擠壓不銹鋼管坯尺寸的選擇是關系到擠壓機的產量和產品質量的重要因素之一。擠壓坯料的尺寸主要是指外徑、內徑和長度。擠壓不銹(xiu)鋼管坯料尺寸的大小除了受到擠壓筒尺寸的限制之外,同時還與生產產品的規格、材料的變形抗力、采用的變形量以及擠壓機能力的大小有關。當材料的變形抗力越大時,擠壓比不能選得太大,要選直徑較小的坯料。反之,可以選用較大直徑的坯料。 圖2-3所示為擠壓機壓力、變形時的比壓與坯料直徑(擠壓筒的大小)的 關系。由圖2-3可以看出:當材料的變形抗力越大時,需要的比壓就越大。在 已定的擠壓機上擠壓比就不能太大,要選擇較小的坯料。反之,坯料直徑就可以增大。 


圖 2-3 擠壓機壓力與擠壓筒直徑的關系.jpg


 一些擠壓機的(de)壓力與(yu)坯料尺寸及比壓之間的(de)關系見表 2-4。


表 2-4 擠壓機壓力與坯料尺寸及比壓之間的關系.jpg


 一般來說,50MN以(yi)下的擠(ji)壓(ya)機(ji)采用的比壓(ya)約為300~1300MPa,而(er)50MN以(yi)上的擠(ji)壓(ya)機(ji)采用的比壓(ya)約200~1100MPa。這是(shi)由于大噸位(wei)擠(ji)壓(ya)機(ji)的坯料因(yin)摩擦引(yin)起的阻(zu)力相對于小(xiao)噸位(wei)的擠(ji)壓(ya)機(ji)要小(xiao)。


 擠(ji)(ji)壓(ya)比即擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)的(de)(de)變(bian)形程度(du)。如果擠(ji)(ji)壓(ya)機(ji)的(de)(de)能力許可(ke),則(ze)擠(ji)(ji)壓(ya)比越大越好(hao)。一般(ban)鋼擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)比在10~60之間。而(er)對(dui)于(yu)鑄坯(pi),擠(ji)(ji)壓(ya)比應大于(yu)20。因(yin)為只有(you)大的(de)(de)變(bian)形量才能改變(bian)鑄態(tai)組織,得到(dao)細小的(de)(de)晶粒(li),提(ti)高(gao)擠(ji)(ji)壓(ya)制(zhi)品(pin)的(de)(de)質量。也有(you)資料介(jie)紹(shao),認為對(dui)于(yu)鑄坯(pi)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)比取35是最為合適的(de)(de)。不過應該(gai)注意的(de)(de)是過大的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)比,將導致過大的(de)(de)金屬流動速度(du),使(shi)變(bian)形劇烈,當(dang)潤滑(hua)劑(ji)不能滿足要求時(shi),某些材料的(de)(de)制(zhi)品(pin)表(biao)面會有(you)形成裂(lie)紋的(de)(de)危險。


 圖2-4所(suo)示為擠壓(ya)比、比壓(ya)和變形抗力(li)之間的(de)關(guan)系。此圖對于(yu)選擇(ze)擠壓(ya)比十分(fen)有(you)用。


圖 2-4 金屬抗力與變形可能性的關系.jpg


此外,在(zai)選擇(ze)坯料尺寸時(shi),還應該考慮(lv)到擠(ji)壓成(cheng)品的(de)定尺長度(du)、輔助(zhu)設備的(de)能(neng)力(li)等因素。

  

 表 2-5列出部分鋼擠壓(ya)機采(cai)用的坯料尺寸


表 2-5 國外部分鋼擠壓機采用的坯料尺寸.jpg


 擠壓管坯尺寸(cun)選擇的步(bu)驟如下:

 

 1. 首先根據擠(ji)(ji)壓的材(cai)料、產品的規格和設備的能力,參考圖(tu)2-3、表2-1預選擠(ji)(ji)壓比。


 2. 預選擠(ji)壓筒直徑


    根據(ju)計算的(de)坯(pi)料(liao)直徑,對比(bi)現有擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒系列的(de)尺(chi)寸,預(yu)選擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒。在預(yu)選擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒時,要考慮到坯(pi)料(liao)加熱(re)時的(de)熱(re)膨脹和坯(pi)料(liao)進擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒時應預(yu)留的(de)涂潤滑劑必要的(de)工藝間(jian)隙。此坯(pi)料(liao)的(de)最大(da)(da)直徑應比(bi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒直徑小1.5%~2%。同時,為(wei)了(le)保證(zheng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼管的(de)內表(biao)面(mian)質(zhi)量和壁(bi)厚的(de)均勻性,坯(pi)料(liao)內孔直徑應比(bi)芯棒大(da)(da)5%~10%(一般為(wei)8~20mm)。


 3. 坯料的截面尺寸確定之后,重新計算擠壓比。


 4. 坯料長度一(yi)般不應超過其直(zhi)徑(jing)的3.5 ~4.0倍


    坯料過長(chang),會使擠(ji)壓(ya)力和(he)擠(ji)壓(ya)時間增(zeng)加,降低工(gong)模具的使用壽命;而坯料過短則使生產率降低,金屬消耗增(zeng)加,操(cao)作頻率增(zeng)加。


 5. 進行擠(ji)壓(ya)力校核


   在(zai)(zai)預選擇坯料尺寸之后(hou),需要進(jin)(jin)行擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)校核(he),檢查擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)是否在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)機的額定壓(ya)力(li)(li)(li)范圍內。如擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)太小,則不能(neng)充分發揮擠(ji)(ji)壓(ya)機的能(neng)力(li)(li)(li);如擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)太大,超過(guo)(guo)擠(ji)(ji)壓(ya)機的額定壓(ya)力(li)(li)(li):則無法實現(xian)產品的擠(ji)(ji)壓(ya)過(guo)(guo)過(guo)(guo)程。在(zai)(zai)這兩種(zhong)情況(kuang)下,都(dou)必(bi)須重新(xin)進(jin)(jin)行坯料的選擇。


 6.  選(xuan)擇穿孔坯(pi)料


   由于(yu)穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)的系(xi)(xi)列與(yu)擠(ji)壓筒(tong)(tong)的系(xi)(xi)列相匹配,故擠(ji)壓坯料(liao)的直徑(jing)(jing)即為穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)的直徑(jing)(jing)。一些擠(ji)壓機組穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)與(yu)擠(ji)壓筒(tong)(tong)的配合情(qing)況(kuang)列于(yu)表2-6。一般,穿(chuan)孔(kong)坯料(liao)的直徑(jing)(jing)比穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)最小直徑(jing)(jing)小1.5%~2.0%(約(yue)5mm~10mm)。


表 2-6 擠壓坯料、穿孔筒、擠壓筒之間的尺寸關系.jpg


 當穿孔坯料的長度/穿孔芯棒的直徑>7時,穿孔后坯料內孔容易產生偏心,很難保證擠壓(ya)不銹鋼管的質量。此時,應該采用坯料預鉆后的擴孔工藝。坯料預鉆孔的直徑大小取決于其擴孔直徑。擴孔直徑與鉆孔直徑的關系如圖2-5所示。一般坯料預先鉆ф20~50mm的小孔,再熱擴孔至φ50~120mm 的空心坯內孔。坯料在預鉆孔時必須確保其同心度,這是保證擠壓不銹鋼管壁厚均勻的關鍵。


圖 2-5 擴孔直徑與鉆孔直徑之間的關系.jpg


  德國(guo) Schloemann公(gong)司的(de)資料(liao)(liao)認(ren)為,對(dui)于(yu)擠(ji)壓(ya)空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)加工方法(fa),取決于(yu)坯(pi)料(liao)(liao)內徑的(de)大小。一般對(dui)31.5MN擠(ji)壓(ya)機,空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)加工方法(fa)是:內孔(kong)ф<50mm,采用(yong)(yong)鉆孔(kong);Φ=20~80mm,采用(yong)(yong)預鉆孔(kong)+熱擴孔(kong);ф>50mm,采用(yong)(yong)熱穿孔(kong)(坯(pi)料(liao)(liao)長度/內徑<7)。


7. 穿孔坯料尺寸確定之后,還應(ying)該用鐓粗力和穿孔力的計算公式(shi),進(jin)行鐓粗力和穿孔力的校(xiao)核。