浙江至德鋼業有限公司采用立式穿孔機為臥式擠壓機提供空心坯料是不銹鋼管擠壓不同于有色金屬擠壓的一個特點。立式穿孔機有利于穿孔工具與坯料金屬在穿孔中心線上的對中，提高了穿孔后空心坯的同心度，有利于擠壓鋼管壁厚均勻度的提高。而采用液壓傳動的穿孔機工作平穩，沒有沖擊，穿孔速度容易控制，并且結構也比較簡單。因此，近代的鋼管擠壓機組都是采用立式液壓穿孔機提供空心坯料。
與鋼擠壓(ya)機配套(tao)的(de)(de)立(li)(li)式穿孔機的(de)(de)能力一般為(wei)所配套(tao)擠壓(ya)機能力的(de)(de)35%~45%,并且(qie)隨著擠壓(ya)坯料(liao)合金(jin)化程度的(de)(de)提高，立(li)(li)式穿孔機的(de)(de)能力與臥式擠壓(ya)機的(de)(de)能力的(de)(de)比例(li)有著提高的(de)(de)趨勢。
如果立式(shi)穿孔機(ji)僅用于擴(kuo)(kuo)孔工藝(yi)，則其能(neng)力(li)與擠壓(ya)機(ji)能(neng)力(li)的比例(li)可(ke)以(yi)減小到20%~35%,因為擴(kuo)(kuo)孔工藝(yi)時坯料(liao)無鐓粗工序(xu)，而穿孔工藝(yi)中所需穿孔機(ji)的最大壓(ya)力(li)是鐓粗工序(xu)。
1. 多(duo)穿孔筒的回轉(zhuan)框架(jia)結構
近代立式穿孔(kong)機采用帶有(you)2~3個穿孔(kong)筒(tong)的回轉(zhuan)框架結(jie)構，各個穿孔(kong)筒(tong)輪流工作，使所有(you)的輔助工序(xu)都(dou)在穿孔(kong)中心(xin)線(xian)之外進(jin)行，并且經(jing)常對穿孔(kong)筒(tong)內襯(chen)進(jin)行機械清(qing)理和冷卻的工作也(ye)在線(xian)外完成(cheng)。
英國Loewy 公司的1200t穿(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)在回轉(zhuan)框(kuang)架中裝有2個穿(chuan)孔(kong)(kong)筒(tong)(tong)(tong)，每個穿(chuan)孔(kong)(kong)筒(tong)(tong)(tong)布置4個工位，分別(bie)為：a. 卸去空心坯和(he)(he)剪(jian)切(qie)(qie)環；b. 預(yu)鐓粗和(he)(he)穿(chuan)孔(kong)(kong)；c. 從穿(chuan)孔(kong)(kong)筒(tong)(tong)(tong)中推出空心坯；d.穿(chuan)孔(kong)(kong)筒(tong)(tong)(tong)內襯和(he)(he)剪(jian)切(qie)(qie)環清理、冷卻(que)。
這種結(jie)構允許方便地布置所有(you)的輔助機械，縮短了穿孔機的工作周(zhou)期。
日(ri)本神戶制鋼的23MN(2300t)穿(chuan)(chuan)孔機帶有3個穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)的回轉框架結構，每個穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)布置(zhi)了(le)4個工位，即裝(zhuang)料一(yi)(yi)鐓粗(cu)一(yi)(yi)穿(chuan)(chuan)孔一(yi)(yi)取出(chu)空心坯(pi)及穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)內襯的清理和冷卻。
穿孔(kong)(kong)筒的工位從4個減少到(dao)3個，穿孔(kong)(kong)機的工作周期由30s增加到(dao)40秒(miao)。
2. 寬底座預(yu)應力張立柱固定(ding)螺帽的(de)剛性框架結構
雙移動橫梁在導(dao)向裝(zhuang)置(zhi)上移動；采用(yong)穿(chuan)(chuan)孔(kong)針和(he)穿(chuan)(chuan)孔(kong)桿(gan)的(de)(de)(de)套筒式連(lian)接系統；采用(yong)流動水冷(leng)卻，以(yi)防止橫梁在熱膨脹時產生(sheng)的(de)(de)(de)翹曲；采用(yong)預(yu)應(ying)力張(zhang)立柱固定螺帽(mao)，提高封(feng)閉式框(kuang)架結(jie)構的(de)(de)(de)剛性，提高穿(chuan)(chuan)孔(kong)過程中穿(chuan)(chuan)孔(kong)中心線的(de)(de)(de)同心度。
當坯(pi)料鐓粗時，兩個(ge)移動橫(heng)梁同步移動；穿(chuan)孔(kong)開始前(qian)兩個(ge)動梁分開并反(fan)向移動；移動橫(heng)梁的連接用機(ji)械方法(fa)來實現。
3. 多壓力缸結構
立式穿(chuan)(chuan)孔機的主缸，采(cai)用(yong)多缸結構，以(yi)(yi)實(shi)現(xian)鐓粗(cu)、穿(chuan)(chuan)孔或擴(kuo)孔時，以(yi)(yi)各個壓力缸的組合(he)選擇(ze)來滿足不(bu)同等(deng)級壓力的需求(qiu)，并且將主缸布置在下(xia)面，以(yi)(yi)縮小(xiao)穿(chuan)(chuan)孔機的總高度。
4. 液壓(ya)鎖緊穿孔(kong)筒(tong)及鐓粗穿孔(kong)桿的固定
采用(yong)專(zhuan)門的(de)鎖(suo)緊機(ji)構(gou)，以(yi)實(shi)現自動而快速(su)地安裝新(xin)穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒和穿(chuan)(chuan)孔(kong)鐓粗桿，并在空心坯(pi)的(de)卸料(liao)位置，借(jie)助于推坯(pi)料(liao)機(ji)進行穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒的(de)更換。使更換穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒的(de)時間縮短到10~20min。
5. 安裝穿孔頭(tou)或(huo)擴孔頭(tou)的(de)專門裝置(zhi)
安(an)裝穿孔(kong)頭或(huo)擴孔(kong)頭的裝置(zhi)與(yu)穿孔(kong)筒回轉框架連鎖，并且由儲存器經冷(leng)卻和檢查(cha)后提供穿孔(kong)頭或(huo)擴孔(kong)頭。
在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)過程中，下支承(cheng)桿(gan)封閉剪切環(huan)的(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)，在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料達到(dao)規定的(de)(de)厚度時(shi)，下支承(cheng)桿(gan)在(zai)上穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)橫梁的(de)(de)作(zuo)用下，下降并切斷穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料。穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)針(zhen)回(hui)程，穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)針(zhen)頭和(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料留在(zai)下面。對于(yu)雙穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)(tong)的(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機，穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)(tong)不在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)中心線上時(shi)，可用專門的(de)(de)機械取出穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)頭和(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料，而對于(yu)三穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)(tong)的(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)機，則采用回(hui)轉的(de)(de)卷筒(tong)(tong)將穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)頭、穿(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料和(he)剪切環(huan)一起取出。
6. 安裝(zhuang)(zhuang)新(xin)剪切環的裝(zhuang)(zhuang)置
通(tong)過不同工(gong)位的卷(juan)筒，取走(zou)穿(chuan)孔(kong)頭，穿(chuan)孔(kong)余料和剪切環。
對于雙穿孔(kong)(kong)筒的穿孔(kong)(kong)機，采用專(zhuan)門的機械(xie)裝(zhuang)置將剪(jian)切(qie)環(huan)和坯料一起裝(zhuang)進穿孔(kong)(kong)筒。
穿孔后，用機械手從(cong)穿孔筒中取出的(de)剪切環在第3個工位進(jin)行(xing)剪切環的(de)清理。
7. 將(jiang)坯料由水平位置改(gai)變成垂直位置并裝進穿孔筒中的機械裝置
為了(le)從穿(chuan)孔筒中(zhong)取出(chu)穿(chuan)孔空心坯，安裝有專門的液壓推出(chu)裝置，其能力(li)約(yue)為穿(chuan)孔機主(zhu)缸(gang)能力(li)的1/3.
8. 穿孔筒的清理和冷(leng)卻裝置(zhi)
采用旋轉(zhuan)的金屬絲刷子，并在其中(zhong)安裝有固定的水(shui)噴霧器裝置。
9. 穿孔筒內襯(chen)的預(yu)熱(re)器(qi)
穿孔前，穿孔筒的(de)預熱(re)采用附加(jia)內熱(re)式的(de)感(gan)應(ying)(ying)加(jia)熱(re)器，對于(yu)擠壓筒的(de)過(guo)盈裝配(pei)和保(bao)持裝配(pei)后的(de)預應(ying)(ying)力(li)是必要的(de)。
10. 穿孔針和敏粗桿的(de)套筒式連接(jie)機構
為了提高穿孔(kong)空心(xin)(xin)坯的壁厚精度，在現代(dai)穿孔(kong)機上(shang)采用鐓粗(cu)桿(gan)和穿孔(kong)針運動的套管系統(tong)。坯料(liao)鐓粗(cu)后，鐓粗(cu)桿(gan)并不返(fan)回，而是繼續(xu)保(bao)持和其接觸。這樣可以(yi)讓穿孔(kong)針精確(que)地對(dui)準坯料(liao)中心(xin)(xin)，并減小(xiao)其自由長度。以(yi)用穿孔(kong)鐓粗(cu)桿(gan)頭和專(zhuan)門的穿孔(kong)筒內襯套形成補(bu)充的穿孔(kong)定心(xin)(xin)。
11. 穿(chuan)孔機(ji)主(zhu)輔設(she)備(bei)的自動化
A. 穿孔(kong)機的程序(xu)控制(zhi)
穿孔機的(de)電(dian)子控(kong)制(zhi)是自(zi)由可編程(cheng)序的(de)控(kong)制(zhi)，其(qi)(qi)還附帶一種(zhong)操(cao)作(zuo)控(kong)制(zhi)的(de)程(cheng)序。這(zhe)種(zhong)電(dian)子控(kong)制(zhi)是新技術(shu)，可有以下幾種(zhong)操(cao)作(zuo)方法：a. 帶有連鎖的(de)更換工(gong)具(ju)的(de)操(cao)作(zuo)開(kai)關(guan)(guan)以及調節穿孔機空運轉的(de)操(cao)作(zuo)開(kai)關(guan)(guan)均不(bu)用按(an)鈕結構(gou)；b. 穿孔機的(de)主生產開(kai)關(guan)(guan)及所(suo)(suo)有各種(zhong)必(bi)要的(de)連鎖裝(zhuang)置(zhi)和(he)所(suo)(suo)有各種(zhong)輔(fu)助裝(zhuang)置(zhi)的(de)手動開(kai)關(guan)(guan)；c. 部(bu)分(fen)自(zi)動化(hua)電(dian)路，其(qi)(qi)中有單個(ge)的(de)自(zi)動匯(hui)集站，余下部(bu)分(fen)可用手動控(kong)制(zhi)進行(xing)；d. 整個(ge)設備(bei)用自(zi)動化(hua)的(de)程(cheng)序塊實現整個(ge)生產過程(cheng)的(de)自(zi)動化(hua)；e. 從控(kong)制(zhi)室(shi)的(de)主控(kong)制(zhi)臺上接通并監控(kong)設備(bei)的(de)所(suo)(suo)有各個(ge)部(bu)分(fen)。
B. 使用工業機(ji)器人(ren)
要阻止(zhi)工業機器人用于熱穿（擴）孔生產(chan)是(shi)困難的，特別是(shi)用于高(gao)(gao)溫（其(qi)溫度往(wang)(wang)往(wang)(wang)高(gao)(gao)達(da)1200℃)和(he)沉(chen)重的工件（其(qi)曲軸的重量高(gao)(gao)達(da)250kg)以及(ji)在多塵(chen)埃的環境中(zhong)的繁(fan)重作業。
要(yao)求在這(zhe)種不利(li)的(de)(de)生產條件下，機(ji)器(qi)人動(dong)作的(de)(de)準確(que)(que)性也不能遭到(dao)破壞。特別(bie)是當穿（擴）孔機(ji)裝料時，對(dui)尺寸和位(wei)置的(de)(de)準確(que)(que)性和穩定(ding)性均有很(hen)高的(de)(de)要(yao)求，因為(wei)在很(hen)多(duo)情況下尺寸和位(wei)置的(de)(de)準確(que)(que)性往往只(zhi)能偏差幾毫米。
機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)影(ying)響經濟效益的(de)(de)重大因素是它的(de)(de)靈活性。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)設備(bei)的(de)(de)“程(cheng)序”，即操(cao)作的(de)(de)有效距離，運(yun)動過程(cheng)和工(gong)(gong)作節奏(zou)必須能(neng)(neng)以(yi)(yi)簡(jian)單的(de)(de)方(fang)式加以(yi)(yi)調整和變化(hua)，使這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)除(chu)完成預先規(gui)定的(de)(de)任(ren)務(wu)外，還可令(ling)其做其他工(gong)(gong)作。這(zhe)(zhe)(zhe)就要(yao)求機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)不僅具(ju)有干預機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)的(de)(de)機(ji)能(neng)(neng)的(de)(de)自由(you)可編(bian)程(cheng)序，而且還要(yao)使任(ren)何一個沒有這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)高度發展的(de)(de)專門知識的(de)(de)人(ren)(ren)都能(neng)(neng)使用這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)。這(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)所要(yao)求的(de)(de)自由(you)可編(bian)程(cheng)序即是“Teach-in-方(fang)法(fa)的(de)(de)自由(you)可編(bian)程(cheng)序”。
Loewy(英國）12MN(1200t)立(li)式穿（擴(kuo)）孔機和神戶制鋼（日本）23MN(2300t)立式穿（擴）孔(kong)機的技術特(te)性(xing)見(jian)表8-28.
