不銹鋼管熱擠(ji)壓工藝(yi)過程能順利進(jin)行,玻璃潤滑(hua)劑(ji)起著關鍵(jian)性的作用。玻璃潤滑(hua)劑(ji)既是(shi)潤滑(hua)劑(ji),又是(shi)隔熱劑(ji)。
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。
因此,最佳的玻(bo)璃潤滑(hua)(hua)劑(ji)應該是(shi)在擠壓溫度下同時具(ju)備良好的潤滑(hua)(hua)性能和隔熱性能。
圖(tu)2-19所(suo)示為(wei)實心坯(pi)料(liao)在穿(chuan)(擴)孔機上穿(chuan)孔成空(kong)心坯(pi),圖(tu)2-20所(suo)示為(wei)在擠壓機上擠壓不銹鋼(gang)管(guan)。
從圖2-19可以看出,壞(huai)料(liao)在立式(shi)穿(chuan)(chuan)(chuan)(擴(kuo))孔機上的(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(擴(kuo))孔的(de)(de)工序中(zhong),穿(chuan)(chuan)(chuan)(擴(kuo))孔筒內襯的(de)(de)內表(biao)面(mian)與穿(chuan)(chuan)(chuan)(擴(kuo))孔坯料(liao)的(de)(de)外表(biao)面(mian)之間的(de)(de)滑動表(biao)面(mian)(圖2-19中(zhong)的(de)(de)Ⅰ),以及穿(chuan)(chuan)(chuan)孔芯(xin)棒(bang)(穿(chuan)(chuan)(chuan)、擴(kuo)孔頭)與坯料(liao)內表(biao)面(mian)之間的(de)(de)滑動表(biao)面(mian)(圖2-19中(zhong)的(de)(de)Ⅱ)為潤滑面(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。
在擠壓過程中,玻(bo)璃(li)潤滑劑的(de)(de)使用效果與使用方(fang)法以(yi)及實際(ji)操(cao)作有(you)(you)著(zhu)直接的(de)(de)關系(xi)。一般在大多(duo)數(shu)的(de)(de)情況下(xia)要(yao)求玻(bo)璃(li)潤滑劑對(dui)于潤滑表面的(de)(de)覆蓋要(yao)均勻,或者是潤滑劑定量逐漸進(jin)入變(bian)形(xing)區(qu)。但在特(te)殊(shu)情況下(xia),也會(hui)要(yao)求玻(bo)璃(li)潤滑劑以(yi)不均勻的(de)(de)方(fang)式進(jin)入金屬(shu)的(de)(de)變(bian)形(xing)區(qu),以(yi)便補償或平衡(heng)變(bian)形(xing)金屬(shu)在變(bian)形(xing)區(qu)內的(de)(de)流(liu)動速度(du),使玻(bo)璃(li)潤滑劑得(de)到更有(you)(you)效的(de)(de)應(ying)用。
對于玻璃潤滑劑的(de)應(ying)用方法,許多公司都進行過專門的(de)研究。目前,有專門的(de)機構(gou)和機械(xie)自(zi)動地來完成各種(zhong)潤滑條件下(xia)潤滑劑的(de)施加。但是,也有部分操(cao)作仍然是依靠手工來完成的(de)。
在不銹鋼管和型(xing)鋼的(de)熱(re)擠壓(ya)過程中,玻(bo)璃(li)潤滑劑的(de)使用基本上有以下(xia)三種情況:
1. 實(shi)心或空心坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)(de)外(wai)(wai)表面潤(run)滑(hua)(圖2-20中的(de)(de)(de)(de)I)。采(cai)用(yong)玻(bo)璃(li)(li)滾(gun)(gun)板裝置在線的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)方式(shi)。該裝置由斜(xie)(xie)置的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)滾(gun)(gun)板、布(bu)(bu)(bu)料(liao)器、振動(dong)器、自動(dong)刮(gua)板和內(nei)外(wai)(wai)粗細(xi)粉(fen)(fen)勺以(yi)及重量可調的(de)(de)(de)(de)粗細(xi)粉(fen)(fen)筒組成。加熱(re)前經過除鱗(lin)的(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao),經輥道進入平面垂直布(bu)(bu)(bu)置的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)滾(gun)(gun)板,在布(bu)(bu)(bu)滿(man)粉(fen)(fen)狀玻(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)斜(xie)(xie)板上滾(gun)(gun)動(dong)一(yi)圈,坯(pi)(pi)料(liao)外(wai)(wai)表面上即(ji)涂(tu)上一(yi)層玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen),作為(wei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時坯(pi)(pi)料(liao)與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)劑。每擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)一(yi)支(zhi)坯(pi)(pi)料(liao),布(bu)(bu)(bu)料(liao)器自動(dong)往(wang)返一(yi)次,并用(yong)刮(gua)板裝置自動(dong)刮(gua)平玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen),作為(wei)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時坯(pi)(pi)料(liao)與擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)劑,準備(bei)下一(yi)個擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)周期的(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)外(wai)(wai)涂(tu)粉(fen)(fen)。經驗表明,采(cai)用(yong)帶有梳子形凹(ao)凸的(de)(de)(de)(de)刮(gua)板下端部(bu),刮(gua)后玻(bo)璃(li)(li)滾(gun)(gun)板平面上的(de)(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)粉(fen)(fen)呈橫向波浪形分布(bu)(bu)(bu),坯(pi)(pi)料(liao)涂(tu)粉(fen)(fen)后擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時可以(yi)得到較好的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)效果。
2. 空心(xin)(xin)坯(pi)(pi)料(liao)的內(nei)表(biao)面(mian)潤滑(圖2-20中的Ⅱ)。采(cai)用內(nei)涂(tu)粉(fen)(fen)(fen)裝置(zhi)來完(wan)成。該(gai)裝置(zhi)由(you)一瓢形長(chang)(chang)勺(shao)和(he)自(zi)動送進(jin)(jin)、退出(chu)及翻轉裝置(zhi)和(he)刮(gua)板工具組成。空心(xin)(xin)坯(pi)(pi)料(liao)進(jin)(jin)入玻(bo)(bo)璃滾板的進(jin)(jin)口端停留時(shi),盛(sheng)滿玻(bo)(bo)璃粉(fen)(fen)(fen)的長(chang)(chang)勺(shao)自(zi)動伸出(chu),送玻(bo)(bo)璃粉(fen)(fen)(fen)進(jin)(jin)入坯(pi)(pi)料(liao)內(nei)孔(kong)(kong)后翻轉并刮(gua)平后迅(xun)速退出(chu)。坯(pi)(pi)料(liao)在(zai)玻(bo)(bo)璃滾板上滾動時(shi),同時(shi)完(wan)成坯(pi)(pi)料(liao)內(nei)外表(biao)面(mian)的涂(tu)粉(fen)(fen)(fen)。經驗指出(chu),當采(cai)用長(chang)(chang)勺(shao)進(jin)(jin)行內(nei)表(biao)面(mian)涂(tu)粉(fen)(fen)(fen)時(shi),應(ying)使涂(tu)粉(fen)(fen)(fen)長(chang)(chang)勺(shao)的頭部伸出(chu)空心(xin)(xin)坯(pi)(pi)料(liao)的尾(wei)端后再翻轉長(chang)(chang)勺(shao),要做(zuo)到(dao)在(zai)坯(pi)(pi)料(liao)全(quan)長(chang)(chang)上的內(nei)孔(kong)(kong)撒粉(fen)(fen)(fen)均勻,否則,擠(ji)壓(ya)后會造(zao)成擠(ji)壓(ya)鋼管(guan)內(nei)表(biao)面(mian)波浪形(橘子皮)的缺陷。特別是對于較軟的金屬擠(ji)壓(ya)時(shi)尤為如此(ci)
3. 擠壓(ya)(ya)模的潤滑(圖(tu)2-20中(zhong)的Ⅲ或5)。采用在擠壓(ya)(ya)模和坯(pi)料前端面之間放置一個玻(bo)璃潤滑墊的方法來實現擠壓(ya)(ya)模的入口錐(zhui)和工作(zuo)帶的潤滑。
不(bu)銹鋼管擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)(shi),當坯(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)前端進入擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模,并(bing)逐漸(jian)形成(cheng)(cheng)(cheng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外形輪廓(kuo)時(shi)(shi)(shi),不(bu)斷形成(cheng)(cheng)(cheng)新(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)品表(biao)面(mian)。而新(xin)(xin)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)尺寸與(yu)其延(yan)伸系數(shu)成(cheng)(cheng)(cheng)正比例。為了在(zai)新(xin)(xin)表(biao)面(mian)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模定徑帶(dai)(dai)之間(jian)(jian)建立起連(lian)續的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)隔(ge)離潤(run)滑(hua)層,采(cai)用以不(bu)同(tong)黏度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)粉(fen)狀玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)劑制(zhi)作而成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian),玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)放置(zhi)在(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)(liao)和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模之間(jian)(jian)(圖2-20中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)5),作為擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)源。當玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)與(yu)加熱到(dao)高溫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)料(liao)(liao)接觸(chu)時(shi)(shi)(shi),玻(bo)(bo)璃(li)墊(dian)(dian)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)(liao)接觸(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)層面(mian)上(shang)開(kai)始熔(rong)化,并(bing)且(qie)在(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用迅速地隨(sui)若坯(pi)料(liao)(liao)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流動而被(bei)帶(dai)(dai)出模孔,在(zai)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)上(shang),形成(cheng)(cheng)(cheng)一層厚(hou)約為0.025mm的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)均勻(yun)覆蓋(gai)層。與(yu)此同(tong)時(shi)(shi)(shi),隨(sui)著(zhu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進行,加熱的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)還料(liao)(liao)斷地接觸(chu)玻(bo)(bo)璃(li)墊(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian),使(shi)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)墊(dian)(dian)連(lian)續不(bu)斷地重復熔(rong)化一流動,直至擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)程結束(shu)。
玻璃潤滑(hua)墊(dian)的(de)(de)結構形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang),取決于(yu)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)工(gong)作(zuo)(zuo)錐的(de)(de)大小(xiao)和(he)坯料(liao)金(jin)屬(shu)前端的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)。在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)不(bu)銹鋼管時,通常采用(yong)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)有錐形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)模(mo)和(he)平(ping)面模(mo)兩種形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)。因此玻璃潤滑(hua)墊(dian)的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)相應地(di)也有兩種,即錐形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)玻璃潤滑(hua)墊(dian)和(he)平(ping)面玻璃潤滑(hua)墊(dian)。錐形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)玻璃潤滑(hua)墊(dian)在(zai)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)接觸(chu)的(de)(de)一邊做成(cheng)角度與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)工(gong)作(zuo)(zuo)錐角相應的(de)(de)圓錐形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)。在(zai)坯料(liao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)過(guo)程中(zhong)繳粗時,坯料(liao)端部首(shou)先在(zai)鐓粗力(li)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)下形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)入口(kou)錐,接著(zhu),在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)(de)推(tui)動(dong)下,變形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)金(jin)屬(shu)帶著(zhu)接觸(chu)玻璃潤滑(hua)墊(dian)時軟熔的(de)(de)玻璃潤滑(hua)劑,流出擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)帶,形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)制品的(de)(de)外形(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)輪廓。
而平(ping)面玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)墊在(zai)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)接觸的(de)一邊(bian)做(zuo)成與平(ping)面模(mo)相應的(de)圓盤狀(zhuang),只是圓盤的(de)中心(xin)部(bu)分(fen)稍薄(bo)(bo)。坯料(liao)在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)中鐓粗(cu)時,在(zai)鐓粗(cu)力(li)的(de)作(zuo)用下,首先(xian)是玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)墊被壓(ya)(ya)碎(sui);然(ran)后在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)作(zuo)用下,變形(xing)金屬沖(chong)破玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)墊中部(bu)的(de)薄(bo)(bo)弱(ruo)部(bu)分(fen),帶著軟(ruan)融的(de)玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji),流出擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)的(de)工作(zuo)帶;并且在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內金屬流動的(de)阻滯區部(bu)分(fen),逐漸地形(xing)成玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)自然(ran)流動錐(zhui)角;之后,玻(bo)璃(li)潤(run)(run)滑(hua)墊不斷地重復(fu)熔化一流動,直至(zhi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)結束。
使(shi)(shi)用(yong)(yong)錐形(xing)(xing)模(mo)或(huo)平面(mian)模(mo)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)異型材時(shi)(shi)(shi),玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)墊的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中心(xin)可(ke)(ke)以做成具(ju)(ju)有型材斷面(mian)形(xing)(xing)狀型腔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空心(xin)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)墊,而(er)(er)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼管等空心(xin)制品時(shi)(shi)(shi),只能采用(yong)(yong)空心(xin)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)墊。經(jing)驗證明,這在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)(shi),可(ke)(ke)使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內金(jin)屬(shu)流(liu)動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)阻滯(zhi)區逐漸形(xing)(xing)成玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)自然流(liu)動錐角(jiao)促使(shi)(shi)在整個擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程中,變形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)正常流(liu)動。并(bing)且,其孔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑可(ke)(ke)以取比管子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)直徑大10%~15%,這是(shi)為了避免未熔化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)楔住由(you)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)和芯棒(bang)組成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環狀孔隙。生(sheng)產實踐表(biao)(biao)明,由(you)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯棒(bang)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)組成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環狀孔隙較小時(shi)(shi)(shi),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)孔被殘(can)留的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)劑堵塞是(shi)常有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang),這將導致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi)(shi)坯料前端溫降,而(er)(er)使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)升(sheng)高,引起擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿頭部(bu)形(xing)(xing)成蘑菇狀或(huo)者開裂缺(que)陷,導致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)。桿過早損壞,甚至造成擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機停機,使(shi)(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程無法進行。因(yin)此,保持擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒、芯棒(bang)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)工(gong)作帶(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)清(qing)潔,及時(shi)(shi)(shi)清(qing)除(chu)黏(nian)著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)留玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)和鋼屑等污染(ran)物十分重要。經(jing)驗證明,對擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)、芯棒(bang)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內襯套的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)等與(yu)變形(xing)(xing)金(jin)屬(shu)直接(jie)接(jie)觸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作面(mian)進行表(biao)(biao)面(mian)鍍鉻處理,將可(ke)(ke)有效地減少殘(can)留玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑(hua)劑及其對工(gong)具(ju)(ju)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黏(nian)結,提高工(gong)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼管模(mo)具(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)壽命(ming)和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)制品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)質量。