擠壓筒是不銹鋼管擠壓機組工模具中最大的部件,25~30MN(2500~3000t)擠壓機的擠壓筒一套筒部件的重量達到8~10噸,50MN(5000t)擠壓機擠壓筒重約15t,60MN(6000t)擠壓機的擠壓筒重為20t,80MN(8000t)擠壓機的擠壓筒重40t,而220MN(20000t)擠壓機的擠壓筒重達100t以上。


  擠壓筒(tong)是用于放置(zhi)已(yi)加熱到擠壓溫度的坯料(liao)的容器。擠壓時擠壓筒(tong)內壁承受著將坯料(liao)擠壓成制品(pin)全部變形的徑向壓力(li),其負荷水(shui)平可以(yi)(yi)達到1000MPa以(yi)(yi)上。


  擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)工(gong)作條件是十分嚴酷的(de)(de)。沿(yan)被加熱(re)的(de)(de)擠(ji)筒(tong)(tong)(tong)內襯(chen)的(de)(de)長度(du)方向(xiang)上,周(zhou)期性的(de)(de)作用(yong)有強烈(lie)的(de)(de)、不均勻的(de)(de)加熱(re)和冷卻,高(gao)溫坯料與(yu)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)內襯(chen)壁(bi)之間接觸的(de)(de)高(gao)溫高(gao)壓(ya)(ya)(ya)摩擦(ca)力,高(gao)的(de)(de)徑向(xiang)壓(ya)(ya)(ya)力,隨后又沖擊性的(de)(de)下降。同時,冷空(kong)氣或(huo)水(shui)通過擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)內襯(chen)的(de)(de)孔腔,使(shi)(shi)其(qi)(qi)受到(dao)強烈(lie)的(de)(de)冷卻。在(zai)所有這些工(gong)作條件下,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)材料中(zhong)引起熱(re)超高(gao)應力。這種(zhong)情況(kuang)在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)前端三分之一的(de)(de)內襯(chen)長度(du)上顯得尤其(qi)(qi)嚴重(zhong)。由于高(gao)溫變形金屬的(de)(de)流動(dong),在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)內襯(chen)前端的(de)(de)套筒(tong)(tong)(tong)壁(bi)上引起強烈(lie)的(de)(de)熱(re)摩擦(ca),使(shi)(shi)其(qi)(qi)產生磨損(sun)或(huo)裂紋(wen),導(dao)致(zhi)內襯(chen)損(sun)壞。


  早(zao)期的(de)(de)擠壓(ya)筒(tong)采用的(de)(de)都(dou)是(shi)整體結(jie)(jie)構,現在這(zhe)種結(jie)(jie)構的(de)(de)擠壓(ya)筒(tong)甚(shen)至在小噸位的(de)(de)擠壓(ya)機上都(dou)已(yi)被(bei)淘汰(tai)。目前,現代化的(de)(de)大型(xing)擠壓(ya)機上所采用的(de)(de)擠壓(ya)筒(tong)一套筒(tong)系(xi)統都(dou)是(shi)由2個、3個或更(geng)多的(de)(de)套筒(tong)組成的(de)(de)多層結(jie)(jie)構擠壓(ya)筒(tong),并且在各(ge)層套筒(tong)之間(jian)都(dou)帶有一定的(de)(de)過(guo)盈(ying)量,以熱裝(zhuang)的(de)(de)方式裝(zhuang)配而成。


  采用過盈配合的(de)(de)(de)多層(ceng)結構擠壓(ya)筒(tong)(tong)(tong),使每(mei)層(ceng)套筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)結合面(mian)上都具(ju)有(you)一定的(de)(de)(de)預(yu)應力(li)。由于有(you)預(yu)應力(li)的(de)(de)(de)存在(zai),使多層(ceng)結構的(de)(de)(de)擠壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)在(zai)承受擠壓(ya)產生的(de)(de)(de)熱(re)超高應力(li)作用時(shi),套筒(tong)(tong)(tong)之間(jian)的(de)(de)(de)應力(li)分布(bu)趨于均勻,從而使擠壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)套筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)材料得到充分的(de)(de)(de)利用;并且還(huan)可以提(ti)高熱(re)擠壓(ya)時(shi)擠壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)承受的(de)(de)(de)單位壓(ya)力(li),從而提(ti)高擠壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)套筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)使用壽命(ming)。


