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(ji)壓筒是用于放置已加熱(re)到擠(ji)壓溫度(du)的坯料的容器。擠(ji)壓時擠(ji)壓筒內壁(bi)承受著將坯料擠(ji)壓成制品(pin)全部變(bian)形的徑向(xiang)壓力,其(qi)負荷水平(ping)可以達到1000MPa以上(shang)。
擠(ji)壓(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)是(shi)十分嚴酷(ku)的(de)(de)(de)。沿被加熱(re)的(de)(de)(de)擠(ji)筒內(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)長(chang)度方(fang)向上,周期性的(de)(de)(de)作(zuo)用有強烈(lie)的(de)(de)(de)、不均(jun)勻(yun)的(de)(de)(de)加熱(re)和冷卻(que),高(gao)(gao)溫(wen)(wen)坯料與擠(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)壁(bi)之間接觸的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)摩(mo)擦(ca)力,高(gao)(gao)的(de)(de)(de)徑向壓(ya)(ya)力,隨后又沖擊(ji)性的(de)(de)(de)下(xia)降(jiang)。同時,冷空氣(qi)或水通過擠(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)孔(kong)腔,使(shi)其受到強烈(lie)的(de)(de)(de)冷卻(que)。在(zai)所(suo)有這些工作(zuo)條件(jian)下(xia),在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)材料中引起熱(re)超高(gao)(gao)應力。這種情況在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒前端三分之一的(de)(de)(de)內(nei)襯(chen)長(chang)度上顯(xian)得(de)尤其嚴重(zhong)。由于高(gao)(gao)溫(wen)(wen)變(bian)形金屬的(de)(de)(de)流動,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)前端的(de)(de)(de)套(tao)筒壁(bi)上引起強烈(lie)的(de)(de)(de)熱(re)摩(mo)擦(ca),使(shi)其產(chan)生磨(mo)損或裂(lie)紋,導致內(nei)襯(chen)損壞。
早期的(de)(de)擠壓(ya)筒(tong)(tong)采用(yong)的(de)(de)都(dou)(dou)是整體結構,現(xian)在這種結構的(de)(de)擠壓(ya)筒(tong)(tong)甚至在小噸位的(de)(de)擠壓(ya)機上(shang)都(dou)(dou)已被淘汰。目前(qian),現(xian)代化(hua)的(de)(de)大型擠壓(ya)機上(shang)所采用(yong)的(de)(de)擠壓(ya)筒(tong)(tong)一(yi)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)系(xi)統(tong)都(dou)(dou)是由2個、3個或更多(duo)(duo)的(de)(de)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)組成(cheng)的(de)(de)多(duo)(duo)層結構擠壓(ya)筒(tong)(tong),并(bing)且(qie)在各(ge)層套(tao)(tao)筒(tong)(tong)之間(jian)都(dou)(dou)帶(dai)有(you)一(yi)定的(de)(de)過盈(ying)量(liang),以熱裝的(de)(de)方式裝配而成(cheng)。
采用(yong)過(guo)盈配合的(de)(de)多層結構擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong),使(shi)(shi)(shi)每層套筒(tong)(tong)的(de)(de)結合面上都具有一定的(de)(de)預(yu)應(ying)(ying)力(li)。由(you)于(yu)(yu)有預(yu)應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)存在,使(shi)(shi)(shi)多層結構的(de)(de)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)在承受(shou)擠(ji)(ji)壓產生的(de)(de)熱(re)超高(gao)應(ying)(ying)力(li)作用(yong)時,套筒(tong)(tong)之間的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)分布(bu)趨于(yu)(yu)均勻,從(cong)而使(shi)(shi)(shi)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)套筒(tong)(tong)的(de)(de)材料得到充分的(de)(de)利用(yong);并且還可(ke)以提(ti)高(gao)熱(re)擠(ji)(ji)壓時擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)承受(shou)的(de)(de)單位(wei)壓力(li),從(cong)而提(ti)高(gao)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)套筒(tong)(tong)的(de)(de)使(shi)(shi)(shi)用(yong)壽命。
擠壓(ya)筒(tong)內(nei)襯套的(de)(de)結(jie)構形式(shi),包括內(nei)襯套的(de)(de)內(nei)徑和形狀,內(nei)襯套外徑與中套內(nei)徑的(de)(de)配(pei)合;除(chu)了(le)過盈配(pei)合之(zhi)外,還有多種形式(shi)的(de)(de)配(pei)合,如圖7-4所示。擠壓(ya)筒(tong)內(nei)襯套經熱處理后,其硬度HRC達到40~45;在不重車的(de)(de)情況(kuang)下,使用壽命達到1500~4000次。

除(chu)此之外(wai),擠壓(ya)筒(tong)使用時,為(wei)了(le)建立熱擠壓(ya)過程(cheng)本身所需的熱力學條件,擠壓(ya)筒(tong)的預熱極為(wei)重(zhong)要。擠壓(ya)筒(tong)的預熱可以提高其使用壽命。
擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)預(yu)(yu)熱(re)(re)時,為了能快速地加熱(re)(re),減小(xiao)熱(re)(re)量損失,在外加熱(re)(re)的(de)同(tong)時,最(zui)好能采(cai)用(yong)特殊(shu)可換式(shi)加熱(re)(re)器來(lai)預(yu)(yu)熱(re)(re)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)內(nei)部,為了保持(chi)壓(ya)(ya)人套筒(tong)(tong)時在套筒(tong)(tong)和擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)產生的(de)預(yu)(yu)應力(li),內(nei)加熱(re)(re)非常必要(yao)。若僅強烈的(de)外加熱(re)(re),將使預(yu)(yu)應力(li)降低,從而,惡化(hua)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)套筒(tong)(tong)的(de)工作能力(li)。
一(yi)般對于較(jiao)大(da)噸位(wei)的(de)(de)(de)(de)臥(wo)式擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)熱(re)采(cai)用內(nei)置式的(de)(de)(de)(de)加熱(re)元件進行(xing)(xing)預(yu)(yu)熱(re)(圖(tu)7-5和圖(tu)7-6),而(er)對于較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong),較(jiao)多的(de)(de)(de)(de)是(shi)采(cai)用活動的(de)(de)(de)(de)感(gan)應加熱(re)器(也有用熱(re)坯料)直接(jie)放(fang)入擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)腔內(nei)進行(xing)(xing)預(yu)(yu)熱(re)。一(yi)旦擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)開始(shi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)便(bian)處于受熱(re)狀態,不需要加熱(re),而(er)是(shi)需要經常進行(xing)(xing)冷卻。圖(tu)7-5所示為俄羅(luo)斯(si)制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)63MN(6300t)臥(wo)式液壓(ya)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機的(de)(de)(de)(de)帶預(yu)(yu)熱(re)裝(zhuang)置的(de)(de)(de)(de)三層結構擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong),圖(tu)7-6所示為德國(guo)制(zhi)造的(de)(de)(de)(de)帶擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)測溫裝(zhuang)置的(de)(de)(de)(de)60MN(6000t)臥(wo)式液壓(ya)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)機三層結構擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)。

一、擠壓筒-套(tao)筒系(xi)統的設(she)計條件
擠壓筒(tong)-套筒(tong)系統的設計條件如(ru)下:
1. 擠壓時,擠壓筒(tong)中的內壓力分布是(shi)不均勻的,其影響因素很多。但設(she)計(ji)計(ji)算時,認為(wei)內應力是(shi)均勻分布的。
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(zai)設計計算擠壓簡(jian)一(yi)套(tao)簡(jian)系(xi)統部件(jian)時,首先根(gen)據(ju)經驗(yan)數據(ju)確定擠壓簡(jian)的主要(yao)尺(chi)寸(cun)、套(tao)筒的數量及其近似尺(chi)寸(cun),然后對所選定的系(xi)統進(jin)行強度驗(yan)算。
4. 工(gong)藝(yi)條件決定(ding)了(le)擠壓機(ji)工(gong)作套(tao)筒所(suo)需(xu)的內(nei)徑和擠壓力。此(ci)擠壓力為在工(gong)作套(tao)筒內(nei)孔(kong)截面上(shang)建立一定(ding)的單位壓力所(suo)必(bi)需(xu)的。
5. 擠壓筒外徑(jing)采用以下(xia)關系式確定:

6. 在擠壓筒(tong)(tong)-套(tao)筒(tong)(tong)系統計算時,當套(tao)筒(tong)(tong)壁厚(hou)增加至一定范圍而(er)對(dui)最大應(ying)(ying)力(li)數值的影響很小時,為使套(tao)筒(tong)(tong)材料的性能得(de)到充(chong)分(fen)利用,并(bing)使沿斷面上應(ying)(ying)力(li)較均勻地分(fen)布(bu),在大壓力(li)的情況下應(ying)(ying)采用組合套(tao)筒(tong)(tong)。
7. 對于(yu)多層結(jie)構的(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)一(yi)套筒(tong)(tong)(tong)(tong)系統(tong),可根據其(qi)(qi)許用應(ying)力與壁厚系數的(de)(de)關系圖表來選擇合(he)理結(jie)構的(de)(de)多層擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)。其(qi)(qi)保證條件是:套筒(tong)(tong)(tong)(tong)以一(yi)定的(de)(de)公盈裝入多層擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)中,提高其(qi)(qi)承(cheng)受最大壓(ya)(ya)力的(de)(de)能力,并在(zai)此(ci)壓(ya)(ya)力下(xia),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)一(yi)套筒(tong)(tong)(tong)(tong)系統(tong)內的(de)(de)應(ying)力不超過允許值(zhi)。
8. 擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)一套筒(tong)系統(tong)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du),由(you)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)材(cai)料(liao)在工作溫(wen)度(du)下(xia)的(de)(de)屈服(fu)(fu)極(ji)限(σt)和單位擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)所決定。在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)一套筒(tong)內表(biao)面上的(de)(de)最大(da)切(qie)應(ying)力(li)不(bu)應(ying)超(chao)過這個(ge)屈服(fu)(fu)極(ji)限。當此應(ying)力(li)大(da)于(yu)或等(deng)于(yu)材(cai)料(liao)熱(re)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)(de)屈服(fu)(fu)極(ji)限,則擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)應(ying)做成(cheng)2、3或4層。這時整個(ge)系統(tong)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)就取(qu)決于(yu)所選(xuan)用材(cai)料(liao)在熱(re)狀(zhuang)態(tai)下(xia)的(de)(de)屈服(fu)(fu)強(qiang)(qiang)度(du)極(ji)限σt、σt'、σt”和擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)各個(ge)套筒(tong)中產生的(de)(de)應(ying)力(li)。實踐(jian)證(zheng)明,在這種(zhong)情況下(xia)套筒(tong)的(de)(de)內、外直徑比很重要。對(dui)所有套筒(tong)來(lai)講,應(ying)是相等(deng)的(de)(de),即(ji)(ji)(ji)如果d/dx=U,那么U1=U2=U3.對(dui)易擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)金(jin)屬用較(jiao)厚的(de)(de)套筒(tong),即(ji)(ji)(ji)U1>U2;而對(dui)難擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)金(jin)屬采用較(jiao)薄的(de)(de)套筒(tong),即(ji)(ji)(ji)U1<U2.
在(zai)正確選(xuan)擇(ze)(ze)切(qie)應(ying)力(li)時,可(ke)正確選(xuan)擇(ze)(ze)用以抵消主(zhu)應(ying)力(li)的(de)熱裝應(ying)力(li)。為了安全,各套(tao)簡均(jun)在(zai)一(yi)定的(de)公盈量下進(jin)行(xing)熱裝,以使每個套(tao)筒的(de)負(fu)荷與(yu)材料熱狀(zhuang)態(tai)下的(de)屈服極限(xian)有(you)同(tong)樣(yang)的(de)比例。在(zai)計算時,應(ying)采用低于相應(ying)材料在(zai)熱狀(zhuang)態(tai)下之屈服極限(xian)。
為(wei)使套筒中的(de)應(ying)力趨于平緩,采用(yong)如(ru)下的(de)直徑比:

9. 在強度(du)驗算(suan)時,因(yin)為(wei)擠壓(ya)筒部件通(tong)常是采用韌(ren)性熱強鋼制(zhi)造的(de),因(yin)此,最近似的(de)是按(an)第三強度(du)理(li)(li)論(lun)(lun)(最大(da)切(qie)應力理(li)(li)論(lun)(lun))和第四(si)強度(du)理(li)(li)論(lun)(lun)(能量理(li)(li)論(lun)(lun))驗算(suan)。對于(yu)整體式擠壓(ya)筒,其危(wei)險點(擠壓(ya)筒內表面(mian))上的(de)應力不超過允用值(zhi)的(de)情況下其最大(da)壓(ya)力,可按(an)第三強度(du)理(li)(li)論(lun)(lun)計算(suan),也可按(an)第四(si)強度(du)理(li)(li)論(lun)(lun)計算(suan)。
10. 多層擠(ji)壓筒的極限應(ying)力與層數無關(guan),與整體(ti)式擠(ji)壓筒相(xiang)比,其極限應(ying)力提高2倍(bei)。
11. 擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)的內部壓(ya)(ya)力(li),在套筒(tong)橫截面的徑(jing)向(xiang)上產生壓(ya)(ya)縮應(ying)力(li),在切(qie)線(xian)方向(xiang)上產生拉伸應(ying)力(li)。軸向(xiang)應(ying)力(li)在所有斷面中(zhong)是均勻分布的,計算時(shi)可忽略不計。
12. 擠壓(ya)筒(tong)-套(tao)筒(tong)系統的熱裝配是在(zai)(zai)一定的公(gong)盈量(liang)下裝入已加熱到350~400℃溫度的擠壓(ya)筒(tong)中。已磨(mo)損套(tao)筒(tong)的更(geng)換可以在(zai)(zai)專用的設(she)備上(shang)(shang)進行,也可采(cai)用專門裝置在(zai)(zai)擠壓(ya)機上(shang)(shang)頂出(chu)套(tao)筒(tong)。套(tao)筒(tong)頂出(chu)時(shi),其壓(ya)力不(bu)允許大于3~5MPa(表壓(ya))。因為套(tao)筒(tong)頂出(chu)后,急劇的卸壓(ya)可能引(yin)起擠壓(ya)機工作故障,甚至在(zai)(zai)大壓(ya)力下會導致擠壓(ya)機損壞。
13. 在熱裝時,應保(bao)證套(tao)筒(tong)和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)材(cai)料不會被回火而(er)產生塑性(xing)變(bian)形,消(xiao)除套(tao)筒(tong)內的(de)原始受壓(ya)(ya)狀態,減小熱裝時的(de)公盈(ying)將會惡化擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)殼體的(de)工(gong)作,增加套(tao)筒(tong)的(de)應力,從而(er)更難選擇(ze)(ze)套(tao)筒(tong)的(de)材(cai)料。因(yin)此,過盈(ying)選擇(ze)(ze)不當可(ke)使(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)使(shi)用壽命降(jiang)低。
過(guo)盈(ying)量一般為(wei)筒(tong)徑的(de)0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠壓(ya)機(ji)在(zai)各套(tao)筒(tong)上的(de)公盈(ying)量均(jun)為(wei)0.2%(與德國 Schloemann公司的(de)31.5MN(3150t)擠壓(ya)機(ji)相同)。
原上海(hai)異形鋼管(guan)廠的(de)經驗(yan)認(ren)為(wei),過(guo)盈量為(wei)筒(tong)徑的(de)0.15%(約為(wei)0.7~1.2mm)較(jiao)為(wei)合適。
14. 在確定了(le)多(duo)層(ceng)擠壓(ya)筒由(you)套(tao)筒熱(re)裝和擠壓(ya)力(li)(li)(li)所產生的應力(li)(li)(li)之后,在選擇套(tao)筒和擠壓(ya)筒的材料時,還要考慮附加(jia)應力(li)(li)(li)的存在。附加(jia)應力(li)(li)(li)由(you)以下因素產生: a. 擠(ji)壓(ya)時,套筒與熱鋼(gang)坯接觸(chu)導(dao)致擠(ji)壓(ya)筒一套筒系(xi)統的(de)溫(wen)升;b. 壓(ya)力(li)沿擠(ji)壓(ya)筒長度上傳遞的(de)不(bu)均勻性;c. 金屬與套筒壁(bi)的(de)熱摩擦。
根據(ju)以上因(yin)素對擠壓筒一套筒系統中應(ying)力產生的(de)影(ying)響,應(ying)提(ti)出其修正值。
二、擠壓筒內(nei)襯的使(shi)用條件(jian)
擠(ji)壓(ya)筒(tong)內襯(chen)是多層擠(ji)壓(ya)筒(tong)一套筒(tong)系統中的(de)易(yi)損件,其壽命一般為1500~4000次/只。擠(ji)壓(ya)筒(tong)內襯(chen)的(de)使用條件如下:
1. 擠(ji)壓(ya)(ya)時,金屬在(zai)(zai)高(gao)溫高(gao)壓(ya)(ya)下(xia)以(yi)400mm/s的(de)(de)(de)速度滑(hua)動,即使在(zai)(zai)良好的(de)(de)(de)潤滑(hua)條件下(xia),內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面在(zai)(zai)1.5mm深度的(de)(de)(de)范(fan)圍(wei)內(nei)(nei)(nei)(nei)被加熱(re)到650~700℃的(de)(de)(de)高(gao)溫。尤其是在(zai)(zai)靠近(jin)擠(ji)壓(ya)(ya)模一(yi)端的(de)(de)(de)200~300mm的(de)(de)(de)長度上,擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面遭受到最強烈(lie)的(de)(de)(de)熱(re)摩擦,引起最嚴重的(de)(de)(de)磨損,會(hui)形成縱向劃道(dao)、內(nei)(nei)(nei)(nei)壁溝(gou)槽(cao)和表面粗糙及龜裂,進而導致內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)報廢。因此,一(yi)般在(zai)(zai)設計多層擠(ji)壓(ya)(ya)簡一(yi)套(tao)簡系統的(de)(de)(de)結(jie)構時。應(ying)該考(kao)慮到擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)套(tao)筒(tong)可(ke)以(yi)允(yun)許調頭使用。因為使用經驗表明,在(zai)(zai)進料端的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面沒有發生磨損。
另外(wai),當內(nei)襯壓(ya)入不良或(huo)者由于中(zhong)套和內(nei)襯磨損,公盈消(xiao)失(shi),會形成內(nei)襯縱向裂紋(wen)。大部分(fen)縱向裂紋(wen)的(de)發生都在(zai)內(nei)襯壓(ya)出以(yi)(yi)后(hou)(hou),即公盈已(yi)經消(xiao)失(shi)之時。這種(zhong)情(qing)況限制了(le)內(nei)襯修復的(de)可(ke)能性。作為(wei)預防的(de)辦法,可(ke)以(yi)(yi)在(zai)內(nei)襯壓(ya)出以(yi)(yi)后(hou)(hou),立即在(zai)500℃溫度下進行退火4~5h,以(yi)(yi)消(xiao)除應力。
2. 國外的(de)使用(yong)經驗已經證明,采用(yong)離心澆注的(de)空心坯來制造擠(ji)壓筒的(de)內(nei)襯,是(shi)最合(he)理(li)的(de)工藝。因為在其(qi)制造過程中消耗最少,成本最低。
采用離(li)心澆注空心坯作擠(ji)壓(ya)筒內(nei)襯(chen)時,其機械(xie)加工的余量,對(dui)外徑(jing)而言(yan)約為(wei)10~15mm,對(dui)內(nei)徑(jing)而言(yan)應不少于20~25mm.內(nei)襯(chen)粗加工以后再經熱(re)處理(淬(cui)火(huo)后高溫回火(huo))。
專門的研究(jiu)確(que)定(ding),鍛(duan)造的擠壓(ya)筒內(nei)襯和離心澆注(zhu)的擠壓(ya)筒內(nei)襯,其使(shi)用(yong)壽命(ming)相同。在各種工作條(tiao)件下(xia)的實際使(shi)用(yong),證明均可以達到1500~4000次/只的使(shi)用(yong)壽命(ming)指標。
三、臥式(shi)擠壓機的擠壓筒一套筒系統的計算
80MN(8000t)擠(ji)壓機擠(ji)壓筒的(de)結構(帶(dai)預熱(re)器)如圖(tu)7-7所示。

計算時(shi),按作用有內(nei)外壓力的(de)多(duo)層(ceng)厚(hou)壁圓筒強度計算的(de)方法進(jin)行。
假(jia)設:(1)沿擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)長度(du)上單位(wei)壓(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)不(bu)變,且與擠(ji)壓(ya)(ya)墊(dian)上的單位(wei)壓(ya)(ya)力(li)(li)相等;(2)軸(zhou)向壓(ya)(ya)應(ying)力(li)(li)不(bu)大,計(ji)算時可忽略(lve)不(bu)計(ji);(3)所有的組(zu)成套筒(tong)(tong)經受均勻的熱制度(du)的作(zuo)用(yong);(4)內孔在(zai)加熱器的作(zuo)用(yong)下對套筒(tong)(tong)外(wai)內表(biao)面應(ying)力(li)(li)和變形無影響。
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:

在(zai)強(qiang)度驗(yan)算時,因(yin)為擠壓筒部(bu)件(jian)(jian)通(tong)常是采用韌性熱強(qiang)鋼制造,且(qie)其受(shou)力(li)(li)條件(jian)(jian)為二(er)向的平面應力(li)(li)狀(zhuang)態。因(yin)此,對于(yu)整(zheng)體式擠壓筒,在(zai)內表面危險點上的應力(li)(li)不超過允(yun)許值的情況下,其最大(da)壓應力(li)(li),可按(an)第三強(qiang)度理論和第四強(qiang)度理論來計算。
按照第四(si)強度理論計算(suan)時(shi)的等效(xiao)應力為:


可見,多層擠壓(ya)筒(tong)的(de)內(nei)應力(li)絕對(dui)值始終小于許(xu)用應力(li)絕對(dui)值。且擠壓(ya)筒(tong)的(de)裝配(pei)次(ci)序(圖7-7)為:裝好擠壓(ya)筒(tong)殼(ke)體(將(jiang)套(tao)筒(tong)2嵌入(ru)(ru)套(tao)筒(tong)1中),然后,在由(you)套(tao)筒(tong)1和2所組成的(de)擠壓(ya)筒(tong)殼(ke)體中嵌入(ru)(ru)內(nei)套(tao)筒(tong)3。
按式(7-8)確(que)定最大單位力(li),為了便于計算,列表(biao)7-2.


第(di)3套筒(tong)(內套筒(tong))的(de)內應力(li),即為在(zai)對(dui)每個套筒(tong)所選(xuan)擇許用(yong)應力(li)情況下,所求的(de)整(zheng)個擠壓(ya)筒(tong)的(de)最大(da)單(dan)位工(gong)作(zuo)壓(ya)力(li)(對(dui)應表7-2第(di)17行)。
按式(7-10)確定擠壓筒的(de)(de)內應(ying)力(li),并與列入表7-2第17行的(de)(de)式(7-8)確定的(de)(de)單位(wei)壓力(li)相比較得:



