不(bu)銹鋼管熱擠壓(ya)工藝過程能順利進(jin)行,玻璃(li)潤滑劑起著關(guan)鍵性的作用。玻璃(li)潤滑劑既是潤滑劑,又是隔熱劑。
作為潤滑劑,玻璃潤滑劑的存在,允許變形金屬能夠順利地流過變形模具,得到所要求尺寸的制品,而不致使二者黏焊在一起,并且大大地降低了擠壓力,提高了擠壓不(bu)銹鋼管的表面質量。而作為隔熱劑,玻璃潤滑劑具有良好的絕熱性能,其導熱系數僅0.50~1.21W/(m·K)。玻璃潤滑劑的存在,可防止不銹鋼管坯料將過多的熱量傳遞給模具,保護了擠壓不銹鋼管模具,提高了模具的使用壽命。
因(yin)此,最佳的(de)玻(bo)璃潤(run)滑劑應該是(shi)在(zai)擠壓(ya)溫度下同時具備(bei)良好的(de)潤(run)滑性能和(he)隔熱性能。
圖2-19所示(shi)為(wei)實心(xin)(xin)坯料(liao)在(zai)穿(chuan)(擴)孔(kong)機上(shang)穿(chuan)孔(kong)成空心(xin)(xin)坯,圖2-20所示(shi)為(wei)在(zai)擠壓(ya)機上(shang)擠壓(ya)不(bu)銹鋼管(guan)。
從圖2-19可以(yi)看出(chu),壞(huai)料在立式(shi)穿(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)機上的(de)(de)穿(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)的(de)(de)工序中,穿(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)內表面(mian)(mian)(mian)與(yu)穿(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)坯料的(de)(de)外表面(mian)(mian)(mian)之(zhi)間的(de)(de)滑動表面(mian)(mian)(mian)(圖2-19中的(de)(de)Ⅰ),以(yi)及穿(chuan)孔(kong)(kong)芯棒(穿(chuan)、擴(kuo)孔(kong)(kong)頭)與(yu)坯料內表面(mian)(mian)(mian)之(zhi)間的(de)(de)滑動表面(mian)(mian)(mian)(圖2-19中的(de)(de)Ⅱ)為潤滑面(mian)(mian)(mian)。
從圖2-20可以看出,空心坯在臥式擠壓機上的擠壓工序中,擠壓筒內表面與擠壓空心坯的外表面之間的滑動表面(圖2-20中的Ⅰ),坯料端面上與擠壓模之間的滑動面(圖2-20中的Ⅲ),以及擠壓芯棒與空心坯料的內表面之間的滑動面(圖2-20中的Ⅱ)為潤滑表面。
在(zai)擠壓過程中(zhong),玻璃(li)潤(run)(run)滑劑(ji)的使(shi)用(yong)效果(guo)與(yu)使(shi)用(yong)方(fang)法以(yi)及實際操作有(you)著直接(jie)的關系。一般在(zai)大(da)多數的情況(kuang)下要求(qiu)玻璃(li)潤(run)(run)滑劑(ji)對于(yu)潤(run)(run)滑表面(mian)的覆蓋(gai)要均(jun)勻(yun),或者是潤(run)(run)滑劑(ji)定(ding)量逐漸進入(ru)變(bian)形區(qu)。但在(zai)特(te)殊情況(kuang)下,也會要求(qiu)玻璃(li)潤(run)(run)滑劑(ji)以(yi)不均(jun)勻(yun)的方(fang)式(shi)進入(ru)金(jin)屬(shu)的變(bian)形區(qu),以(yi)便補(bu)償(chang)或平(ping)衡(heng)變(bian)形金(jin)屬(shu)在(zai)變(bian)形區(qu)內的流動速度(du),使(shi)玻璃(li)潤(run)(run)滑劑(ji)得到更有(you)效的應用(yong)。
對于玻(bo)璃潤滑(hua)劑的應用方法,許多公司(si)都進行(xing)過專門(men)的研究(jiu)。目前,有專門(men)的機構和機械自動地(di)來(lai)完(wan)(wan)成各種潤滑(hua)條(tiao)件下潤滑(hua)劑的施加(jia)。但是,也有部分操(cao)作(zuo)仍然是依靠手工來(lai)完(wan)(wan)成的。
在不銹鋼管和型鋼的熱擠(ji)壓(ya)過(guo)程(cheng)中,玻璃潤(run)滑劑的使用基本上有(you)以下(xia)三種(zhong)情(qing)況:
1. 實心(xin)或空(kong)心(xin)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)外表面(mian)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)(圖2-20中的(de)(de)I)。采用玻(bo)璃(li)(li)滾板(ban)(ban)裝置(zhi)(zhi)在(zai)線的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)方式。該裝置(zhi)(zhi)由斜置(zhi)(zhi)的(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)滾板(ban)(ban)、布(bu)料(liao)(liao)(liao)器(qi)、振動(dong)器(qi)、自動(dong)刮(gua)板(ban)(ban)和內(nei)外粗細粉(fen)(fen)勺(shao)以及重(zhong)量可(ke)調的(de)(de)粗細粉(fen)(fen)筒(tong)(tong)組成。加(jia)熱前經(jing)過除鱗的(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)(liao),經(jing)輥道進入(ru)平(ping)面(mian)垂直布(bu)置(zhi)(zhi)的(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)滾板(ban)(ban),在(zai)布(bu)滿粉(fen)(fen)狀玻(bo)璃(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)斜板(ban)(ban)上(shang)滾動(dong)一圈,坯(pi)料(liao)(liao)(liao)外表面(mian)上(shang)即涂(tu)上(shang)一層玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen),作為擠壓時(shi)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)與擠壓筒(tong)(tong)內(nei)襯之間的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)。每(mei)擠壓一支坯(pi)料(liao)(liao)(liao),布(bu)料(liao)(liao)(liao)器(qi)自動(dong)往(wang)返一次,并用刮(gua)板(ban)(ban)裝置(zhi)(zhi)自動(dong)刮(gua)平(ping)玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen),作為擠壓時(shi)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)與擠壓筒(tong)(tong)內(nei)襯之間的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji),準備下一個擠壓周(zhou)期的(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)(liao)外涂(tu)粉(fen)(fen)。經(jing)驗表明,采用帶(dai)有梳(shu)子形凹凸的(de)(de)刮(gua)板(ban)(ban)下端(duan)部,刮(gua)后(hou)玻(bo)璃(li)(li)滾板(ban)(ban)平(ping)面(mian)上(shang)的(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen)呈橫向波浪形分布(bu),坯(pi)料(liao)(liao)(liao)涂(tu)粉(fen)(fen)后(hou)擠壓時(shi)可(ke)以得到較(jiao)好的(de)(de)潤(run)(run)滑(hua)(hua)(hua)效果(guo)。
2. 空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)內(nei)表面(mian)潤滑(圖2-20中的(de)(de)(de)Ⅱ)。采(cai)用(yong)內(nei)涂(tu)(tu)粉裝置來(lai)完(wan)成(cheng)。該裝置由一瓢形長(chang)(chang)勺(shao)(shao)和自(zi)動(dong)送進(jin)(jin)、退出(chu)及翻(fan)(fan)轉(zhuan)裝置和刮(gua)板工具組成(cheng)。空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)進(jin)(jin)入玻璃(li)滾板的(de)(de)(de)進(jin)(jin)口(kou)端(duan)停(ting)留(liu)時(shi),盛滿玻璃(li)粉的(de)(de)(de)長(chang)(chang)勺(shao)(shao)自(zi)動(dong)伸(shen)出(chu),送玻璃(li)粉進(jin)(jin)入坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)內(nei)孔(kong)后(hou)翻(fan)(fan)轉(zhuan)并刮(gua)平后(hou)迅速退出(chu)。坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)在玻璃(li)滾板上(shang)滾動(dong)時(shi),同(tong)時(shi)完(wan)成(cheng)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)內(nei)外表面(mian)的(de)(de)(de)涂(tu)(tu)粉。經驗指出(chu),當采(cai)用(yong)長(chang)(chang)勺(shao)(shao)進(jin)(jin)行(xing)內(nei)表面(mian)涂(tu)(tu)粉時(shi),應使涂(tu)(tu)粉長(chang)(chang)勺(shao)(shao)的(de)(de)(de)頭部(bu)伸(shen)出(chu)空(kong)心(xin)坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)尾(wei)端(duan)后(hou)再翻(fan)(fan)轉(zhuan)長(chang)(chang)勺(shao)(shao),要做到在坯(pi)(pi)(pi)料(liao)(liao)全(quan)長(chang)(chang)上(shang)的(de)(de)(de)內(nei)孔(kong)撒粉均勻,否則,擠壓(ya)后(hou)會造成(cheng)擠壓(ya)鋼管(guan)內(nei)表面(mian)波浪形(橘(ju)子(zi)皮)的(de)(de)(de)缺(que)陷。特別是對(dui)于較(jiao)軟(ruan)的(de)(de)(de)金屬擠壓(ya)時(shi)尤(you)為如此
3. 擠(ji)壓(ya)模的(de)(de)潤滑(圖2-20中的(de)(de)Ⅲ或5)。采用在擠(ji)壓(ya)模和坯(pi)料前端面之間放(fang)置一(yi)個玻(bo)璃潤滑墊的(de)(de)方法來實(shi)現擠(ji)壓(ya)模的(de)(de)入口錐和工作帶的(de)(de)潤滑。
不(bu)銹(xiu)鋼管擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi),當坯(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)前端進入擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模,并(bing)(bing)逐(zhu)漸形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品的(de)(de)(de)外形(xing)(xing)(xing)輪廓時(shi),不(bu)斷形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)新的(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)品表(biao)面。而(er)新表(biao)面的(de)(de)(de)尺寸與其延(yan)伸系(xi)數成(cheng)(cheng)正比例。為(wei)(wei)了在(zai)(zai)新表(biao)面與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模定徑(jing)帶(dai)之(zhi)間建立起(qi)連(lian)續(xu)的(de)(de)(de)隔(ge)離潤(run)滑(hua)層(ceng),采用以(yi)不(bu)同黏度的(de)(de)(de)粉狀玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑(ji)制(zhi)(zhi)作而(er)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)墊(dian),玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)放置在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)(liao)和(he)(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模之(zhi)間(圖2-20中的(de)(de)(de)5),作為(wei)(wei)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模和(he)(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品之(zhi)間的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)源。當玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)與加(jia)熱到(dao)高溫(wen)的(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)接觸(chu)時(shi),玻(bo)(bo)璃(li)(li)墊(dian)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)(liao)接觸(chu)的(de)(de)(de)層(ceng)面上開始熔化(hua),并(bing)(bing)且在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)作用迅速地隨若(ruo)坯(pi)料(liao)(liao)金屬的(de)(de)(de)流動而(er)被帶(dai)出(chu)模孔,在(zai)(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)(zhi)品的(de)(de)(de)表(biao)面上,形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)一層(ceng)厚約為(wei)(wei)0.025mm的(de)(de)(de)均勻覆蓋層(ceng)。與此同時(shi),隨著擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程的(de)(de)(de)進行,加(jia)熱的(de)(de)(de)還料(liao)(liao)斷地接觸(chu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)墊(dian)的(de)(de)(de)表(biao)面,使玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)連(lian)續(xu)不(bu)斷地重復熔化(hua)一流動,直至擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)程結束。
玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)的結構形(xing)(xing)狀,取決(jue)于擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)工作錐(zhui)的大小和(he)坯(pi)料金屬前端的形(xing)(xing)狀。在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)不銹(xiu)鋼管時(shi),通(tong)常(chang)采用(yong)的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)有(you)錐(zhui)形(xing)(xing)模(mo)和(he)平面模(mo)兩種形(xing)(xing)狀。因此玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)的形(xing)(xing)狀相應地也有(you)兩種,即錐(zhui)形(xing)(xing)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)和(he)平面玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)。錐(zhui)形(xing)(xing)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)在與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)接(jie)(jie)觸的一邊做成角(jiao)度與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)工作錐(zhui)角(jiao)相應的圓(yuan)錐(zhui)形(xing)(xing)。在坯(pi)料擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程中繳粗(cu)時(shi),坯(pi)料端部首先(xian)在鐓粗(cu)力的作用(yong)下(xia)形(xing)(xing)成入口(kou)錐(zhui),接(jie)(jie)著,在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的推動下(xia),變(bian)形(xing)(xing)金屬帶(dai)著接(jie)(jie)觸玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)時(shi)軟熔的玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑,流出擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)的工作帶(dai),形(xing)(xing)成制品的外形(xing)(xing)輪廓。
而平(ping)面(mian)(mian)玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊在(zai)(zai)與(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)模接觸的(de)(de)(de)一(yi)邊(bian)做(zuo)成與(yu)平(ping)面(mian)(mian)模相應的(de)(de)(de)圓(yuan)盤(pan)狀,只是圓(yuan)盤(pan)的(de)(de)(de)中心部分稍薄。坯(pi)料在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)過程中鐓粗時(shi),在(zai)(zai)鐓粗力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia),首先是玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊被壓(ya)(ya)碎;然(ran)后在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia),變(bian)形金屬沖破(po)玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊中部的(de)(de)(de)薄弱部分,帶著軟融的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑,流(liu)出(chu)擠(ji)壓(ya)(ya)模的(de)(de)(de)工作(zuo)帶;并且在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內金屬流(liu)動(dong)的(de)(de)(de)阻滯區部分,逐(zhu)漸地(di)形成玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)自然(ran)流(liu)動(dong)錐角;之后,玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊不斷地(di)重(zhong)復(fu)熔化一(yi)流(liu)動(dong),直至(zhi)擠(ji)壓(ya)(ya)過程結束。
使(shi)(shi)用(yong)錐形模(mo)(mo)(mo)或平面(mian)(mian)模(mo)(mo)(mo)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)異型材(cai)時(shi)(shi),玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)墊(dian)的(de)(de)中(zhong)心(xin)可以做成具(ju)有(you)(you)型材(cai)斷面(mian)(mian)形狀型腔的(de)(de)空(kong)(kong)心(xin)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)墊(dian),而擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)等(deng)空(kong)(kong)心(xin)制品時(shi)(shi),只能采(cai)用(yong)空(kong)(kong)心(xin)的(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)。經驗證明,這(zhe)在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi),可使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)金(jin)屬(shu)流動的(de)(de)阻滯(zhi)區逐漸形成玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)(hua)劑的(de)(de)自然流動錐角(jiao)促使(shi)(shi)在整個擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)過(guo)程中(zhong),變形金(jin)屬(shu)的(de)(de)正常流動。并且(qie),其孔(kong)的(de)(de)直(zhi)徑(jing)可以取(qu)比管(guan)子的(de)(de)直(zhi)徑(jing)大(da)10%~15%,這(zhe)是為了避免未(wei)熔化的(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)楔住由擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)和(he)芯(xin)(xin)棒組成的(de)(de)環(huan)狀孔(kong)隙。生產實踐表(biao)明,由擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)芯(xin)(xin)棒與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)組成的(de)(de)環(huan)狀孔(kong)隙較(jiao)小時(shi)(shi),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)孔(kong)被殘留(liu)的(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)(hua)劑堵塞是常有(you)(you)的(de)(de)現象(xiang),這(zhe)將(jiang)導(dao)致擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時(shi)(shi)坯料前端溫降,而使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力升高(gao),引起擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)桿(gan)頭(tou)部形成蘑菇狀或者開裂缺陷,導(dao)致擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)。桿(gan)過(guo)早(zao)損壞,甚至造成擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機停機,使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)過(guo)程無法進行(xing)。因(yin)此,保(bao)持擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)、芯(xin)(xin)棒和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)工(gong)作帶的(de)(de)清潔,及(ji)時(shi)(shi)清除(chu)黏(nian)(nian)著的(de)(de)殘留(liu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)和(he)鋼(gang)屑等(deng)污(wu)染(ran)物十分重要。經驗證明,對(dui)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)、芯(xin)(xin)棒和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯套(tao)的(de)(de)內(nei)表(biao)面(mian)(mian)等(deng)與變形金(jin)屬(shu)直(zhi)接(jie)接(jie)觸的(de)(de)工(gong)作面(mian)(mian)進行(xing)表(biao)面(mian)(mian)鍍鉻處(chu)理,將(jiang)可有(you)(you)效地減少殘留(liu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)潤滑(hua)(hua)劑及(ji)其對(dui)工(gong)具(ju)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)黏(nian)(nian)結(jie),提高(gao)工(gong)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼(gang)管(guan)模(mo)(mo)(mo)具(ju)的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽命和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制品的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)質量。