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)(ya)筒(tong)是用于放(fang)置(zhi)已加熱到(dao)擠(ji)壓(ya)(ya)溫度的(de)坯(pi)料的(de)容器(qi)。擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內壁承受著(zhu)將坯(pi)料擠(ji)壓(ya)(ya)成(cheng)制品全部(bu)變形的(de)徑向壓(ya)(ya)力,其負(fu)荷水平(ping)可以達到(dao)1000MPa以上(shang)。
擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)是十分嚴(yan)酷的(de)(de)(de)。沿(yan)被(bei)加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)長度方向(xiang)上(shang)(shang),周期性(xing)的(de)(de)(de)作(zuo)用有強烈(lie)的(de)(de)(de)、不均勻的(de)(de)(de)加(jia)熱(re)和(he)冷卻,高(gao)溫(wen)坯料與擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)壁之間接觸的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)摩擦(ca)力,高(gao)的(de)(de)(de)徑向(xiang)壓(ya)力,隨后又沖擊性(xing)的(de)(de)(de)下降(jiang)。同時,冷空氣或水通過(guo)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)孔腔,使其(qi)受到強烈(lie)的(de)(de)(de)冷卻。在所有這些(xie)工作(zuo)條件(jian)下,在擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)材(cai)料中引起熱(re)超高(gao)應力。這種(zhong)情況在擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)前端(duan)(duan)三分之一的(de)(de)(de)內(nei)襯(chen)長度上(shang)(shang)顯得尤其(qi)嚴(yan)重(zhong)。由于高(gao)溫(wen)變(bian)形金屬的(de)(de)(de)流動,在擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)前端(duan)(duan)的(de)(de)(de)套筒(tong)(tong)壁上(shang)(shang)引起強烈(lie)的(de)(de)(de)熱(re)摩擦(ca),使其(qi)產(chan)生磨損或裂(lie)紋,導致內(nei)襯(chen)損壞。
早期的(de)(de)(de)擠(ji)壓筒(tong)(tong)采用(yong)的(de)(de)(de)都(dou)是(shi)整體(ti)結(jie)構(gou),現在這種結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)擠(ji)壓筒(tong)(tong)甚至在小(xiao)噸位的(de)(de)(de)擠(ji)壓機上都(dou)已(yi)被淘汰。目前,現代化的(de)(de)(de)大型擠(ji)壓機上所采用(yong)的(de)(de)(de)擠(ji)壓筒(tong)(tong)一(yi)套(tao)筒(tong)(tong)系(xi)統都(dou)是(shi)由2個、3個或更多的(de)(de)(de)套(tao)筒(tong)(tong)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)多層(ceng)結(jie)構(gou)擠(ji)壓筒(tong)(tong),并且在各層(ceng)套(tao)筒(tong)(tong)之間(jian)都(dou)帶有一(yi)定的(de)(de)(de)過(guo)盈量,以(yi)熱(re)裝的(de)(de)(de)方式裝配而(er)成(cheng)。
采用過盈(ying)配合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)多層結(jie)構擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong),使每層套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)面上都(dou)具有一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)應力(li)(li)。由于有預(yu)應力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)存在(zai),使多層結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)在(zai)承受(shou)擠(ji)壓(ya)產生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱超高應力(li)(li)作用時,套(tao)筒(tong)(tong)之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)分布趨于均勻,從(cong)而(er)使擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)得到充分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)利用;并(bing)且還可以提高熱擠(ji)壓(ya)時擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)承受(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)單位(wei)壓(ya)力(li)(li),從(cong)而(er)提高擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命(ming)。
擠(ji)壓筒(tong)內(nei)(nei)襯(chen)套的結(jie)構形(xing)(xing)式,包括內(nei)(nei)襯(chen)套的內(nei)(nei)徑(jing)和形(xing)(xing)狀,內(nei)(nei)襯(chen)套外徑(jing)與(yu)中套內(nei)(nei)徑(jing)的配合;除了過盈配合之(zhi)外,還(huan)有多種形(xing)(xing)式的配合,如(ru)圖7-4所(suo)示。擠(ji)壓筒(tong)內(nei)(nei)襯(chen)套經熱處理(li)后(hou),其硬度(du)HRC達(da)到(dao)40~45;在不重車(che)的情況下,使用壽命達(da)到(dao)1500~4000次(ci)。
除此(ci)之外(wai),擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)使用時,為了建立熱擠(ji)壓(ya)(ya)過程本身(shen)所(suo)需(xu)的(de)熱力學條件,擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)的(de)預(yu)熱極為重(zhong)要。擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)的(de)預(yu)熱可以提高其使用壽(shou)命。
擠壓(ya)筒(tong)預(yu)(yu)熱時,為了能(neng)(neng)快速地加(jia)熱,減(jian)小熱量(liang)損失,在(zai)外(wai)加(jia)熱的同時,最好能(neng)(neng)采用特殊可(ke)換(huan)式(shi)加(jia)熱器(qi)來預(yu)(yu)熱擠壓(ya)筒(tong)的內部,為了保持壓(ya)人套筒(tong)時在(zai)套筒(tong)和擠壓(ya)筒(tong)內產生(sheng)的預(yu)(yu)應力(li),內加(jia)熱非常必要。若僅強烈(lie)的外(wai)加(jia)熱,將使預(yu)(yu)應力(li)降低(di),從而(er),惡化擠壓(ya)筒(tong)套筒(tong)的工作能(neng)(neng)力(li)。
一般(ban)對于(yu)(yu)(yu)較(jiao)大噸位的(de)臥式(shi)擠壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji),擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)預熱采用內(nei)置(zhi)式(shi)的(de)加(jia)熱元(yuan)件進(jin)行預熱(圖(tu)7-5和(he)圖(tu)7-6),而(er)(er)對于(yu)(yu)(yu)較(jiao)小的(de)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong),較(jiao)多(duo)的(de)是采用活動的(de)感(gan)應加(jia)熱器(也有用熱坯料)直接(jie)放入擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)腔內(nei)進(jin)行預熱。一旦擠壓(ya)(ya)(ya)開始擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯(chen)便處(chu)于(yu)(yu)(yu)受熱狀態(tai),不需(xu)要加(jia)熱,而(er)(er)是需(xu)要經常進(jin)行冷卻。圖(tu)7-5所示(shi)為(wei)俄(e)羅斯制造的(de)63MN(6300t)臥式(shi)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)擠壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)帶預熱裝(zhuang)置(zhi)的(de)三層(ceng)結構(gou)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong),圖(tu)7-6所示(shi)為(wei)德國制造的(de)帶擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)測溫裝(zhuang)置(zhi)的(de)60MN(6000t)臥式(shi)液(ye)壓(ya)(ya)(ya)擠壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)三層(ceng)結構(gou)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)。
一、擠壓筒-套筒系(xi)統(tong)的(de)設計條(tiao)件
擠壓筒-套筒系統的(de)設(she)計條件如下:
1. 擠壓(ya)時,擠壓(ya)筒中的(de)(de)內(nei)壓(ya)力分(fen)布是不均勻的(de)(de),其影響(xiang)因素很多。但設(she)計計算時,認(ren)為內(nei)應力是均勻分(fen)布的(de)(de)。
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)算擠壓簡一套簡系統(tong)部件時,首(shou)先根據經驗數據確定擠壓簡的(de)(de)主要尺寸、套筒的(de)(de)數量(liang)及(ji)其(qi)近(jin)似尺寸,然后對所(suo)選定的(de)(de)系統(tong)進行強度驗算。
4. 工藝條件決定(ding)了(le)擠壓機工作(zuo)套筒(tong)所需的內徑和擠壓力。此擠壓力為(wei)在工作(zuo)套筒(tong)內孔截面(mian)上建立(li)一(yi)定(ding)的單(dan)位壓力所必需的。
5. 擠壓筒外(wai)徑采用以下關系式確(que)定:
6. 在擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)-套筒(tong)(tong)系統(tong)計(ji)算時,當(dang)套筒(tong)(tong)壁厚增(zeng)加(jia)至一定范圍(wei)而對最大應力數值的影響很小時,為使套筒(tong)(tong)材料的性能得到充分(fen)利用,并(bing)使沿(yan)斷面(mian)上應力較均勻地分(fen)布,在大壓(ya)力的情況下應采用組合套筒(tong)(tong)。
7. 對于多層結構的(de)擠壓筒一套(tao)筒系(xi)統(tong),可根據(ju)其許用應(ying)力(li)(li)與壁厚系(xi)數的(de)關系(xi)圖表來選(xuan)擇(ze)合理結構的(de)多層擠壓筒。其保(bao)證條件是:套(tao)筒以一定(ding)的(de)公盈裝入多層擠壓筒中,提高其承受最大壓力(li)(li)的(de)能力(li)(li),并在此壓力(li)(li)下,擠壓筒一套(tao)筒系(xi)統(tong)內的(de)應(ying)力(li)(li)不超過允許值。
8. 擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)一(yi)(yi)套筒(tong)(tong)(tong)系(xi)統(tong)的(de)(de)強度(du),由擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)材料在(zai)工作溫度(du)下的(de)(de)屈(qu)服(fu)極(ji)限(xian)(σt)和單位擠(ji)(ji)壓力(li)(li)所決定。在(zai)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)一(yi)(yi)套筒(tong)(tong)(tong)內表(biao)面(mian)上的(de)(de)最(zui)大(da)(da)切應力(li)(li)不(bu)應超過這(zhe)(zhe)個(ge)屈(qu)服(fu)極(ji)限(xian)。當此(ci)應力(li)(li)大(da)(da)于或等于材料熱狀(zhuang)(zhuang)態下的(de)(de)屈(qu)服(fu)極(ji)限(xian),則擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)應做成(cheng)2、3或4層。這(zhe)(zhe)時(shi)整個(ge)系(xi)統(tong)的(de)(de)強度(du)就取(qu)決于所選用材料在(zai)熱狀(zhuang)(zhuang)態下的(de)(de)屈(qu)服(fu)強度(du)極(ji)限(xian)σt、σt'、σt”和擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)各個(ge)套筒(tong)(tong)(tong)中產(chan)生(sheng)的(de)(de)應力(li)(li)。實踐證明(ming),在(zai)這(zhe)(zhe)種(zhong)情況下套筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)內、外直徑比(bi)很重要。對所有套筒(tong)(tong)(tong)來講,應是相(xiang)等的(de)(de),即(ji)如果(guo)d/dx=U,那么U1=U2=U3.對易(yi)擠(ji)(ji)壓的(de)(de)金屬(shu)(shu)用較(jiao)厚的(de)(de)套筒(tong)(tong)(tong),即(ji)U1>U2;而對難擠(ji)(ji)壓的(de)(de)金屬(shu)(shu)采用較(jiao)薄的(de)(de)套筒(tong)(tong)(tong),即(ji)U1<U2.
在(zai)正確選擇切應(ying)力(li)時(shi)(shi),可(ke)正確選擇用(yong)以抵消(xiao)主應(ying)力(li)的(de)熱(re)(re)裝(zhuang)應(ying)力(li)。為了安全,各(ge)套簡均在(zai)一(yi)定的(de)公(gong)盈量(liang)下(xia)進(jin)行熱(re)(re)裝(zhuang),以使每個套筒(tong)的(de)負荷(he)與材(cai)料熱(re)(re)狀(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)的(de)屈(qu)服(fu)(fu)極(ji)限有同(tong)樣的(de)比例(li)。在(zai)計(ji)算時(shi)(shi),應(ying)采用(yong)低于相(xiang)應(ying)材(cai)料在(zai)熱(re)(re)狀(zhuang)態(tai)(tai)下(xia)之屈(qu)服(fu)(fu)極(ji)限。
為使套筒(tong)中的(de)應(ying)力趨(qu)于平(ping)緩(huan),采用(yong)如下的(de)直徑(jing)比:
9. 在強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)驗算時,因為(wei)擠壓筒(tong)部件通常是(shi)(shi)采用韌性熱(re)強(qiang)(qiang)鋼制造的,因此(ci),最近似的是(shi)(shi)按第三(san)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)理(li)論(lun)(lun)(最大(da)切應力理(li)論(lun)(lun))和第四強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)理(li)論(lun)(lun)(能量理(li)論(lun)(lun))驗算。對于整體式擠壓筒(tong),其危險點(dian)(擠壓筒(tong)內表(biao)面)上(shang)的應力不超過允用值的情況下其最大(da)壓力,可按第三(san)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)理(li)論(lun)(lun)計(ji)算,也可按第四強(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)(du)理(li)論(lun)(lun)計(ji)算。
10. 多層(ceng)擠壓筒(tong)(tong)的極(ji)(ji)限應力與層(ceng)數無(wu)關,與整體(ti)式擠壓筒(tong)(tong)相比,其極(ji)(ji)限應力提高2倍。
11. 擠壓筒(tong)的內(nei)部壓力(li),在(zai)(zai)套筒(tong)橫截面的徑(jing)向(xiang)上(shang)產(chan)生壓縮應(ying)力(li),在(zai)(zai)切線方(fang)向(xiang)上(shang)產(chan)生拉伸應(ying)力(li)。軸(zhou)向(xiang)應(ying)力(li)在(zai)(zai)所(suo)有斷(duan)面中是均(jun)勻分布的,計算(suan)時可忽略不計。
12. 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)-套(tao)筒(tong)(tong)系統的(de)熱裝配(pei)是(shi)在一(yi)定(ding)的(de)公(gong)盈(ying)量下裝入已(yi)加(jia)熱到350~400℃溫度(du)的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)中。已(yi)磨損套(tao)筒(tong)(tong)的(de)更換(huan)可(ke)以在專(zhuan)用的(de)設備上(shang)進行,也可(ke)采(cai)用專(zhuan)門裝置在擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)上(shang)頂(ding)出套(tao)筒(tong)(tong)。套(tao)筒(tong)(tong)頂(ding)出時,其壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)不允許大于3~5MPa(表(biao)壓(ya)(ya)(ya)(ya))。因(yin)為套(tao)筒(tong)(tong)頂(ding)出后,急(ji)劇的(de)卸壓(ya)(ya)(ya)(ya)可(ke)能(neng)引(yin)起擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)工(gong)作故障,甚至(zhi)在大壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)下會(hui)導致擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)損壞(huai)。
13. 在熱裝時,應保(bao)證套筒(tong)(tong)和(he)擠壓(ya)筒(tong)(tong)材(cai)料(liao)不(bu)會被回火而產生塑(su)性(xing)變(bian)形(xing),消除(chu)套筒(tong)(tong)內的(de)(de)原始受(shou)壓(ya)狀態,減小(xiao)熱裝時的(de)(de)公盈將(jiang)會惡化擠壓(ya)筒(tong)(tong)殼體(ti)的(de)(de)工作(zuo),增加套筒(tong)(tong)的(de)(de)應力,從而更難選(xuan)擇套筒(tong)(tong)的(de)(de)材(cai)料(liao)。因此,過盈選(xuan)擇不(bu)當可使(shi)擠壓(ya)筒(tong)(tong)使(shi)用壽命降低。
過盈量一般為筒徑的(de)0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠壓機在各套筒上的(de)公(gong)盈量均為0.2%(與德國 Schloemann公(gong)司的(de)31.5MN(3150t)擠壓機相同)。
原上海異(yi)形(xing)鋼(gang)管廠的(de)經驗認為(wei)(wei),過盈量為(wei)(wei)筒徑的(de)0.15%(約為(wei)(wei)0.7~1.2mm)較(jiao)為(wei)(wei)合適。
14. 在(zai)(zai)確定了多層擠壓筒(tong)由套筒(tong)熱裝和擠壓力所產生(sheng)的(de)應力之后,在(zai)(zai)選擇套筒(tong)和擠壓筒(tong)的(de)材料(liao)時,還要考慮附加應力的(de)存(cun)在(zai)(zai)。附加應力由以下(xia)因素產生(sheng): a. 擠壓時,套筒(tong)與熱鋼坯接觸(chu)導(dao)致擠壓筒(tong)一(yi)套筒(tong)系統的(de)溫升;b. 壓力(li)沿擠壓筒(tong)長度上傳遞的(de)不(bu)均勻性;c. 金屬與套筒(tong)壁的(de)熱摩擦。
根(gen)據以上因素對擠壓筒一套筒系統中應力(li)產生的影(ying)響(xiang),應提出其修正值。
二(er)、擠壓(ya)筒內襯的使用條件
擠(ji)(ji)壓(ya)筒內襯(chen)是(shi)多層擠(ji)(ji)壓(ya)筒一套筒系統中的易(yi)損件,其壽命一般為1500~4000次/只。擠(ji)(ji)壓(ya)筒內襯(chen)的使用條件如(ru)下:
1. 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時,金(jin)屬在(zai)(zai)高溫(wen)高壓(ya)(ya)(ya)下(xia)以400mm/s的(de)(de)(de)(de)速度滑動,即使在(zai)(zai)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)潤滑條件下(xia),內(nei)(nei)(nei)襯內(nei)(nei)(nei)表(biao)(biao)面(mian)(mian)在(zai)(zai)1.5mm深度的(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)(nei)(nei)被加熱(re)到(dao)650~700℃的(de)(de)(de)(de)高溫(wen)。尤(you)其是在(zai)(zai)靠近擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)模一端的(de)(de)(de)(de)200~300mm的(de)(de)(de)(de)長度上,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)襯的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)表(biao)(biao)面(mian)(mian)遭受到(dao)最強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)熱(re)摩擦(ca),引起最嚴重的(de)(de)(de)(de)磨損(sun),會形(xing)成縱向劃道、內(nei)(nei)(nei)壁溝槽和表(biao)(biao)面(mian)(mian)粗糙及龜裂(lie),進(jin)而導致內(nei)(nei)(nei)襯的(de)(de)(de)(de)報(bao)廢。因此,一般在(zai)(zai)設計多層擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)簡一套(tao)簡系統的(de)(de)(de)(de)結構時。應該考(kao)慮(lv)到(dao)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)襯套(tao)筒(tong)可以允許調頭使用。因為使用經驗表(biao)(biao)明,在(zai)(zai)進(jin)料端的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)襯的(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)表(biao)(biao)面(mian)(mian)沒有發生磨損(sun)。
另(ling)外,當內(nei)(nei)襯(chen)(chen)壓入不良或者由于中套和(he)內(nei)(nei)襯(chen)(chen)磨損,公盈消失(shi),會形(xing)成內(nei)(nei)襯(chen)(chen)縱向裂紋。大部分縱向裂紋的(de)發生都在內(nei)(nei)襯(chen)(chen)壓出(chu)以后(hou),即公盈已經(jing)消失(shi)之時。這種情況限制(zhi)了內(nei)(nei)襯(chen)(chen)修復的(de)可(ke)能性。作為預防的(de)辦法,可(ke)以在內(nei)(nei)襯(chen)(chen)壓出(chu)以后(hou),立即在500℃溫(wen)度下進行退火4~5h,以消除(chu)應力。
2. 國外的(de)使用經驗已經證(zheng)明,采用離心(xin)澆注(zhu)的(de)空心(xin)坯來制造擠壓筒(tong)的(de)內(nei)襯,是最合(he)理的(de)工(gong)藝。因(yin)為在(zai)其制造過程中消耗最少,成本最低(di)。
采(cai)用離心澆(jiao)注空心坯作擠壓筒內襯(chen)時,其機(ji)械加工的余量,對外徑而言約為10~15mm,對內徑而言應不少于20~25mm.內襯(chen)粗加工以后再經熱處理(淬火(huo)后高溫回火(huo))。
專門的(de)(de)研究確定,鍛造的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒內(nei)襯和離心澆注的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒內(nei)襯,其使用(yong)壽命(ming)(ming)相同。在(zai)各種工作條(tiao)件下的(de)(de)實際(ji)使用(yong),證明(ming)均可以達到1500~4000次/只的(de)(de)使用(yong)壽命(ming)(ming)指標(biao)。
三、臥式擠(ji)壓機的(de)擠(ji)壓筒一套筒系統(tong)的(de)計算
80MN(8000t)擠壓機擠壓筒的結構(帶(dai)預熱器(qi))如(ru)圖7-7所示。
計(ji)算(suan)時,按作用有內(nei)外壓(ya)力的(de)多(duo)層厚壁圓筒強度(du)計(ji)算(suan)的(de)方法進(jin)行(xing)。
假設:(1)沿擠壓筒(tong)長度上(shang)單(dan)位壓應(ying)(ying)力(li)不(bu)(bu)變(bian),且與擠壓墊上(shang)的(de)單(dan)位壓力(li)相等;(2)軸(zhou)向壓應(ying)(ying)力(li)不(bu)(bu)大,計算時可(ke)忽略不(bu)(bu)計;(3)所(suo)有的(de)組(zu)成套(tao)(tao)筒(tong)經受均勻的(de)熱制(zhi)度的(de)作用;(4)內孔在加熱器(qi)的(de)作用下對套(tao)(tao)筒(tong)外內表面(mian)應(ying)(ying)力(li)和變(bian)形無(wu)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:
在強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)驗算(suan)時(shi),因為(wei)擠壓(ya)筒部(bu)件(jian)通(tong)常是采用韌(ren)性(xing)熱強(qiang)(qiang)(qiang)鋼制(zhi)造,且(qie)其(qi)受(shou)力條件(jian)為(wei)二(er)向的(de)(de)平(ping)面應(ying)力狀態。因此,對于整(zheng)體式(shi)擠壓(ya)筒,在內(nei)表面危(wei)險點(dian)上(shang)的(de)(de)應(ying)力不超過允許(xu)值(zhi)的(de)(de)情況下,其(qi)最(zui)大壓(ya)應(ying)力,可(ke)按第三強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)理(li)論和(he)第四強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)理(li)論來計算(suan)。
按(an)照(zhao)第四(si)強(qiang)度理論計算時的等(deng)效應力為:
可見,多(duo)層擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)內應力(li)絕(jue)對(dui)值始終小于(yu)許用應力(li)絕(jue)對(dui)值。且擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)裝配次序(圖7-7)為:裝好擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)殼(ke)體(將(jiang)套筒(tong)(tong)2嵌入套筒(tong)(tong)1中),然(ran)后(hou),在(zai)由(you)套筒(tong)(tong)1和(he)2所組成的(de)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)殼(ke)體中嵌入內套筒(tong)(tong)3。
按式(shi)(7-8)確定最(zui)大單位力,為了便(bian)于計(ji)算,列表7-2.
第3套(tao)筒(內套(tao)筒)的(de)(de)(de)內應力,即為(wei)在對每個套(tao)筒所選擇許用應力情況下,所求的(de)(de)(de)整(zheng)個擠壓筒的(de)(de)(de)最大單位工作壓力(對應表7-2第17行)。
按式(7-10)確定擠壓筒(tong)的內應(ying)力,并與列入表(biao)7-2第17行的式(7-8)確定的單位壓力相比較(jiao)得: