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。

一些(xie)擠壓(ya)機(ji)的壓(ya)力與坯(pi)料尺寸及(ji)比壓(ya)之間的關系見表(biao) 2-4。

一般來(lai)說,50MN以下的(de)擠(ji)(ji)壓機采用的(de)比壓約(yue)(yue)為300~1300MPa,而50MN以上的(de)擠(ji)(ji)壓機采用的(de)比壓約(yue)(yue)200~1100MPa。這(zhe)是由(you)于(yu)大噸位(wei)(wei)擠(ji)(ji)壓機的(de)坯(pi)料因(yin)摩擦引(yin)起的(de)阻力相對于(yu)小噸位(wei)(wei)的(de)擠(ji)(ji)壓機要小。
擠(ji)壓比即(ji)擠(ji)壓時的(de)(de)(de)變形(xing)程(cheng)度(du)。如(ru)果擠(ji)壓機的(de)(de)(de)能力許可,則擠(ji)壓比越大(da)越好。一般鋼擠(ji)壓時的(de)(de)(de)擠(ji)壓比在10~60之間。而對于(yu)(yu)鑄坯,擠(ji)壓比應(ying)大(da)于(yu)(yu)20。因為(wei)只有(you)大(da)的(de)(de)(de)變形(xing)量(liang)才能改變鑄態(tai)組織,得(de)到細(xi)小的(de)(de)(de)晶(jing)粒,提高擠(ji)壓制(zhi)品的(de)(de)(de)質量(liang)。也有(you)資料介紹,認(ren)為(wei)對于(yu)(yu)鑄坯的(de)(de)(de)擠(ji)壓比取35是最為(wei)合適的(de)(de)(de)。不過應(ying)該注意的(de)(de)(de)是過大(da)的(de)(de)(de)擠(ji)壓比,將導致過大(da)的(de)(de)(de)金(jin)屬流動(dong)速度(du),使(shi)變形(xing)劇烈,當潤滑劑不能滿足要求時,某些材料的(de)(de)(de)制(zhi)品表面會有(you)形(xing)成裂紋的(de)(de)(de)危險。
圖(tu)2-4所示為擠壓(ya)比、比壓(ya)和變形(xing)抗力之間的關系。此(ci)圖(tu)對(dui)于(yu)選擇(ze)擠壓(ya)比十分有用。

此外,在選擇坯料(liao)尺寸時(shi),還應(ying)該考慮(lv)到擠壓成品的(de)定尺長度、輔助設(she)備的(de)能(neng)力等因素(su)。
表 2-5列出部分鋼擠壓機采用(yong)的坯料尺寸

擠壓管坯尺(chi)寸(cun)選擇的步驟如下:
1. 首(shou)先根據擠壓的材(cai)料、產品(pin)的規(gui)格和設備的能力,參考圖2-3、表2-1預(yu)選(xuan)擠壓比。
2. 預選擠壓筒(tong)直徑
根據計算的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料直徑,對比(bi)現有擠壓機擠壓筒(tong)系列的(de)(de)(de)尺(chi)寸,預(yu)選擠壓筒(tong)。在(zai)預(yu)選擠壓筒(tong)時(shi),要(yao)考慮到坯(pi)(pi)料加熱時(shi)的(de)(de)(de)熱膨脹和(he)坯(pi)(pi)料進擠壓筒(tong)時(shi)應(ying)預(yu)留的(de)(de)(de)涂潤滑劑必要(yao)的(de)(de)(de)工藝間隙(xi)。此(ci)坯(pi)(pi)料的(de)(de)(de)最大直徑應(ying)比(bi)擠壓筒(tong)直徑小1.5%~2%。同時(shi),為了保證(zheng)擠壓鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)表面質量和(he)壁厚的(de)(de)(de)均勻性,坯(pi)(pi)料內(nei)(nei)孔直徑應(ying)比(bi)芯(xin)棒大5%~10%(一般(ban)為8~20mm)。
3. 坯(pi)料的(de)截面尺寸確定(ding)之后,重新計算擠壓比。
4. 坯(pi)料長度一般不應(ying)超過其直徑的3.5 ~4.0倍(bei)
坯(pi)料過(guo)長,會使(shi)(shi)擠(ji)壓(ya)力和擠(ji)壓(ya)時(shi)間(jian)增加(jia),降(jiang)低工模具的使(shi)(shi)用壽命(ming);而坯(pi)料過(guo)短(duan)則使(shi)(shi)生產率(lv)(lv)降(jiang)低,金屬消(xiao)耗增加(jia),操作頻(pin)率(lv)(lv)增加(jia)。
5. 進(jin)行擠(ji)壓(ya)力校(xiao)核
在(zai)預選擇坯料(liao)尺寸之后,需要進行擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)校(xiao)核,檢查擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)是否在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)機的(de)(de)(de)額定(ding)壓(ya)力(li)(li)(li)范圍內(nei)。如擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)太(tai)小,則(ze)不能(neng)充(chong)分(fen)發揮擠(ji)(ji)壓(ya)機的(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)(li);如擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)(li)(li)太(tai)大,超(chao)過擠(ji)(ji)壓(ya)機的(de)(de)(de)額定(ding)壓(ya)力(li)(li)(li):則(ze)無法實現(xian)產品的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)過過程(cheng)。在(zai)這兩種情況下,都必須重新進行坯料(liao)的(de)(de)(de)選擇。
6. 選擇穿孔坯料
由于穿(chuan)孔(kong)筒(tong)的(de)(de)系列(lie)(lie)與擠(ji)(ji)壓筒(tong)的(de)(de)系列(lie)(lie)相匹(pi)配,故擠(ji)(ji)壓坯料的(de)(de)直(zhi)(zhi)徑即為穿(chuan)孔(kong)筒(tong)的(de)(de)直(zhi)(zhi)徑。一些(xie)擠(ji)(ji)壓機(ji)組穿(chuan)孔(kong)筒(tong)與擠(ji)(ji)壓筒(tong)的(de)(de)配合情況列(lie)(lie)于表2-6。一般,穿(chuan)孔(kong)坯料的(de)(de)直(zhi)(zhi)徑比穿(chuan)孔(kong)筒(tong)最小直(zhi)(zhi)徑小1.5%~2.0%(約5mm~10mm)。

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,很難保證擠壓不銹(xiu)鋼(gang)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。

德國 Schloemann公司(si)的(de)資料(liao)(liao)認為,對于(yu)(yu)擠(ji)壓(ya)空心坯(pi)的(de)加工方法,取決于(yu)(yu)坯(pi)料(liao)(liao)內徑的(de)大小(xiao)。一般對31.5MN擠(ji)壓(ya)機,空心坯(pi)的(de)加工方法是(shi):內孔(kong)ф<50mm,采用(yong)鉆(zhan)孔(kong);Φ=20~80mm,采用(yong)預鉆(zhan)孔(kong)+熱(re)擴孔(kong);ф>50mm,采用(yong)熱(re)穿孔(kong)(坯(pi)料(liao)(liao)長度/內徑<7)。
7. 穿(chuan)孔(kong)坯(pi)料尺寸確定之(zhi)后(hou),還(huan)應(ying)該用鐓(dui)粗(cu)(cu)力和穿(chuan)孔(kong)力的(de)計(ji)算公式(shi),進行鐓(dui)粗(cu)(cu)力和穿(chuan)孔(kong)力的(de)校核。