  擠壓筒內(nei)襯套的(de)結構形式,包括內(nei)襯套的(de)內(nei)徑和形狀,內(nei)襯套外徑與中套內(nei)徑的(de)配合(he);除了過盈配合(he)之外,還有多種形式的(de)配合(he),如圖7-4所示(shi)。擠壓筒內(nei)襯套經熱處(chu)理(li)后,其硬度HRC達到(dao)(dao)40~45;在不(bu)重車的(de)情況下,使(shi)用(yong)壽(shou)命達到(dao)(dao)1500~4000次(ci)。


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  除此之(zhi)外,擠(ji)壓(ya)筒使(shi)用(yong)時,為了建立熱(re)擠(ji)壓(ya)過程本身所需(xu)的熱(re)力學條件,擠(ji)壓(ya)筒的預熱(re)極(ji)為重要。擠(ji)壓(ya)筒的預熱(re)可以提高其使(shi)用(yong)壽命。


  擠(ji)壓筒(tong)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)時,為(wei)(wei)了(le)能快速地加熱(re)(re)(re),減小熱(re)(re)(re)量損失(shi),在外加熱(re)(re)(re)的(de)(de)同時,最好(hao)能采(cai)用特殊可換(huan)式加熱(re)(re)(re)器來預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)擠(ji)壓筒(tong)的(de)(de)內(nei)部,為(wei)(wei)了(le)保持壓人(ren)套(tao)(tao)筒(tong)時在套(tao)(tao)筒(tong)和擠(ji)壓筒(tong)內(nei)產(chan)生的(de)(de)預(yu)(yu)應力,內(nei)加熱(re)(re)(re)非常必要。若(ruo)僅強(qiang)烈的(de)(de)外加熱(re)(re)(re),將使預(yu)(yu)應力降低,從而,惡化擠(ji)壓筒(tong)套(tao)(tao)筒(tong)的(de)(de)工(gong)作能力。


  一般(ban)對(dui)于較(jiao)大噸位的(de)(de)(de)臥式擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji),擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)預(yu)熱(re)(re)采用內置(zhi)式的(de)(de)(de)加熱(re)(re)元件進行(xing)預(yu)熱(re)(re)(圖(tu)7-5和圖(tu)7-6),而對(dui)于較(jiao)小的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong),較(jiao)多的(de)(de)(de)是(shi)采用活動的(de)(de)(de)感應加熱(re)(re)器(也有用熱(re)(re)坯料)直接(jie)放入擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內腔內進行(xing)預(yu)熱(re)(re)。一旦擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)開始擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)內襯(chen)便處(chu)于受熱(re)(re)狀(zhuang)態,不需(xu)要加熱(re)(re),而是(shi)需(xu)要經常進行(xing)冷卻(que)。圖(tu)7-5所示為俄羅斯制造的(de)(de)(de)63MN(6300t)臥式液壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)帶預(yu)熱(re)(re)裝置(zhi)的(de)(de)(de)三層(ceng)結構(gou)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong),圖(tu)7-6所示為德國制造的(de)(de)(de)帶擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)測溫裝置(zhi)的(de)(de)(de)60MN(6000t)臥式液壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)三層(ceng)結構(gou)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)。


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一、擠壓筒(tong)-套筒(tong)系(xi)統的設計條(tiao)件


 擠壓筒-套筒系統的設計(ji)條(tiao)件如下(xia):


  1. 擠壓(ya)(ya)時,擠壓(ya)(ya)筒中的內(nei)壓(ya)(ya)力分布(bu)是(shi)不均勻的,其影響(xiang)因(yin)素很多(duo)。但(dan)設計計算時,認為(wei)內(nei)應力是(shi)均勻分布(bu)的。


  2. 擠壓時,擠壓筒壁上的單位壓力的大小是很難確定的。在足夠精確的情況下,可以認為其等于(0.5~0.8)p,即作用在擠壓筒壁上的徑向壓力pi,將低于擠壓桿上所施加的壓力p。


   擠壓力在金屬中的傳遞是不均勻的,其不同于壓力在液體中的傳遞,因此實際上在計算徑向壓力時,采用pi=(0.5~0.8)p,其中,金屬變形的難易系數(0.5~0.8)與變形金屬在一定壓力下的流動能力有關,即擠壓難變形材料時,該系數取小值。


  3. 在設計(ji)計(ji)算(suan)擠(ji)壓簡(jian)(jian)一套簡(jian)(jian)系(xi)統部件時,首先根(gen)據(ju)經驗數據(ju)確定(ding)擠(ji)壓簡(jian)(jian)的主要尺寸、套筒(tong)的數量及其近似尺寸,然(ran)后對所選(xuan)定(ding)的系(xi)統進行(xing)強度驗算(suan)。


  4. 工藝(yi)條件決定了(le)擠(ji)(ji)壓(ya)機工作(zuo)套(tao)(tao)筒(tong)所需的(de)內徑和擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)。此擠(ji)(ji)壓(ya)力(li)為(wei)在(zai)工作(zuo)套(tao)(tao)筒(tong)內孔截面上建立一定的(de)單位壓(ya)力(li)所必需的(de)。


  5. 擠壓筒外徑(jing)采用(yong)以下關(guan)系式確定:


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  6. 在擠壓筒-套(tao)筒系統(tong)計算時,當套(tao)筒壁(bi)厚增(zeng)加至一定范(fan)圍而對最大應力(li)數值的(de)影(ying)響很小時,為使套(tao)筒材料的(de)性能得到充分(fen)利用,并(bing)使沿斷面上應力(li)較均勻(yun)地(di)分(fen)布(bu),在大壓力(li)的(de)情況下應采用組合套(tao)筒。


  7. 對于多層(ceng)結構的(de)擠(ji)壓筒一套筒系(xi)統,可根據(ju)其許用應力(li)與壁厚系(xi)數的(de)關系(xi)圖表來選擇(ze)合理結構的(de)多層(ceng)擠(ji)壓筒。其保證條(tiao)件(jian)是:套筒以一定的(de)公盈裝入多層(ceng)擠(ji)壓筒中,提高其承(cheng)受(shou)最大壓力(li)的(de)能力(li),并在此壓力(li)下,擠(ji)壓筒一套筒系(xi)統內的(de)應力(li)不超過允(yun)許值(zhi)。


  8. 擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒一(yi)套(tao)(tao)(tao)筒系統的(de)(de)強(qiang)度(du),由擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒材(cai)(cai)料在(zai)工作溫(wen)度(du)下(xia)的(de)(de)屈(qu)服極(ji)限(xian)(xian)(σt)和(he)單位擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)所決(jue)定。在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒一(yi)套(tao)(tao)(tao)筒內表面(mian)上的(de)(de)最大(da)切應力(li)(li)不應超過這(zhe)個屈(qu)服極(ji)限(xian)(xian)。當此應力(li)(li)大(da)于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)材(cai)(cai)料熱(re)狀態下(xia)的(de)(de)屈(qu)服極(ji)限(xian)(xian),則擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒應做成2、3或4層。這(zhe)時整個系統的(de)(de)強(qiang)度(du)就取決(jue)于(yu)(yu)所選用材(cai)(cai)料在(zai)熱(re)狀態下(xia)的(de)(de)屈(qu)服強(qiang)度(du)極(ji)限(xian)(xian)σt、σt'、σt”和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒各個套(tao)(tao)(tao)筒中(zhong)產(chan)生的(de)(de)應力(li)(li)。實踐證明,在(zai)這(zhe)種情況下(xia)套(tao)(tao)(tao)筒的(de)(de)內、外(wai)直徑比很(hen)重要(yao)。對所有套(tao)(tao)(tao)筒來講(jiang),應是(shi)相等的(de)(de),即(ji)如果d/dx=U,那么U1=U2=U3.對易擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)金屬用較(jiao)厚的(de)(de)套(tao)(tao)(tao)筒,即(ji)U1>U2;而對難擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)金屬采(cai)用較(jiao)薄的(de)(de)套(tao)(tao)(tao)筒,即(ji)U1<U2.


  在(zai)(zai)正(zheng)(zheng)確選擇切應力(li)時(shi),可正(zheng)(zheng)確選擇用(yong)以抵消(xiao)主應力(li)的熱(re)裝應力(li)。為了安全(quan),各套簡均在(zai)(zai)一定的公(gong)盈量下(xia)進行熱(re)裝,以使每個套筒的負荷(he)與材料(liao)熱(re)狀態下(xia)的屈服極限有(you)同樣的比例。在(zai)(zai)計算時(shi),應采用(yong)低于相應材料(liao)在(zai)(zai)熱(re)狀態下(xia)之屈服極限。


為(wei)使套筒(tong)中的(de)應力趨(qu)于平緩,采(cai)用如下的(de)直(zhi)徑比(bi):


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 9. 在(zai)強(qiang)度(du)驗(yan)算時,因為擠(ji)(ji)壓(ya)筒部件通常(chang)是采用韌(ren)性熱強(qiang)鋼制(zhi)造的(de),因此(ci),最近似的(de)是按(an)第(di)三強(qiang)度(du)理(li)論(最大(da)切(qie)應力(li)理(li)論)和(he)第(di)四強(qiang)度(du)理(li)論(能量理(li)論)驗(yan)算。對于整體(ti)式擠(ji)(ji)壓(ya)筒,其危險點(擠(ji)(ji)壓(ya)筒內表面)上的(de)應力(li)不超過(guo)允用值(zhi)的(de)情(qing)況下其最大(da)壓(ya)力(li),可按(an)第(di)三強(qiang)度(du)理(li)論計算,也(ye)可按(an)第(di)四強(qiang)度(du)理(li)論計算。


 10. 多層(ceng)擠(ji)壓筒的極限(xian)(xian)應(ying)力與(yu)(yu)層(ceng)數(shu)無(wu)關,與(yu)(yu)整體式(shi)擠(ji)壓筒相比,其(qi)極限(xian)(xian)應(ying)力提(ti)高2倍。


 11. 擠(ji)壓筒(tong)的內部壓力,在(zai)套(tao)筒(tong)橫截面(mian)的徑向上產(chan)(chan)生壓縮應力,在(zai)切線方向上產(chan)(chan)生拉伸應力。軸向應力在(zai)所有斷面(mian)中是均勻分布的,計算時可(ke)忽略不計。


 12. 擠壓(ya)(ya)(ya)筒-套(tao)(tao)筒系統(tong)的(de)(de)(de)熱裝配是在(zai)一定的(de)(de)(de)公盈量下裝入已加熱到350~400℃溫(wen)度的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)(ya)筒中。已磨損(sun)套(tao)(tao)筒的(de)(de)(de)更換可以在(zai)專用(yong)的(de)(de)(de)設(she)備上進行,也可采用(yong)專門裝置在(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)機(ji)上頂(ding)出(chu)套(tao)(tao)筒。套(tao)(tao)筒頂(ding)出(chu)時(shi),其壓(ya)(ya)(ya)力不允許(xu)大于3~5MPa(表壓(ya)(ya)(ya))。因為套(tao)(tao)筒頂(ding)出(chu)后,急劇(ju)的(de)(de)(de)卸壓(ya)(ya)(ya)可能引起擠壓(ya)(ya)(ya)機(ji)工作故(gu)障,甚(shen)至在(zai)大壓(ya)(ya)(ya)力下會導(dao)致擠壓(ya)(ya)(ya)機(ji)損(sun)壞。


 13. 在熱裝時,應(ying)保(bao)證套筒(tong)和擠(ji)壓(ya)筒(tong)材(cai)料(liao)不會(hui)被回火而產生(sheng)塑性(xing)變形,消除套筒(tong)內(nei)的(de)原始受壓(ya)狀態,減小熱裝時的(de)公(gong)盈(ying)將會(hui)惡(e)化(hua)擠(ji)壓(ya)筒(tong)殼體的(de)工作,增加套筒(tong)的(de)應(ying)力,從而更難選擇套筒(tong)的(de)材(cai)料(liao)。因(yin)此,過盈(ying)選擇不當可使擠(ji)壓(ya)筒(tong)使用壽命降低(di)。


 過盈量一般為(wei)筒(tong)徑的0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠壓機(ji)在各套筒(tong)上的公盈量均(jun)為(wei)0.2%(與德國 Schloemann公司的31.5MN(3150t)擠壓機(ji)相(xiang)同)。


  原上海(hai)異形鋼管廠的經驗認為(wei),過盈量(liang)為(wei)筒徑的0.15%(約為(wei)0.7~1.2mm)較為(wei)合適。


14. 在確定了多(duo)層擠(ji)壓筒(tong)由套(tao)(tao)筒(tong)熱裝和(he)擠(ji)壓力所產生(sheng)的應力之后,在選擇套(tao)(tao)筒(tong)和(he)擠(ji)壓筒(tong)的材料時(shi),還要考慮附加應力的存(cun)在。附加應力由以下(xia)因素產生(sheng): a. 擠壓(ya)時(shi),套筒(tong)(tong)(tong)與熱(re)鋼坯(pi)接觸導致(zhi)擠壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)一(yi)套筒(tong)(tong)(tong)系統的(de)溫升;b. 壓(ya)力沿擠壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)長度上傳(chuan)遞的(de)不均(jun)勻性;c. 金屬(shu)與套筒(tong)(tong)(tong)壁的(de)熱(re)摩擦。


根據以上因素對擠壓筒(tong)一套筒(tong)系統(tong)中應力(li)產生的影響,應提出其修正值(zhi)。


二、擠壓筒內襯的(de)使用條件(jian)


擠壓筒內襯(chen)是多層擠壓筒一(yi)套筒系統中的(de)易(yi)損件,其壽(shou)命一(yi)般為(wei)1500~4000次/只。擠壓筒內襯(chen)的(de)使用條件如下:


 1. 擠(ji)(ji)壓(ya)時,金屬在高溫高壓(ya)下以(yi)400mm/s的(de)(de)(de)(de)(de)速度滑動,即(ji)使(shi)在良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)潤滑條件下,內(nei)(nei)襯(chen)內(nei)(nei)表面在1.5mm深(shen)度的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)(nei)被加熱(re)到650~700℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫。尤其(qi)是在靠(kao)近擠(ji)(ji)壓(ya)模一端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)200~300mm的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度上,擠(ji)(ji)壓(ya)筒內(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)表面遭受到最強烈的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)摩擦,引起最嚴重(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)磨損,會形(xing)成縱(zong)向(xiang)劃(hua)道、內(nei)(nei)壁溝槽和表面粗糙及(ji)龜裂,進而導致內(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)報廢。因(yin)(yin)此,一般在設計多層擠(ji)(ji)壓(ya)簡一套簡系統的(de)(de)(de)(de)(de)結構時。應該考慮(lv)到擠(ji)(ji)壓(ya)筒的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)襯(chen)套筒可以(yi)允(yun)許調頭使(shi)用。因(yin)(yin)為使(shi)用經驗表明,在進料(liao)端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒內(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)表面沒有發生(sheng)磨損。


另外,當內(nei)(nei)襯(chen)壓(ya)入不(bu)良或者由于中(zhong)套和內(nei)(nei)襯(chen)磨(mo)損,公(gong)盈(ying)消失(shi)(shi),會形成內(nei)(nei)襯(chen)縱(zong)向(xiang)裂(lie)紋。大部(bu)分縱(zong)向(xiang)裂(lie)紋的(de)(de)發生都在內(nei)(nei)襯(chen)壓(ya)出(chu)以(yi)后(hou),即公(gong)盈(ying)已經消失(shi)(shi)之時(shi)。這(zhe)種情況限制了內(nei)(nei)襯(chen)修復(fu)的(de)(de)可能性。作為預防(fang)的(de)(de)辦法(fa),可以(yi)在內(nei)(nei)襯(chen)壓(ya)出(chu)以(yi)后(hou),立即在500℃溫度下進行退(tui)火4~5h,以(yi)消除應力。


 2. 國外的(de)(de)使用(yong)經(jing)驗已經(jing)證(zheng)明,采用(yong)離心澆注(zhu)的(de)(de)空(kong)心坯來制造(zao)擠壓筒的(de)(de)內襯,是最(zui)合(he)理的(de)(de)工藝。因為在其制造(zao)過程(cheng)中消耗最(zui)少(shao),成本最(zui)低(di)。


  采用離心澆注(zhu)空心坯作擠壓筒內(nei)襯時,其機械加工的(de)余(yu)量,對外徑而言(yan)約為10~15mm,對內(nei)徑而言(yan)應不少于20~25mm.內(nei)襯粗(cu)加工以(yi)后(hou)再(zai)經(jing)熱處理(li)(淬(cui)火后(hou)高(gao)溫回火)。


  專門的(de)(de)研(yan)究確定,鍛造的(de)(de)擠壓筒(tong)內襯和(he)離心(xin)澆注的(de)(de)擠壓筒(tong)內襯,其使(shi)用壽命相同。在(zai)各(ge)種(zhong)工作條(tiao)件下的(de)(de)實際使(shi)用,證明均可以達(da)到(dao)1500~4000次/只的(de)(de)使(shi)用壽命指標。


三、臥式擠壓機(ji)的(de)擠壓筒(tong)一(yi)套筒(tong)系統(tong)的(de)計算


 80MN(8000t)擠壓(ya)機擠壓(ya)筒的結(jie)構(帶預(yu)熱器(qi))如圖7-7所示。


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  計(ji)算時,按(an)作(zuo)用有(you)內外壓力的多層厚壁圓筒強度計(ji)算的方法進(jin)行。


  假(jia)設(she):(1)沿(yan)擠壓筒(tong)長度上單位壓應力(li)(li)不變,且與擠壓墊上的單位壓力(li)(li)相等;(2)軸向壓應力(li)(li)不大(da),計算時可忽略不計;(3)所有的組成套筒(tong)經受(shou)均(jun)勻(yun)的熱(re)制度的作用;(4)內(nei)孔在加熱(re)器的作用下對套筒(tong)外內(nei)表面應力(li)(li)和變形(xing)無(wu)影響。


 按Slame公式確定切向應力σt和徑向應力σr,而軸向力引起的應力σg不計。則:


式 1.jpg


 在強(qiang)度驗算(suan)(suan)時,因為擠壓筒部件(jian)通常是采用韌性(xing)熱強(qiang)鋼制造(zao),且其(qi)受(shou)力(li)條件(jian)為二(er)向的平面應(ying)(ying)力(li)狀態。因此,對于整體式擠壓筒,在內表面危險點上的應(ying)(ying)力(li)不超過允許(xu)值(zhi)的情況下,其(qi)最大壓應(ying)(ying)力(li),可按第(di)三強(qiang)度理論和第(di)四強(qiang)度理論來計算(suan)(suan)。


按照第四強度理論計(ji)算時(shi)的(de)等效應力為:


式 3.jpg


式 9.jpg

可(ke)見,多層擠壓筒(tong)(tong)的(de)內應(ying)力絕對值(zhi)始(shi)終小于許(xu)用應(ying)力絕對值(zhi)。且擠壓筒(tong)(tong)的(de)裝(zhuang)配次序(圖7-7)為:裝(zhuang)好擠壓筒(tong)(tong)殼(ke)體(ti)(將套筒(tong)(tong)2嵌入(ru)套筒(tong)(tong)1中),然后,在由套筒(tong)(tong)1和2所組成的(de)擠壓筒(tong)(tong)殼(ke)體(ti)中嵌入(ru)內套筒(tong)(tong)3。


按式(7-8)確(que)定最大單位(wei)力,為了便于計算,列表7-2.





第3套筒(tong)(內套筒(tong))的內應力(li),即為在對每個套筒(tong)所選擇(ze)許用(yong)應力(li)情況下,所求的整個擠壓(ya)筒(tong)的最大單位工作壓(ya)力(li)(對應表7-2第17行)。


按式(7-10)確(que)定(ding)(ding)擠壓筒的內應力,并與(yu)列入表7-2第(di)17行的式(7-8)確(que)定(ding)(ding)的單位壓力相比(bi)較(jiao)得: