精密鋼管二輥斜軋穿孔坯料的生產(chǎn)

在由兩個同向旋轉(zhuǎn)且輥軸交叉傾斜的軋輥、兩塊導板(或?qū)ПP)以及頂頭構(gòu)成的孔型中把實心管坯穿軋成空心毛管的工序(見管坯穿孔)。1884年由德國曼內(nèi)斯曼(R．＆M．Mannesmann)兄弟發(fā)明。他們在鍛道圓坯的實踐中發(fā)現(xiàn)，圓坯在邊旋轉(zhuǎn)邊壓縮的過程中，中心會出現(xiàn)破裂，形成不規(guī)則的小孔——孔腔(cav1ty)，由此得到啟發(fā)，設(shè)想用二輥斜軋法來生產(chǎn)無縫管。開始采取無頂頭斜軋，獲得的管子內(nèi)孔很小且很粗糙，不能應(yīng)用，后來改為加頂頭斜軋獲得了成功。后人又對導向工具、軋輥形狀和數(shù)量等做了改進，相繼出現(xiàn)了帶導盤的二輥斜軋穿孔、三輥斜軋穿孔、菌式穿孔機穿孔以及盤式穿孔機穿孔等。

二輥斜軋穿孔機的變形區(qū)大致可分為4個區(qū)域(見圖)。

1區(qū)主要作用是為穿孔做準備和順利地實現(xiàn)一、二次咬入(見斜軋穿孔原理)。由于軋輥入口錐表面有錐度，沿穿孔方向(軸向)前進的管坯逐漸在徑向受壓縮，被壓縮部分的金屬一部分向橫向(導板方向)流動，使坯料斷面由圓形變成橢圓形，而表層金屬向軸向延伸，因此在坯料前端會形成一個喇叭口狀的凹陷，此凹陷和定心孔一起保證了穿孔時頂頭鼻部對準坯料中心，以減小毛管前端的壁厚不均。

Ⅱ區(qū)為穿孔區(qū)。主要作用是穿孔，即使實心坯變成空心的毛管。該區(qū)從金屬與頂頭相遇開始到與頂頭圓錐帶始端接觸為止，主要是壓縮壁厚，被壓縮的金屬向橫向和縱向流動，但橫向流動受到導板的限制，所以縱向延伸變形是主要的。在穿孔機上穿孔毛管可有很大的延伸系數(shù)， 到5以上，這是斜軋穿孔的特點。

Ⅲ區(qū)為展軋區(qū)。該區(qū)頂頭母線和軋輥母線近似平行，主要作用是展軋(均整)管壁，改善管壁的尺寸精度和內(nèi)外表面質(zhì)量。

Ⅳ區(qū)為轉(zhuǎn)圓區(qū)。該區(qū)的作用是靠軋輥旋轉(zhuǎn)加工把橢圓形的軋件轉(zhuǎn)圓。該區(qū)長度很短，變形屬塑性彎曲變形

精密鋼管擠壓

用擠壓方法生產(chǎn)管材。擠壓管材的品種和規(guī)格達2500余種。在大型立式擠壓機上擠壓的鋁管 外徑達1500mm的鋁管。在200MN臥式擠壓機上可獲得外徑小于或等于1000mm的管材。采用輪靴式擠壓機(見連續(xù)擠壓)可擠出≠5mmX0.4mm的細管材。

擠壓方法

管材可采用正向擠壓、反向擠壓和聯(lián)合擠壓法生產(chǎn)，但聯(lián)合擠壓法目前較少應(yīng)用。在管材正向擠壓中，廣泛應(yīng)用的是空心錠一穿孔針法(圖a)、實心錠一穿孔針法(圖b)和實心錠焊合擠壓法(見組合模擠壓)。

空心錠正向擠壓時，由于被擠壓金屬同穿孔針之間存在摩擦力，減少了內(nèi)層金屬的超前流動，金屬流動比較均勻。此外，錠坯中心為穿孔針占據(jù)，不會產(chǎn)生擠壓縮尾。采用實心錠一穿孔針法時，穿孔過程分為4個階段。第1階段為準備階段即填充階段，第2階段為開始穿孔階段，第3階段為劇烈穿孔階段，第4階段為穿透階段。針尖一旦進入?？坠ぷ鲙В┛走^程即告結(jié)束。采用實心錠坯的穿孔擠壓具有如下優(yōu)點：工序少，周期短，幾何廢料少，成本較低；金屬流動均勻，管材組織性能均勻，成品率高；產(chǎn)品內(nèi)外表面質(zhì)量好；穿孔針不需要潤滑；工模具設(shè)計和制造都比組合模擠壓簡單，使用壽命也較長。在管材生產(chǎn)中，穿孔擠壓仍存在較大的局限性，多用于擠壓管坯毛料和擠壓熔點較低的合金管材，且只適用于短錠、高溫、慢速擠壓工藝。在帶隨動針的小擠壓機上擠壓以及擠壓長管、大直徑管和異形薄壁管時，采用穿孔擠壓則相當困難。采用焊合法擠壓管材時可用舌形模和平面組合模在各種型式的擠壓機上將實心錠坯擠壓成管材。由于組合模針短，牢固地固定于模子中間，采用焊合法可擠壓內(nèi)徑小、壁厚薄、精度高、內(nèi)表面質(zhì)量好的管材。然而此法只適用于在正常的擠壓溫度下易成形的金屬和合金，如工業(yè)純鋁、鋁-錳及鋁-鎂-硅系合金，在某些情況下也可以擠壓鋁-鎂合金。