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)壓(ya)筒是(shi)用于放置已加熱到(dao)擠(ji)壓(ya)溫度的(de)坯料的(de)容器。擠(ji)壓(ya)時擠(ji)壓(ya)筒內(nei)壁承受著將(jiang)坯料擠(ji)壓(ya)成制(zhi)品全部變(bian)形的(de)徑(jing)向壓(ya)力,其負荷水平(ping)可以(yi)達到(dao)1000MPa以(yi)上。


  擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)條件是十分嚴酷的(de)(de)(de)(de)。沿被加熱(re)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)筒(tong)內(nei)襯的(de)(de)(de)(de)長(chang)度方向上,周期性的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用有強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)、不均勻的(de)(de)(de)(de)加熱(re)和冷(leng)卻,高溫坯料與(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯壁之間接(jie)觸的(de)(de)(de)(de)高溫高壓(ya)(ya)(ya)摩擦力(li),高的(de)(de)(de)(de)徑(jing)向壓(ya)(ya)(ya)力(li),隨后又沖擊性的(de)(de)(de)(de)下降(jiang)。同(tong)時(shi),冷(leng)空氣或水通(tong)過擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯的(de)(de)(de)(de)孔腔(qiang),使其(qi)受(shou)到強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻。在(zai)(zai)所(suo)有這(zhe)些工作(zuo)條件下,在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)(de)材料中引(yin)起熱(re)超(chao)高應力(li)。這(zhe)種(zhong)情況在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)前(qian)端(duan)三分之一的(de)(de)(de)(de)內(nei)襯長(chang)度上顯得尤其(qi)嚴重。由于(yu)高溫變形金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)動,在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯前(qian)端(duan)的(de)(de)(de)(de)套筒(tong)壁上引(yin)起強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)熱(re)摩擦,使其(qi)產生(sheng)磨損或裂紋(wen),導致內(nei)襯損壞。


  早期的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)都是(shi)整體結(jie)構,現在這種(zhong)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒甚至在小噸位(wei)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上都已被(bei)淘汰。目前,現代化的(de)(de)(de)(de)大型擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上所采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒一(yi)套(tao)筒系統都是(shi)由(you)2個、3個或(huo)更多(duo)的(de)(de)(de)(de)套(tao)筒組成的(de)(de)(de)(de)多(duo)層結(jie)構擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒,并且在各(ge)層套(tao)筒之間都帶有一(yi)定的(de)(de)(de)(de)過盈量(liang),以熱裝的(de)(de)(de)(de)方(fang)式裝配而成。


  采用(yong)過盈(ying)配合(he)的(de)(de)多(duo)層(ceng)結構(gou)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong),使每層(ceng)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)結合(he)面上都(dou)具有一(yi)定的(de)(de)預應力(li)。由于(yu)有預應力(li)的(de)(de)存在(zai),使多(duo)層(ceng)結構(gou)的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)在(zai)承受擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)產生的(de)(de)熱超高應力(li)作用(yong)時,套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)之間的(de)(de)應力(li)分布趨于(yu)均勻,從而(er)使擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)材料得到充分的(de)(de)利用(yong);并且(qie)還(huan)可以提(ti)高熱擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)時擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)承受的(de)(de)單位壓(ya)力(li),從而(er)提(ti)高擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)使用(yong)壽命。


  擠壓筒內(nei)襯套(tao)(tao)的(de)(de)結構形式(shi),包括內(nei)襯套(tao)(tao)的(de)(de)內(nei)徑和形狀,內(nei)襯套(tao)(tao)外徑與中套(tao)(tao)內(nei)徑的(de)(de)配(pei)合(he);除了過盈配(pei)合(he)之外,還(huan)有多種形式(shi)的(de)(de)配(pei)合(he),如圖(tu)7-4所示(shi)。擠壓筒內(nei)襯套(tao)(tao)經熱處理后,其硬度HRC達(da)到(dao)(dao)40~45;在不重(zhong)車的(de)(de)情(qing)況下,使用壽命達(da)到(dao)(dao)1500~4000次(ci)。


