浙江至德鋼業有限公司采用立式穿孔機為臥式擠壓機提供空心坯料是不(bu)銹鋼管擠壓不同于有色金屬擠壓的一個特點。立式穿孔機有利于穿孔工具與坯料金屬在穿孔中心線上的對中，提高了穿孔后空心坯的同心度，有利于擠壓鋼管壁厚均勻度的提高。而采用液壓傳動的穿孔機工作平穩，沒有沖擊，穿孔速度容易控制，并且結構也比較簡單。因此，近代的鋼管擠壓機組都是采用立式液壓穿孔機提供空心坯料。
與(yu)鋼擠(ji)壓(ya)機配套(tao)的(de)立(li)式(shi)(shi)(shi)穿孔機的(de)能力一(yi)般為所配套(tao)擠(ji)壓(ya)機能力的(de)35%~45%,并且(qie)隨著(zhu)擠(ji)壓(ya)坯料合(he)金(jin)化程度(du)的(de)提(ti)高(gao)，立(li)式(shi)(shi)(shi)穿孔機的(de)能力與(yu)臥式(shi)(shi)(shi)擠(ji)壓(ya)機的(de)能力的(de)比例有著(zhu)提(ti)高(gao)的(de)趨勢。
如果立(li)式穿(chuan)孔機(ji)僅用于(yu)擴孔工藝，則其能(neng)力與擠壓機(ji)能(neng)力的比例(li)可以減小到20%~35%,因(yin)為擴孔工藝時坯(pi)料無鐓粗工序，而穿(chuan)孔工藝中所需穿(chuan)孔機(ji)的最大壓力是鐓粗工序。
1. 多穿孔筒的回轉框(kuang)架結構
近代立式穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機采用帶有2~3個(ge)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒的(de)(de)回(hui)轉框架結(jie)構，各個(ge)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒輪流工(gong)(gong)作(zuo)，使所有的(de)(de)輔助工(gong)(gong)序都在穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)中(zhong)心(xin)線之外進(jin)行(xing)，并且經(jing)常對穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒內(nei)襯進(jin)行(xing)機械清理和(he)冷卻的(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)也在線外完成。
英(ying)國Loewy 公司的1200t穿孔(kong)機在回(hui)轉框架中裝有2個穿孔(kong)筒(tong)(tong)，每個穿孔(kong)筒(tong)(tong)布置4個工位(wei)，分別為(wei)：a. 卸去(qu)空(kong)心(xin)坯(pi)和(he)剪切環；b. 預(yu)鐓粗和(he)穿孔(kong)；c. 從穿孔(kong)筒(tong)(tong)中推出(chu)空(kong)心(xin)坯(pi)；d.穿孔(kong)筒(tong)(tong)內襯(chen)和(he)剪切環清理、冷(leng)卻。
這種(zhong)結(jie)構(gou)允許方便地布置(zhi)所(suo)有的(de)輔助機械，縮短了穿孔機的(de)工作(zuo)周(zhou)期。
日本(ben)神戶制鋼的(de)23MN(2300t)穿孔機帶有3個(ge)(ge)穿孔筒(tong)的(de)回轉(zhuan)框架(jia)結(jie)構(gou)，每個(ge)(ge)穿孔筒(tong)布置了4個(ge)(ge)工位(wei)，即裝(zhuang)料(liao)一鐓粗一穿孔一取出空心坯及穿孔筒(tong)內襯的(de)清理和(he)冷卻。
穿孔筒(tong)的工(gong)位(wei)從(cong)4個(ge)減少到3個(ge)，穿孔機的工(gong)作周期由30s增加到40秒。
2. 寬底座預(yu)應力張立柱固定螺帽的剛性框架結構
雙移動(dong)橫梁(liang)在(zai)(zai)導(dao)向裝置上移動(dong)；采用穿(chuan)孔針和(he)穿(chuan)孔桿的(de)(de)(de)套筒式連(lian)接(jie)系統；采用流(liu)動(dong)水(shui)冷(leng)卻，以防(fang)止(zhi)橫梁(liang)在(zai)(zai)熱膨脹(zhang)時產生的(de)(de)(de)翹曲；采用預(yu)應力張立柱固(gu)定(ding)螺帽，提高封閉(bi)式框架結構的(de)(de)(de)剛(gang)性，提高穿(chuan)孔過程中穿(chuan)孔中心線的(de)(de)(de)同心度(du)。
當坯料鐓粗時(shi)，兩個移(yi)動橫(heng)梁(liang)同步移(yi)動；穿孔開(kai)始前兩個動梁(liang)分開(kai)并反向移(yi)動；移(yi)動橫(heng)梁(liang)的連接用機械方法(fa)來實現。
3. 多壓力缸結構
立(li)式穿孔機的(de)主缸(gang)，采用多缸(gang)結構(gou)，以(yi)實現鐓粗(cu)、穿孔或擴孔時，以(yi)各個(ge)壓(ya)力缸(gang)的(de)組合選擇來滿(man)足不同等(deng)級壓(ya)力的(de)需求(qiu)，并且(qie)將(jiang)主缸(gang)布(bu)置在下面，以(yi)縮(suo)小穿孔機的(de)總高(gao)度。
4. 液壓(ya)鎖緊穿孔筒及鐓粗穿孔桿的固定
采用專門的(de)鎖緊機(ji)構(gou)，以實(shi)現(xian)自動而快速地安裝新穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)和穿(chuan)(chuan)孔鐓(dui)粗桿，并在(zai)空心坯(pi)的(de)卸料位置，借助于推坯(pi)料機(ji)進(jin)行穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)的(de)更換(huan)。使更換(huan)穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)的(de)時(shi)間縮短(duan)到10~20min。
5. 安裝穿孔頭(tou)或擴孔頭(tou)的專門裝置
安裝(zhuang)穿孔(kong)頭或擴(kuo)孔(kong)頭的(de)裝(zhuang)置與(yu)穿孔(kong)筒回轉框架(jia)連鎖，并(bing)且由儲存器經冷卻(que)和(he)檢查后提供穿孔(kong)頭或擴(kuo)孔(kong)頭。
在(zai)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)過程中，下支(zhi)承桿封閉剪切環的孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)，在(zai)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余料(liao)達到規(gui)定的厚度(du)時(shi)，下支(zhi)承桿在(zai)上穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)橫梁的作用下，下降并切斷穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余料(liao)。穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)針回(hui)程，穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)針頭(tou)和穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余料(liao)留在(zai)下面(mian)。對于雙穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)的穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)，穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)不在(zai)穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)中心線上時(shi)，可用專門的機(ji)械取(qu)(qu)出穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)頭(tou)和穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余料(liao)，而對于三穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)的穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機(ji)，則(ze)采用回(hui)轉的卷(juan)筒(tong)將穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)頭(tou)、穿(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余料(liao)和剪切環一起取(qu)(qu)出。
6. 安裝新剪切環的裝置
通(tong)過不同(tong)工位的卷筒，取走穿(chuan)孔(kong)頭，穿(chuan)孔(kong)余(yu)料和剪切環。
對于雙穿孔筒的穿孔機(ji)，采用專門(men)的機(ji)械裝置(zhi)將剪切環(huan)和坯料(liao)一起裝進穿孔筒。
穿孔后，用機(ji)械手從穿孔筒中取出的(de)剪(jian)切(qie)環在(zai)第3個工位進行(xing)剪(jian)切(qie)環的(de)清理。
7. 將坯(pi)料由水平位置(zhi)改變成垂直位置(zhi)并裝進(jin)穿孔筒中的機(ji)械(xie)裝置(zhi)
為了從穿孔(kong)筒中取出穿孔(kong)空心坯，安裝有(you)專門(men)的(de)(de)液壓(ya)推出裝置，其(qi)能(neng)力約為穿孔(kong)機主缸(gang)能(neng)力的(de)(de)1/3.
8. 穿(chuan)孔(kong)筒的(de)清理(li)和冷卻裝置
采用旋轉的(de)金屬絲刷子，并在其中(zhong)安(an)裝有(you)固定的(de)水噴霧(wu)器(qi)裝置(zhi)。
9. 穿孔筒內襯的預(yu)熱器(qi)
穿孔前，穿孔筒的(de)預(yu)熱采用附加(jia)內熱式的(de)感(gan)應加(jia)熱器，對于擠壓筒的(de)過盈(ying)裝配(pei)和保(bao)持裝配(pei)后的(de)預(yu)應力是必要的(de)。
10. 穿孔針(zhen)和敏粗桿的(de)套(tao)筒(tong)式連接機(ji)構
為了(le)提高穿(chuan)(chuan)孔(kong)空心坯的(de)(de)(de)壁厚精度，在現代穿(chuan)(chuan)孔(kong)機上(shang)采用鐓(dui)粗(cu)桿(gan)和(he)穿(chuan)(chuan)孔(kong)針運動的(de)(de)(de)套(tao)管系統。坯料(liao)鐓(dui)粗(cu)后，鐓(dui)粗(cu)桿(gan)并(bing)不返回，而是(shi)繼續保持和(he)其(qi)接(jie)觸。這樣可以(yi)(yi)讓穿(chuan)(chuan)孔(kong)針精確地對準坯料(liao)中心，并(bing)減小(xiao)其(qi)自由長度。以(yi)(yi)用穿(chuan)(chuan)孔(kong)鐓(dui)粗(cu)桿(gan)頭和(he)專門的(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒內(nei)襯套(tao)形成補充的(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)孔(kong)定心。
11. 穿孔(kong)機主輔設備的自動(dong)化
A. 穿孔機的(de)程序控制
穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)電子控制是自(zi)由可編程序的(de)(de)(de)(de)控制，其(qi)(qi)還(huan)附帶一種(zhong)操(cao)(cao)(cao)作控制的(de)(de)(de)(de)程序。這種(zhong)電子控制是新(xin)技術(shu)，可有(you)以下幾(ji)種(zhong)操(cao)(cao)(cao)作方法：a. 帶有(you)連(lian)(lian)鎖的(de)(de)(de)(de)更(geng)換工具(ju)的(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)(cao)作開(kai)關(guan)以及(ji)(ji)調節(jie)穿孔(kong)機(ji)空運轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)操(cao)(cao)(cao)作開(kai)關(guan)均不用(yong)(yong)按(an)鈕結構；b. 穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)生產(chan)開(kai)關(guan)及(ji)(ji)所(suo)有(you)各(ge)(ge)種(zhong)必要(yao)的(de)(de)(de)(de)連(lian)(lian)鎖裝置和(he)所(suo)有(you)各(ge)(ge)種(zhong)輔助裝置的(de)(de)(de)(de)手(shou)(shou)動開(kai)關(guan)；c. 部分(fen)自(zi)動化電路，其(qi)(qi)中有(you)單個的(de)(de)(de)(de)自(zi)動匯集(ji)站(zhan)，余下部分(fen)可用(yong)(yong)手(shou)(shou)動控制進行；d. 整(zheng)個設備用(yong)(yong)自(zi)動化的(de)(de)(de)(de)程序塊實現整(zheng)個生產(chan)過程的(de)(de)(de)(de)自(zi)動化；e. 從控制室(shi)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)控制臺(tai)上接通并(bing)監控設備的(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)各(ge)(ge)個部分(fen)。
B. 使用工(gong)業機(ji)器人(ren)
要(yao)阻(zu)止工業(ye)機器人用于(yu)熱(re)穿（擴）孔(kong)生(sheng)產是(shi)困難的，特(te)別是(shi)用于(yu)高溫（其溫度往(wang)往(wang)高達(da)1200℃)和沉重的工件（其曲軸的重量(liang)高達(da)250kg)以及在多塵埃的環境中的繁重作業(ye)。
要求(qiu)在這種不利的生產條件下，機器人動作的準確性(xing)也不能遭到破壞。特別是當穿（擴）孔機裝(zhuang)料時，對尺(chi)寸和(he)位(wei)置(zhi)的準確性(xing)和(he)穩(wen)定性(xing)均(jun)有很高的要求(qiu)，因(yin)為在很多情(qing)況(kuang)下尺(chi)寸和(he)位(wei)置(zhi)的準確性(xing)往往只(zhi)能偏(pian)差幾毫米。
機(ji)器人(ren)影響經濟(ji)效益的(de)(de)重大(da)因素是(shi)它的(de)(de)靈活性。這(zhe)種(zhong)設備的(de)(de)“程序(xu)”，即(ji)操作(zuo)(zuo)的(de)(de)有(you)效距離，運動過程和(he)工作(zuo)(zuo)節奏必須能(neng)以簡單的(de)(de)方式加以調整和(he)變化，使這(zhe)種(zhong)機(ji)器人(ren)除完成(cheng)預先規定的(de)(de)任務外(wai)，還可令(ling)其(qi)做其(qi)他工作(zuo)(zuo)。這(zhe)就要求機(ji)器人(ren)不僅具有(you)干預機(ji)器人(ren)的(de)(de)機(ji)能(neng)的(de)(de)自(zi)(zi)由可編程序(xu)，而且還要使任何一個沒有(you)這(zhe)種(zhong)高度發展(zhan)的(de)(de)專門知(zhi)識的(de)(de)人(ren)都能(neng)使用(yong)這(zhe)種(zhong)機(ji)器人(ren)。這(zhe)種(zhong)所要求的(de)(de)自(zi)(zi)由可編程序(xu)即(ji)是(shi)“Teach-in-方法的(de)(de)自(zi)(zi)由可編程序(xu)”。
Loewy(英國）12MN(1200t)立(li)式穿（擴）孔機和神戶制(zhi)鋼(gang)（日(ri)本）23MN(2300t)立式(shi)穿(chuan)（擴）孔機(ji)的技術特性見表(biao)8-28.
