le)安全,各套簡均在(zai)一定的(de)(de)公盈(ying)量下進行(xing)熱(re)(re)裝,以使(shi)每個套筒的(de)(de)負荷與材(cai)料(liao)熱(re)(re)狀態下的(de)(de)屈(qu)服極(ji)限有(you)同樣的(de)(de)比例(li)。在(zai)計算時(shi),應(ying)采用低于(yu)相應(ying)材(cai)料(liao)在(zai)熱(re)(re)狀態下之屈(qu)服極(ji)限。


為使套筒中的應力趨于平(ping)緩,采(cai)用如(ru)下(xia)的直(zhi)徑比:


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 9. 在強(qiang)度(du)驗算(suan)時,因為擠壓筒部件通(tong)常是(shi)采用韌性(xing)熱(re)強(qiang)鋼制造(zao)的,因此,最近似的是(shi)按(an)第(di)三強(qiang)度(du)理(li)(li)論(lun)(lun)(最大(da)切應(ying)力(li)理(li)(li)論(lun)(lun))和(he)第(di)四(si)(si)強(qiang)度(du)理(li)(li)論(lun)(lun)(能量(liang)理(li)(li)論(lun)(lun))驗算(suan)。對于整體式(shi)擠壓筒,其危險點(擠壓筒內(nei)表面)上(shang)的應(ying)力(li)不超過允用值的情況下其最大(da)壓力(li),可按(an)第(di)三強(qiang)度(du)理(li)(li)論(lun)(lun)計(ji)算(suan),也可按(an)第(di)四(si)(si)強(qiang)度(du)理(li)(li)論(lun)(lun)計(ji)算(suan)。


 10. 多層擠壓(ya)筒的(de)極限應力(li)與層數無關,與整(zheng)體式擠壓(ya)筒相比,其極限應力(li)提(ti)高2倍。


 11. 擠壓筒的(de)內部壓力(li),在套筒橫截面的(de)徑(jing)向上(shang)產(chan)生(sheng)(sheng)壓縮(suo)應(ying)力(li),在切線(xian)方向上(shang)產(chan)生(sheng)(sheng)拉伸應(ying)力(li)。軸向應(ying)力(li)在所(suo)有(you)斷面中是均勻分布的(de),計(ji)算時可(ke)忽略不計(ji)。


 12. 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)-套(tao)筒(tong)(tong)(tong)系統的(de)熱裝配是在(zai)一定的(de)公盈量(liang)下裝入已(yi)加(jia)熱到350~400℃溫(wen)度的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)中。已(yi)磨損套(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)更換可以(yi)在(zai)專(zhuan)用(yong)的(de)設備(bei)上進行,也可采用(yong)專(zhuan)門裝置(zhi)在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機上頂(ding)出(chu)套(tao)筒(tong)(tong)(tong)。套(tao)筒(tong)(tong)(tong)頂(ding)出(chu)時,其(qi)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力不(bu)允許(xu)大于3~5MPa(表(biao)壓(ya)(ya)(ya)(ya))。因為套(tao)筒(tong)(tong)(tong)頂(ding)出(chu)后,急劇的(de)卸壓(ya)(ya)(ya)(ya)可能引起(qi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機工作(zuo)故障,甚至在(zai)大壓(ya)(ya)(ya)(ya)力下會導致(zhi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機損壞。


 13. 在(zai)熱裝時(shi),應保證(zheng)套(tao)筒和擠(ji)(ji)壓筒材料不會被(bei)回火而(er)產生塑性變形,消(xiao)除套(tao)筒內的(de)(de)原始受壓狀態(tai),減小熱裝時(shi)的(de)(de)公盈(ying)將會惡化擠(ji)(ji)壓筒殼(ke)體的(de)(de)工作,增加(jia)套(tao)筒的(de)(de)應力,從而(er)更難(nan)選(xuan)擇套(tao)筒的(de)(de)材料。因此,過盈(ying)選(xuan)擇不當(dang)可使(shi)擠(ji)(ji)壓筒使(shi)用(yong)壽命降低。


 過盈量(liang)一般為筒徑(jing)的0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠(ji)壓(ya)機在(zai)各套(tao)筒上的公(gong)盈量(liang)均為0.2%(與(yu)德國(guo) Schloemann公(gong)司的31.5MN(3150t)擠(ji)壓(ya)機相(xiang)同)。


  原上海異形鋼管廠的(de)(de)經驗(yan)認為,過盈量為筒徑(jing)的(de)(de)0.15%(約為0.7~1.2mm)較為合適。


14. 在(zai)(zai)確定了多層擠(ji)壓筒(tong)由套(tao)筒(tong)熱裝(zhuang)和擠(ji)壓力所產生的(de)應(ying)力之后(hou),在(zai)(zai)選(xuan)擇套(tao)筒(tong)和擠(ji)壓筒(tong)的(de)材料時,還要考慮(lv)附加應(ying)力的(de)存在(zai)(zai)。附加應(ying)力由以下因(yin)素產生: a. 擠壓(ya)(ya)(ya)時,套筒(tong)(tong)與熱鋼坯接觸導(dao)致擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)一套筒(tong)(tong)系統的溫(wen)升(sheng);b. 壓(ya)(ya)(ya)力沿擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)長度上傳遞的不均勻性;c. 金屬與套筒(tong)(tong)壁的熱摩擦。


根(gen)據(ju)以(yi)上(shang)因素對(dui)擠壓筒一套筒系統中應力產生(sheng)的(de)影響,應提出(chu)其修正(zheng)值。


二、擠壓筒(tong)內(nei)襯(chen)的使用條件


擠(ji)壓(ya)筒(tong)內襯是多層(ceng)擠(ji)壓(ya)筒(tong)一套筒(tong)系統中(zhong)的(de)易損件(jian),其壽命一般(ban)為1500~4000次/只。擠(ji)壓(ya)筒(tong)內襯的(de)使用條件(jian)如(ru)下(xia):


 1. 擠(ji)(ji)壓(ya)時,金屬在(zai)高(gao)溫高(gao)壓(ya)下以400mm/s的(de)(de)(de)速度滑動,即(ji)使在(zai)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)潤滑條件下,內(nei)(nei)(nei)襯(chen)內(nei)(nei)(nei)表面在(zai)1.5mm深度的(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)(nei)(nei)被(bei)加熱到(dao)650~700℃的(de)(de)(de)高(gao)溫。尤其(qi)是在(zai)靠近擠(ji)(ji)壓(ya)模一端的(de)(de)(de)200~300mm的(de)(de)(de)長度上,擠(ji)(ji)壓(ya)筒內(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)表面遭受到(dao)最(zui)強烈的(de)(de)(de)熱摩擦,引起最(zui)嚴重的(de)(de)(de)磨(mo)(mo)損,會形(xing)成縱向劃道、內(nei)(nei)(nei)壁溝槽和(he)表面粗糙(cao)及龜裂(lie),進而導致內(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)報廢。因此,一般(ban)在(zai)設計多層擠(ji)(ji)壓(ya)簡(jian)一套簡(jian)系(xi)統的(de)(de)(de)結(jie)構時。應該考慮到(dao)擠(ji)(ji)壓(ya)筒的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)襯(chen)套筒可以允許調頭使用。因為使用經(jing)驗表明,在(zai)進料端的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒內(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)表面沒有發(fa)生(sheng)磨(mo)(mo)損。


另外,當(dang)內(nei)襯壓(ya)(ya)(ya)入(ru)不(bu)良或者由(you)于(yu)中套和(he)內(nei)襯磨損,公盈消失(shi),會(hui)形成內(nei)襯縱向(xiang)裂(lie)紋。大部分縱向(xiang)裂(lie)紋的發生(sheng)都在內(nei)襯壓(ya)(ya)(ya)出以(yi)后,即(ji)公盈已(yi)經消失(shi)之時。這種情況(kuang)限制了內(nei)襯修(xiu)復的可能性。作(zuo)為預防的辦(ban)法(fa),可以(yi)在內(nei)襯壓(ya)(ya)(ya)出以(yi)后,立即(ji)在500℃溫度下(xia)進行退火(huo)4~5h,以(yi)消除應力。


 2. 國外的(de)使(shi)用經驗已經證明,采(cai)用離心澆注的(de)空心坯來制(zhi)造(zao)擠壓筒的(de)內襯,是最合理的(de)工(gong)藝。因為(wei)在其制(zhi)造(zao)過程中(zhong)消耗(hao)最少,成本(ben)最低。


  采用離心(xin)澆(jiao)注(zhu)空(kong)心(xin)坯作擠(ji)壓筒內襯時(shi),其機械(xie)加工的余量(liang),對外徑(jing)而(er)言約為(wei)10~15mm,對內徑(jing)而(er)言應不少于20~25mm.內襯粗加工以后再經熱處(chu)理(淬(cui)火(huo)(huo)后高溫回火(huo)(huo))。


  專(zhuan)門(men)的研究確定,鍛造(zao)的擠(ji)壓(ya)筒內襯(chen)和(he)離(li)心(xin)澆(jiao)注的擠(ji)壓(ya)筒內襯(chen),其使用(yong)壽命相同。在(zai)各種工作(zuo)條件下的實際使用(yong),證明均可(ke)以達到1500~4000次/只的使用(yong)壽命指標。


三、臥式擠壓機的(de)擠壓筒一套筒系統的(de)計(ji)算


 80MN(8000t)擠壓機擠壓筒(tong)的(de)結構(帶預熱(re)器)如圖7-7所示。


7.jpg


  計(ji)算(suan)時,按作用有內外壓力的多層厚壁圓筒強度(du)計(ji)算(suan)的方法(fa)進行。


  假設:(1)沿擠壓(ya)(ya)筒(tong)長度上(shang)單位(wei)壓(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)不(bu)變(bian),且與擠壓(ya)(ya)墊上(shang)的(de)單位(wei)壓(ya)(ya)力(li)(li)相等;(2)軸向壓(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)不(bu)大,計(ji)算時(shi)可(ke)忽略不(bu)計(ji);(3)所(suo)有(you)的(de)組(zu)成套筒(tong)經受均(jun)勻的(de)熱制(zhi)度的(de)作(zuo)用(yong);(4)內孔在加熱器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)下對(dui)套筒(tong)外內表面應(ying)力(li)(li)和變(bian)形無影響。


 按Slame公式確定切向應力σt和徑向應力σr,而軸向力引起的應力σg不計。則:


式 1.jpg


 在強(qiang)度(du)驗(yan)算時,因為擠壓筒部件通常是(shi)采用韌性熱強(qiang)鋼制造,且其受力(li)條件為二向的(de)平面應力(li)狀態。因此,對(dui)于(yu)整體式擠壓筒,在內表面危險點上的(de)應力(li)不超過(guo)允許(xu)值的(de)情(qing)況(kuang)下,其最(zui)大壓應力(li),可按第(di)三強(qiang)度(du)理論和第(di)四強(qiang)度(du)理論來(lai)計算。


按(an)照第(di)四強度理論計算時的等效應力為:


式 3.jpg


式 9.jpg

可見,多(duo)層擠壓(ya)筒(tong)的(de)內應力絕對(dui)值(zhi)始終小于許(xu)用應力絕對(dui)值(zhi)。且擠壓(ya)筒(tong)的(de)裝(zhuang)配次(ci)序(xu)(圖7-7)為:裝(zhuang)好擠壓(ya)筒(tong)殼體(將套筒(tong)2嵌入套筒(tong)1中),然后,在由套筒(tong)1和(he)2所(suo)組成的(de)擠壓(ya)筒(tong)殼體中嵌入內套筒(tong)3。


按式(7-8)確(que)定最大(da)單位力,為了便(bian)于計算,列表7-2.





第(di)(di)3套(tao)筒(tong)(內套(tao)筒(tong))的(de)內應(ying)力(li),即為(wei)在對每個(ge)(ge)套(tao)筒(tong)所(suo)(suo)選擇許用應(ying)力(li)情(qing)況下,所(suo)(suo)求的(de)整個(ge)(ge)擠壓筒(tong)的(de)最大(da)單位(wei)工作壓力(li)(對應(ying)表(biao)7-2第(di)(di)17行(xing))。


按式(shi)(7-10)確(que)定擠(ji)壓(ya)筒的內應力(li),并(bing)與列入(ru)表(biao)7-2第17行的式(shi)(7-8)確(que)定的單位壓(ya)力(li)相比(bi)較得: