頂管機是由德國人Ehrhardt于1891年發明的,它將方形管坯在壓力擠孔機上沖制成一端封閉的空心坯,在空心坯內插入芯棒,推過一系列環模而達到減徑、減壁、延伸的目的、從而制成不銹(xiu)鋼管。圖 4-20 是頂管機的操作過程示意圖。
現代頂管機(ji)均由三輥或四輥構成的(de)輥模(mo)(mo),減面率比舊式環模(mo)(mo)增長(chang)(chang)了一借以(yi)上。在壓(ya)力(li)擠(ji)孔后增設斜軋(ya)延伸機(ji),加長(chang)(chang)管體、糾正空心杯的(de)壁(bi)厚(hou)不均,并且(qie)可適當(dang)加大坯重,提高生產(chan)率。目前頂管后管長(chang)(chang)為12~14m,張(zhang)力(li)減徑(jing)(jing)(jing)后長(chang)(chang)度可達:21~77m,外徑(jing)(jing)(jing)范(fan)圍:21~219mm,壁(bi)厚(hou):2.5~11.0mm.這種(zhong)軋(ya)機(ji)的(de)主要優點是單(dan)位重量產(chan)品的(de)設備(bei)輕、占地(di)少(shao)、能耗低,可用方形(xing)坯,操作(zuo)較(jiao)簡單(dan)易掌握,適于生產(chan)碳鋼、低合金(jin)(jin)鋼薄壁(bi)管。主要缺點是坯重輕,一般在500kg左右,生產(chan)的(de)管徑(jing)(jing)(jing)、管長(chang)(chang)都受到一定(ding)限制,杯底切頭大,金(jin)(jin)屬消耗系(xi)數高。
20世紀70年代末,為提高料(liao)重量,在歐洲(zhou)出現了以斜軋(ya)穿(chuan)孔代替(ti)壓力擠孔的(de)頂(ding)(ding)管(guan)生產方法,即所謂CPE(Cross Percing and Elongating)法。此法是(shi)將斜軋(ya)穿(chuan)透的(de)荒管(guan),用(yong)專(zhuan)設的(de)器械(xie)擠壓或鍛打收口,成(cheng)為縮(suo)口的(de)頂(ding)(ding)管(guan)坯。
CPE頂管工(gong)藝(yi)的主要(yao)優點包括:
1. 提高了(le)產量(liang) 采用斜軋(ya)穿孔,使管(guan)坯(pi)最大(da)重量(liang)從500kg增到1500kg,荒(huang)管(guan)的(de)最大(da)長(chang)度增加,可達(da)24m,可生產的(de)最大(da)管(guan)徑擴大(da)到240mm,大(da)大(da)提高了(le)軋(ya)機產量(liang);
2. 提高(gao)了(le)不銹鋼(gang)管壁(bi)厚(hou)(hou)精(jing)度 采用(yong)斜軋穿孔工藝使方(fang)坯擠壓沖孔的毛管壁(bi)厚(hou)(hou)大大改善,使成品管的壁(bi)厚(hou)(hou)精(jing)度明顯得到改善,壁(bi)厚(hou)(hou)公(gong)差(cha)從±(7%~8%)提高(gao)到±(4%~6%);
3. 降低了(le)金屬消耗 由于斜軋穿孔的毛管(guan)不帶杯底,從而(er)切頭(tou)尾損失減(jian)少,管(guan)坯重量增加,可(ke)使金屬收得率提高約2%~3%;
4. 減少(shao)了加工工序并簡化了生(sheng)產流程 新(xin)機組建設投(tou)資(zi)費(fei)用(yong)少(shao),工藝(yi)成熟(shu),技術簡單(dan)易掌握。