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  除(chu)此之外,擠壓筒使(shi)(shi)用(yong)時,為(wei)了建立熱(re)擠壓過程(cheng)本(ben)身所需的熱(re)力學條(tiao)件,擠壓筒的預(yu)熱(re)極為(wei)重(zhong)要。擠壓筒的預(yu)熱(re)可以提高(gao)其使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)。


  擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)預(yu)熱(re)(re)(re)時(shi),為(wei)了能快速(su)地(di)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re),減小熱(re)(re)(re)量損失,在(zai)外加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)的(de)同時(shi),最好(hao)能采用特殊可換式(shi)加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)器來預(yu)熱(re)(re)(re)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)的(de)內部,為(wei)了保持(chi)壓(ya)人套筒(tong)時(shi)在(zai)套筒(tong)和擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內產生的(de)預(yu)應力,內加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re)非常必(bi)要(yao)。若僅強烈的(de)外加(jia)(jia)(jia)熱(re)(re)(re),將(jiang)使預(yu)應力降低,從而,惡化(hua)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)套筒(tong)的(de)工作(zuo)能力。


  一般對于較(jiao)大噸位的(de)(de)臥(wo)式擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒的(de)(de)預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)采用(yong)內(nei)置式的(de)(de)加熱(re)(re)元(yuan)件進行預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)(圖7-5和圖7-6),而對于較(jiao)小的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒,較(jiao)多的(de)(de)是(shi)采用(yong)活(huo)動的(de)(de)感應加熱(re)(re)器(也有用(yong)熱(re)(re)坯料)直接放(fang)入擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)腔內(nei)進行預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)。一旦擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)開始擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)便處于受熱(re)(re)狀(zhuang)態,不需要(yao)加熱(re)(re),而是(shi)需要(yao)經常進行冷(leng)卻。圖7-5所示為俄羅斯制造的(de)(de)63MN(6300t)臥(wo)式液壓(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)帶預(yu)(yu)(yu)熱(re)(re)裝(zhuang)置的(de)(de)三層(ceng)結(jie)(jie)構擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒,圖7-6所示為德國(guo)制造的(de)(de)帶擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒測溫裝(zhuang)置的(de)(de)60MN(6000t)臥(wo)式液壓(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機三層(ceng)結(jie)(jie)構擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒。


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一、擠(ji)壓筒(tong)-套筒(tong)系統的設計條(tiao)件


 擠壓筒(tong)-套筒(tong)系統的設計(ji)條(tiao)件如下:


  1. 擠壓時,擠壓筒(tong)中的內壓力(li)分(fen)布(bu)是(shi)(shi)不(bu)均勻(yun)的,其影響因素很多。但(dan)設計(ji)計(ji)算(suan)時,認為內應力(li)是(shi)(shi)均勻(yun)分(fen)布(bu)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. 在設計計算擠壓(ya)簡(jian)一(yi)套簡(jian)系統部(bu)件(jian)時,首(shou)先根據(ju)經驗(yan)數據(ju)確(que)定擠壓(ya)簡(jian)的主要尺寸、套筒(tong)的數量及其近似(si)尺寸,然后(hou)對所選(xuan)定的系統進行強度驗(yan)算。


  4. 工(gong)藝條件決定了擠壓(ya)機工(gong)作套(tao)筒所(suo)需(xu)的內(nei)徑和擠壓(ya)力。此擠壓(ya)力為在工(gong)作套(tao)筒內(nei)孔截面(mian)上建立一定的單位(wei)壓(ya)力所(suo)必需(xu)的。


  5. 擠(ji)壓筒外徑采用以(yi)下關系式確定(ding):


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  6. 在擠壓筒-套(tao)筒系統(tong)計算時,當(dang)套(tao)筒壁厚增加至(zhi)一定范圍而對最大應力(li)數值的(de)影響很(hen)小時,為使套(tao)筒材(cai)料的(de)性能得到充分利用,并使沿斷面上應力(li)較均(jun)勻地分布,在大壓力(li)的(de)情(qing)況(kuang)下應采用組(zu)合(he)套(tao)筒。


  7. 對于多層(ceng)結構的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒一套筒系統(tong),可(ke)根據其許(xu)用應(ying)(ying)力(li)與壁厚(hou)系數的(de)(de)關系圖表來選擇合理結構的(de)(de)多層(ceng)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒。其保(bao)證(zheng)條件是:套筒以一定的(de)(de)公(gong)盈裝入多層(ceng)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒中,提高其承(cheng)受最大(da)壓(ya)力(li)的(de)(de)能力(li),并在此(ci)壓(ya)力(li)下,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒一套筒系統(tong)內的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)不超過允(yun)許(xu)值。


  8. 擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)一套筒(tong)(tong)系統(tong)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du),由擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)材料(liao)在工作溫(wen)度(du)(du)下的(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)(fu)極限(σt)和單位擠壓(ya)(ya)力(li)所決(jue)(jue)定。在擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)一套筒(tong)(tong)內(nei)表面上(shang)的(de)(de)(de)最大切應力(li)不應超過這(zhe)個(ge)屈(qu)服(fu)(fu)極限。當此應力(li)大于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)材料(liao)熱狀態下的(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)(fu)極限,則擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)應做成(cheng)2、3或4層。這(zhe)時(shi)整個(ge)系統(tong)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)就取決(jue)(jue)于(yu)(yu)所選用(yong)材料(liao)在熱狀態下的(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)極限σt、σt'、σt”和擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)各個(ge)套筒(tong)(tong)中(zhong)產(chan)生的(de)(de)(de)應力(li)。實踐證明(ming),在這(zhe)種情況下套筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)內(nei)、外直徑比很重要。對(dui)(dui)所有套筒(tong)(tong)來講(jiang),應是相等的(de)(de)(de),即(ji)(ji)如果d/dx=U,那(nei)么U1=U2=U3.對(dui)(dui)易(yi)擠壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)金屬用(yong)較厚的(de)(de)(de)套筒(tong)(tong),即(ji)(ji)U1>U2;而(er)對(dui)(dui)難擠壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)金屬采用(yong)較薄的(de)(de)(de)套筒(tong)(tong),即(ji)(ji)U1<U2.


  在(zai)(zai)正確選擇切(qie)應(ying)力時,可(ke)正確選擇用(yong)以抵消主應(ying)力的(de)(de)熱裝(zhuang)應(ying)力。為了安全,各套簡(jian)均在(zai)(zai)一定的(de)(de)公盈(ying)量下(xia)(xia)進行熱裝(zhuang),以使每個套筒的(de)(de)負荷與(yu)材(cai)料(liao)(liao)熱狀態下(xia)(xia)的(de)(de)屈服極限有(you)同樣的(de)(de)比(bi)例(li)。在(zai)(zai)計(ji)算時,應(ying)采用(yong)低于(yu)相應(ying)材(cai)料(liao)(liao)在(zai)(zai)熱狀態下(xia)(xia)之屈服極限。


為(wei)使套筒中的(de)應(ying)力趨(qu)于平緩(huan),采用如(ru)下的(de)直(zhi)徑(jing)比:


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 9. 在(zai)強度(du)(du)驗(yan)算時,因為擠(ji)壓(ya)(ya)筒部(bu)件通常是采用(yong)韌性熱(re)強鋼制造(zao)的(de)(de),因此,最(zui)(zui)近似(si)的(de)(de)是按第(di)三強度(du)(du)理(li)論(lun)(lun)(lun)(最(zui)(zui)大(da)(da)切(qie)應力(li)理(li)論(lun)(lun)(lun))和第(di)四強度(du)(du)理(li)論(lun)(lun)(lun)(能量理(li)論(lun)(lun)(lun))驗(yan)算。對于(yu)整體式(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)筒,其(qi)危險點(擠(ji)壓(ya)(ya)筒內表(biao)面)上的(de)(de)應力(li)不超過允用(yong)值的(de)(de)情況(kuang)下其(qi)最(zui)(zui)大(da)(da)壓(ya)(ya)力(li),可按第(di)三強度(du)(du)理(li)論(lun)(lun)(lun)計算,也可按第(di)四強度(du)(du)理(li)論(lun)(lun)(lun)計算。


 10. 多層擠壓筒的(de)極限應(ying)力(li)與層數無關,與整(zheng)體式(shi)擠壓筒相比,其極限應(ying)力(li)提高2倍。


 11. 擠壓(ya)筒(tong)的內部壓(ya)力(li)(li),在套筒(tong)橫截(jie)面的徑向上產生壓(ya)縮應力(li)(li),在切線方向上產生拉伸應力(li)(li)。軸向應力(li)(li)在所有斷面中(zhong)是均(jun)勻分布的,計(ji)算時可(ke)忽略(lve)不計(ji)。


 12. 擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒-套(tao)筒系統的(de)熱裝配是在一定的(de)公盈(ying)量下裝入已加(jia)熱到350~400℃溫度的(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒中。已磨(mo)損套(tao)筒的(de)更換可(ke)以在專用(yong)的(de)設備上進行,也可(ke)采用(yong)專門裝置在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機上頂出套(tao)筒。套(tao)筒頂出時,其壓(ya)(ya)力不允許大于(yu)3~5MPa(表(biao)壓(ya)(ya))。因為套(tao)筒頂出后(hou),急劇的(de)卸壓(ya)(ya)可(ke)能引起擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機工(gong)作故障(zhang),甚至在大壓(ya)(ya)力下會導致擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機損壞(huai)。


 13. 在熱裝(zhuang)時(shi),應(ying)保證套(tao)(tao)(tao)筒和擠壓筒材料(liao)不會被回火而(er)產生(sheng)塑性變形,消(xiao)除套(tao)(tao)(tao)筒內的(de)(de)原(yuan)始受壓狀態,減小熱裝(zhuang)時(shi)的(de)(de)公盈(ying)將會惡化擠壓筒殼(ke)體的(de)(de)工作,增(zeng)加套(tao)(tao)(tao)筒的(de)(de)應(ying)力,從而(er)更難選擇套(tao)(tao)(tao)筒的(de)(de)材料(liao)。因此,過(guo)盈(ying)選擇不當(dang)可使(shi)擠壓筒使(shi)用(yong)壽命降低。


 過(guo)盈量(liang)一般為筒(tong)(tong)徑的(de)0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠壓機在各套筒(tong)(tong)上的(de)公盈量(liang)均為0.2%(與德(de)國 Schloemann公司的(de)31.5MN(3150t)擠壓機相同)。


  原上海異形鋼(gang)管廠的(de)經驗認為(wei),過盈(ying)量(liang)為(wei)筒徑的(de)0.15%(約為(wei)0.7~1.2mm)較為(wei)合適。


14. 在(zai)確定(ding)了(le)多層擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)由套(tao)筒(tong)(tong)熱裝(zhuang)和擠(ji)壓(ya)力(li)所產生(sheng)的應力(li)之后(hou),在(zai)選擇套(tao)筒(tong)(tong)和擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)的材(cai)料(liao)時,還要考慮附(fu)加應力(li)的存在(zai)。附(fu)加應力(li)由以下因素產生(sheng): a. 擠(ji)壓時(shi),套(tao)筒(tong)與(yu)熱(re)鋼坯接觸導致(zhi)擠(ji)壓筒(tong)一套(tao)筒(tong)系統(tong)的(de)溫升;b. 壓力沿擠(ji)壓筒(tong)長度上(shang)傳遞的(de)不均勻性;c. 金屬與(yu)套(tao)筒(tong)壁的(de)熱(re)摩擦。


根據以上因素(su)對擠壓筒一套筒系統中(zhong)應力產生的影響,應提(ti)出其(qi)修正(zheng)值(zhi)。


二、擠壓筒內襯的使用條件


擠壓筒(tong)內襯是(shi)多(duo)層擠壓筒(tong)一套筒(tong)系統中(zhong)的(de)易損件,其(qi)壽命一般(ban)為1500~4000次/只。擠壓筒(tong)內襯的(de)使用條件如下:


 1. 擠(ji)壓(ya)(ya)時,金屬在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)(ya)下以400mm/s的(de)速度滑動,即使在(zai)(zai)良好的(de)潤滑條件(jian)下,內(nei)(nei)(nei)襯(chen)(chen)內(nei)(nei)(nei)表(biao)面(mian)在(zai)(zai)1.5mm深(shen)度的(de)范圍內(nei)(nei)(nei)被加熱(re)(re)到(dao)650~700℃的(de)高(gao)溫(wen)。尤其是在(zai)(zai)靠近(jin)擠(ji)壓(ya)(ya)模(mo)一(yi)(yi)端的(de)200~300mm的(de)長度上,擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)襯(chen)(chen)的(de)內(nei)(nei)(nei)表(biao)面(mian)遭受到(dao)最(zui)強烈的(de)熱(re)(re)摩(mo)擦,引起最(zui)嚴(yan)重(zhong)的(de)磨(mo)損,會形成(cheng)縱(zong)向劃(hua)道、內(nei)(nei)(nei)壁(bi)溝(gou)槽和表(biao)面(mian)粗糙及龜裂,進而導致內(nei)(nei)(nei)襯(chen)(chen)的(de)報廢。因(yin)此,一(yi)(yi)般在(zai)(zai)設(she)計(ji)多(duo)層擠(ji)壓(ya)(ya)簡一(yi)(yi)套簡系統的(de)結構時。應該(gai)考慮到(dao)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)的(de)內(nei)(nei)(nei)襯(chen)(chen)套筒(tong)可以允許調頭使用。因(yin)為使用經驗(yan)表(biao)明,在(zai)(zai)進料端的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)襯(chen)(chen)的(de)內(nei)(nei)(nei)表(biao)面(mian)沒有發生(sheng)磨(mo)損。


另外,當內襯(chen)(chen)(chen)壓(ya)入不良或(huo)者(zhe)由(you)于中套和內襯(chen)(chen)(chen)磨損,公盈(ying)消失(shi),會形成(cheng)內襯(chen)(chen)(chen)縱向裂紋。大部分縱向裂紋的發生都在內襯(chen)(chen)(chen)壓(ya)出以(yi)(yi)后,即(ji)公盈(ying)已經消失(shi)之時(shi)。這種情況限制了(le)內襯(chen)(chen)(chen)修(xiu)復的可能(neng)性。作(zuo)為預防(fang)的辦法,可以(yi)(yi)在內襯(chen)(chen)(chen)壓(ya)出以(yi)(yi)后,立即(ji)在500℃溫度下進行(xing)退火4~5h,以(yi)(yi)消除應力。


 2. 國外的(de)使用經驗已經證明,采用離(li)心(xin)澆注(zhu)的(de)空心(xin)坯來制造擠壓筒的(de)內(nei)襯,是最合理的(de)工(gong)藝。因(yin)為(wei)在其制造過(guo)程中(zhong)消耗最少(shao),成本最低。


  采用(yong)離心澆(jiao)注空心坯作擠(ji)壓筒內(nei)襯(chen)時(shi),其(qi)機械加工(gong)(gong)的余量,對(dui)外徑而言(yan)約(yue)為(wei)10~15mm,對(dui)內(nei)徑而言(yan)應不(bu)少(shao)于20~25mm.內(nei)襯(chen)粗加工(gong)(gong)以后(hou)再經熱處理(淬火后(hou)高(gao)溫回火)。


  專門的研究確(que)定,鍛(duan)造的擠壓筒內襯(chen)(chen)和離(li)心澆注的擠壓筒內襯(chen)(chen),其使(shi)用壽(shou)命相同。在各種工作條件下的實際使(shi)用,證明均可以達到1500~4000次/只的使(shi)用壽(shou)命指標。


三、臥(wo)式(shi)擠壓機(ji)的(de)擠壓筒一(yi)套筒系統的(de)計算


 80MN(8000t)擠(ji)壓機擠(ji)壓筒的結(jie)構(帶預(yu)熱器)如圖7-7所(suo)示。


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  計(ji)算時,按作用(yong)有內(nei)外(wai)壓(ya)力的(de)多層厚壁圓筒強度計(ji)算的(de)方法進行(xing)。


  假(jia)設:(1)沿(yan)擠壓筒長(chang)度上單(dan)(dan)位(wei)壓應(ying)(ying)力不(bu)變,且與擠壓墊上的(de)單(dan)(dan)位(wei)壓力相等;(2)軸向壓應(ying)(ying)力不(bu)大,計(ji)算時可忽略(lve)不(bu)計(ji);(3)所有的(de)組成套筒經受均勻的(de)熱制度的(de)作用;(4)內(nei)孔在加(jia)熱器的(de)作用下對套筒外內(nei)表(biao)面應(ying)(ying)力和變形(xing)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


 在強度驗算(suan)時,因(yin)為擠壓(ya)筒(tong)部件(jian)通常(chang)是(shi)采用韌性熱強鋼(gang)制造,且其(qi)受力條件(jian)為二(er)向的(de)平(ping)面(mian)應力狀態(tai)。因(yin)此(ci),對于整(zheng)體式擠壓(ya)筒(tong),在內表面(mian)危險點上的(de)應力不超過允許值的(de)情(qing)況下,其(qi)最(zui)大壓(ya)應力,可(ke)按第(di)三強度理(li)論和(he)第(di)四強度理(li)論來計算(suan)。


按照第四強(qiang)度理(li)論計算時的等效應(ying)力為(wei):


式 3.jpg


式 9.jpg

可見,多層擠(ji)壓筒(tong)(tong)的內(nei)應(ying)力絕(jue)對值始(shi)終小(xiao)于許(xu)用應(ying)力絕(jue)對值。且擠(ji)壓筒(tong)(tong)的裝(zhuang)配次(ci)序(圖7-7)為:裝(zhuang)好(hao)擠(ji)壓筒(tong)(tong)殼體(將套(tao)筒(tong)(tong)2嵌入(ru)(ru)套(tao)筒(tong)(tong)1中),然后(hou),在由套(tao)筒(tong)(tong)1和2所組成(cheng)的擠(ji)壓筒(tong)(tong)殼體中嵌入(ru)(ru)內(nei)套(tao)筒(tong)(tong)3。


按式(shi)(7-8)確(que)定最大單(dan)位力,為了便于計算(suan),列(lie)表7-2.





第(di)3套筒(內套筒)的(de)內應(ying)力(li),即為在對每(mei)個套筒所(suo)選擇(ze)許用應(ying)力(li)情況下(xia),所(suo)求的(de)整(zheng)個擠壓(ya)筒的(de)最大單位工(gong)作壓(ya)力(li)(對應(ying)表7-2第(di)17行)。


按式(7-10)確(que)定(ding)擠壓筒的內應(ying)力,并與列入表7-2第17行的式(7-8)確(que)定(ding)的單位(wei)壓力相比較得: