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。
與鋼擠(ji)壓機(ji)配套的(de)(de)立式(shi)穿孔機(ji)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)一般為(wei)所配套擠(ji)壓機(ji)能(neng)(neng)(neng)力(li)的(de)(de)35%~45%,并(bing)且隨著擠(ji)壓坯料合金化程度的(de)(de)提高(gao)，立式(shi)穿孔機(ji)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)與臥式(shi)擠(ji)壓機(ji)的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)的(de)(de)比例(li)有著提高(gao)的(de)(de)趨(qu)勢(shi)。
如(ru)果立式穿(chuan)孔機僅用于(yu)擴孔工(gong)(gong)藝，則(ze)其能(neng)力(li)與擠壓機能(neng)力(li)的比(bi)例可(ke)以(yi)減小到(dao)20%~35%,因為擴孔工(gong)(gong)藝時坯料無鐓粗(cu)工(gong)(gong)序(xu)，而穿(chuan)孔工(gong)(gong)藝中(zhong)所需穿(chuan)孔機的最(zui)大壓力(li)是鐓粗(cu)工(gong)(gong)序(xu)。
1. 多穿孔筒的回轉框架(jia)結構
近代(dai)立式穿孔機(ji)采用帶有(you)2~3個(ge)穿孔筒的(de)回(hui)轉框(kuang)架結構，各個(ge)穿孔筒輪流工(gong)作，使(shi)所有(you)的(de)輔(fu)助工(gong)序都在穿孔中心線(xian)之外(wai)進行，并且(qie)經(jing)常對穿孔筒內襯進行機(ji)械清理(li)和冷卻的(de)工(gong)作也在線(xian)外(wai)完成。
英國Loewy 公司的(de)1200t穿孔(kong)機在回轉(zhuan)框架中裝有(you)2個(ge)穿孔(kong)筒(tong)，每個(ge)穿孔(kong)筒(tong)布(bu)置4個(ge)工(gong)位，分別(bie)為：a. 卸去空(kong)心坯和(he)剪切(qie)(qie)環；b. 預(yu)鐓粗和(he)穿孔(kong)；c. 從穿孔(kong)筒(tong)中推出空(kong)心坯；d.穿孔(kong)筒(tong)內襯和(he)剪切(qie)(qie)環清理(li)、冷卻。
這(zhe)種結(jie)構允許方(fang)便地布置(zhi)所(suo)有的輔(fu)助機械，縮短了穿孔機的工作周期。
日本神戶制鋼的(de)23MN(2300t)穿(chuan)孔(kong)機帶有(you)3個穿(chuan)孔(kong)筒的(de)回轉框架結構，每個穿(chuan)孔(kong)筒布置了4個工(gong)位，即裝料一鐓粗一穿(chuan)孔(kong)一取(qu)出空心坯及穿(chuan)孔(kong)筒內(nei)襯(chen)的(de)清理和冷卻。
穿(chuan)孔筒的(de)工位(wei)從4個減少(shao)到(dao)3個，穿(chuan)孔機(ji)的(de)工作周期(qi)由(you)30s增加到(dao)40秒。
2. 寬底(di)座預應力張(zhang)立柱(zhu)固定螺帽的剛性框架結構
雙移(yi)動(dong)橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)在(zai)導向裝置上(shang)移(yi)動(dong)；采用穿(chuan)(chuan)孔針(zhen)和(he)穿(chuan)(chuan)孔桿的(de)(de)套筒式(shi)連(lian)接系統(tong)；采用流(liu)動(dong)水冷卻(que)，以防止橫(heng)(heng)梁(liang)(liang)在(zai)熱膨脹時產(chan)生的(de)(de)翹曲；采用預應力張立柱固定螺(luo)帽(mao)，提高封(feng)閉式(shi)框架結(jie)構的(de)(de)剛(gang)性，提高穿(chuan)(chuan)孔過程(cheng)中(zhong)穿(chuan)(chuan)孔中(zhong)心線的(de)(de)同心度。
當坯料鐓粗(cu)時，兩(liang)個移(yi)動橫(heng)梁(liang)同步移(yi)動；穿孔(kong)開(kai)始前兩(liang)個動梁(liang)分開(kai)并反(fan)向移(yi)動；移(yi)動橫(heng)梁(liang)的連接用機械方(fang)法來(lai)實現。
3. 多壓力(li)缸結構(gou)
立式(shi)穿孔(kong)(kong)(kong)機的(de)主(zhu)缸(gang)(gang)，采用多缸(gang)(gang)結(jie)構(gou)，以實現鐓粗、穿孔(kong)(kong)(kong)或擴(kuo)孔(kong)(kong)(kong)時，以各個壓力缸(gang)(gang)的(de)組(zu)合選擇來滿足不同等(deng)級壓力的(de)需(xu)求，并(bing)且將主(zhu)缸(gang)(gang)布(bu)置在下(xia)面，以縮(suo)小穿孔(kong)(kong)(kong)機的(de)總高(gao)度。
4. 液(ye)壓(ya)鎖(suo)緊穿(chuan)孔筒及鐓(dui)粗穿(chuan)孔桿的固定
采用專(zhuan)門的(de)鎖緊(jin)機構，以(yi)實(shi)現自動而快速地安裝新穿(chuan)孔筒(tong)和穿(chuan)孔鐓粗(cu)桿，并在空(kong)心坯的(de)卸料位置(zhi)，借(jie)助于(yu)推坯料機進行穿(chuan)孔筒(tong)的(de)更換。使更換穿(chuan)孔筒(tong)的(de)時間縮短到10~20min。
5. 安(an)裝(zhuang)穿孔(kong)頭(tou)或擴孔(kong)頭(tou)的專門裝(zhuang)置
安(an)裝穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)頭或擴孔(kong)頭的裝置(zhi)與(yu)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)筒(tong)回轉框架(jia)連鎖(suo)，并(bing)且由(you)儲存器經冷(leng)卻和檢查后提(ti)供穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)頭或擴孔(kong)頭。
在穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，下(xia)支承桿(gan)封(feng)閉剪(jian)切(qie)(qie)環的(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)，在穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)余(yu)料(liao)達(da)到規(gui)定的(de)(de)厚度時，下(xia)支承桿(gan)在上穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)橫梁的(de)(de)作用(yong)下(xia)，下(xia)降(jiang)并(bing)切(qie)(qie)斷穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)余(yu)料(liao)。穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)針(zhen)回(hui)程(cheng)，穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)針(zhen)頭和(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)余(yu)料(liao)留在下(xia)面。對于(yu)雙穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)筒(tong)的(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機，穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)筒(tong)不在穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)中(zhong)心線上時，可用(yong)專門(men)的(de)(de)機械(xie)取出穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)頭和(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)余(yu)料(liao)，而對于(yu)三穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)筒(tong)的(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)機，則采用(yong)回(hui)轉的(de)(de)卷筒(tong)將穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)頭、穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)余(yu)料(liao)和(he)剪(jian)切(qie)(qie)環一起取出。
6. 安裝新剪切環的裝置(zhi)
通過(guo)不同(tong)工位的(de)卷筒，取(qu)走穿(chuan)孔(kong)頭，穿(chuan)孔(kong)余料(liao)和(he)剪(jian)切環。
對于雙穿孔筒的穿孔機(ji)，采用專門的機(ji)械裝置將剪(jian)切環和坯料一起(qi)裝進穿孔筒。
穿孔后，用機(ji)械手從穿孔筒中取(qu)出的(de)剪切環(huan)在(zai)第3個工位進(jin)行(xing)剪切環(huan)的(de)清(qing)理。
7. 將坯(pi)料由水平位置改變成(cheng)垂直(zhi)位置并裝進穿孔筒中(zhong)的機械裝置
為(wei)了從穿孔(kong)筒中取出穿孔(kong)空(kong)心(xin)坯，安裝(zhuang)有專門的液壓推(tui)出裝(zhuang)置，其能(neng)力(li)約為(wei)穿孔(kong)機(ji)主缸能(neng)力(li)的1/3.
8. 穿孔(kong)筒的(de)清理和冷卻裝置
采用旋轉的金屬絲刷子，并在其中安裝有固定的水噴霧器裝置(zhi)。
9. 穿(chuan)孔(kong)筒內(nei)襯的預熱(re)器
穿(chuan)孔前，穿(chuan)孔筒的(de)預熱(re)采(cai)用附加內熱(re)式的(de)感應(ying)加熱(re)器(qi)，對于(yu)擠壓筒的(de)過盈裝配(pei)和保持(chi)裝配(pei)后的(de)預應(ying)力(li)是必要的(de)。
10. 穿(chuan)孔針和敏粗桿的套(tao)筒式連接機構
為了提高穿(chuan)(chuan)孔(kong)空(kong)心坯(pi)的壁厚精(jing)度，在(zai)現代穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)上采(cai)用鐓粗(cu)桿和穿(chuan)(chuan)孔(kong)針(zhen)(zhen)運動的套管(guan)系統。坯(pi)料鐓粗(cu)后，鐓粗(cu)桿并(bing)不返(fan)回(hui)，而是繼續保持和其接觸。這樣可以讓穿(chuan)(chuan)孔(kong)針(zhen)(zhen)精(jing)確地(di)對準坯(pi)料中(zhong)心，并(bing)減小其自由長度。以用穿(chuan)(chuan)孔(kong)鐓粗(cu)桿頭和專門的穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒內(nei)襯套形成補充的穿(chuan)(chuan)孔(kong)定心。
11. 穿孔機主輔設備的(de)自(zi)動化
A. 穿孔機的程(cheng)序控制
穿(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)控制(zhi)是自由(you)可編程(cheng)序的(de)(de)(de)(de)(de)控制(zhi)，其(qi)還附(fu)帶一種(zhong)操作(zuo)控制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)序。這種(zhong)電(dian)(dian)子(zi)控制(zhi)是新(xin)技術，可有(you)(you)以下幾種(zhong)操作(zuo)方法：a. 帶有(you)(you)連鎖的(de)(de)(de)(de)(de)更(geng)換工具(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)操作(zuo)開關(guan)以及(ji)調節穿(chuan)孔(kong)機(ji)空運轉的(de)(de)(de)(de)(de)操作(zuo)開關(guan)均不用按鈕結(jie)構；b. 穿(chuan)孔(kong)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)生(sheng)產開關(guan)及(ji)所(suo)有(you)(you)各種(zhong)必(bi)要的(de)(de)(de)(de)(de)連鎖裝(zhuang)置和所(suo)有(you)(you)各種(zhong)輔(fu)助裝(zhuang)置的(de)(de)(de)(de)(de)手動開關(guan)；c. 部(bu)分自動化電(dian)(dian)路(lu)，其(qi)中(zhong)有(you)(you)單個(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)自動匯集站，余(yu)下部(bu)分可用手動控制(zhi)進行；d. 整個(ge)(ge)設(she)備(bei)(bei)用自動化的(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)序塊(kuai)實(shi)現整個(ge)(ge)生(sheng)產過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)自動化；e. 從控制(zhi)室的(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)控制(zhi)臺上(shang)接通(tong)并監控設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)(you)各個(ge)(ge)部(bu)分。
B. 使用工業機器(qi)人
要(yao)阻止工業機器(qi)人用(yong)于熱穿（擴）孔生產是(shi)困難(nan)的(de)，特別是(shi)用(yong)于高溫（其溫度(du)往(wang)往(wang)高達(da)1200℃)和沉重(zhong)的(de)工件（其曲軸的(de)重(zhong)量高達(da)250kg)以(yi)及(ji)在多塵埃的(de)環境中的(de)繁重(zhong)作業。
要求(qiu)在(zai)這種不利的生產條件下，機(ji)(ji)器人動作的準確性也不能(neng)遭到破(po)壞。特別是當穿(chuan)（擴）孔機(ji)(ji)裝(zhuang)料時，對尺寸和位置(zhi)的準確性和穩定性均有很(hen)(hen)高的要求(qiu)，因為在(zai)很(hen)(hen)多情況下尺寸和位置(zhi)的準確性往往只能(neng)偏差(cha)幾(ji)毫米(mi)。
機器(qi)人影響經濟(ji)效益的(de)(de)重大因(yin)素是(shi)它的(de)(de)靈活性。這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)設備的(de)(de)“程序(xu)”，即(ji)(ji)操作的(de)(de)有效距離(li)，運(yun)動(dong)過(guo)程和(he)工作節奏必須能(neng)以簡單的(de)(de)方(fang)式加以調整和(he)變化，使這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)機器(qi)人除完成預(yu)(yu)先規定的(de)(de)任務外，還可(ke)令(ling)其(qi)做其(qi)他工作。這(zhe)就要求(qiu)機器(qi)人不僅具(ju)有干預(yu)(yu)機器(qi)人的(de)(de)機能(neng)的(de)(de)自(zi)由(you)可(ke)編程序(xu)，而且還要使任何一(yi)個沒有這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)高度(du)發展的(de)(de)專門(men)知識的(de)(de)人都能(neng)使用這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)機器(qi)人。這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)所要求(qiu)的(de)(de)自(zi)由(you)可(ke)編程序(xu)即(ji)(ji)是(shi)“Teach-in-方(fang)法的(de)(de)自(zi)由(you)可(ke)編程序(xu)”。
Loewy(英(ying)國）12MN(1200t)立式穿(chuan)（擴）孔機(ji)和神戶(hu)制鋼（日本）23MN(2300t)立式穿（擴）孔機的技(ji)術特性見表8-28.
