精密鋼管的冷拔

拔制管材的各種常規(guī)方法如圖1所示。

(1)無芯棒拔管，用于只減小管子外徑。

(2)不動短芯棒拔管，用于同時減小管子外徑和壁厚；這種方法由于芯棒固定，且使用固定外模，摩擦阻力大，拔制力大，道次變形量??；優(yōu)點是拔制方法簡單，故被廣泛應(yīng)用。

(3)浮動芯棒拔管，常用于卷筒拔管，能生產(chǎn)很長的管子(100m以上)。浮動芯棒拔制時拔制力較小，可提高道次變形量；由于不存在拉桿的限制，可帶芯棒拔制直徑很小的管子。

(4)長芯棒拔管，拔管時由于芯棒同管子一起運動，基本上了芯捧上的摩擦阻力，因而可降低拔制力和增加道次變形量；芯棒運動還可降低管子內(nèi)表面粗糙度；長芯棒拔管的缺點是對芯棒要求嚴格，且拔后要脫棒。脫棒的方法有兩種：一種是在斜軋機上將管子和芯棒一起展軋，使管子少量擴徑，之后在抽棒機上將芯棒抽出；另一種是利用雙模拔制來進行抽芯棒前的擴徑(見圖2)，后一個模子是附加模，通過附加模時管壁只有很小的變形量，管子直徑稍有擴大，可降低脫棒時的脫棒力；也可用兩個四輥滾模進行展軋脫棒。

(5)擴徑拔管，管子壁厚減小，直徑增大，管長有些縮短；擴徑拔管時，管子固定不動而拉桿帶動芯棒從管內(nèi)通過。

生產(chǎn)精密鋼管管料尺寸的選擇

在冷加工管材生產(chǎn)中，管料的尺寸(直徑和壁厚)決定著變形道次、成品管尺寸精度和表面質(zhì)量。在能保證成品管質(zhì)量的前提下盡可能選用接近成品尺寸的管料。管料的小壁厚應(yīng)能保證管料和成品管的壁厚差(即總減壁量)能熱軋管表面的螺紋道、劃道等表面缺陷，改善壁厚不均，以獲得尺寸公差和表面質(zhì)量都符合要求的管材。在冷拔管生產(chǎn)中，冷拔的小總減壁量一般取0.5～1mm。對成品管質(zhì)量(尺寸精度、表面質(zhì)量)要求高時也可以將總減壁量取大一些。在可供應(yīng)條件下，管料的直徑一般比成品管的直徑大5～20mm。主要是考慮減徑量與減壁量的關(guān)系，即變形時有一定的減壁量必定有相應(yīng)的減徑量，才能保證順利實現(xiàn)金屬變形。

選擇冷軋管料與冷拔的原則基本相同，但在確定管料和中間管尺寸時則要考慮滿足冷軋機孔型系統(tǒng)的要求。

道次變形量的選擇即確定每個加工道次的變形程度(斷面壓縮率、延伸系數(shù))、減徑量和減壁量。在條件允許時，應(yīng)選取大的道次變形量，以減少加工道次。選擇冷軋管機道次變形量時要考慮軋機主要部件強度、材料塑性、對管材的質(zhì)量要求等。在實際生產(chǎn)中管材的尺寸精度、表面狀態(tài)以及工具的壽命等常成為限制道次變形量的因素。為了保證產(chǎn)量和質(zhì)量，成品道次的變形量應(yīng)取小一些。在多輥式冷軋管機上道次變形量(特別是減徑量)比二輥式冷軋管機的小。

精密鋼管無張力減徑

在多機架的減徑機中對空心荒管進行的不帶芯棒、不帶張力的連軋工序，目的是獲得小直徑的長管材，以擴大產(chǎn)品規(guī)格和提高機組生產(chǎn)能力。無張力減徑機和縱軋定徑機(見管材定徑)相同，但減徑機的機架數(shù)目多達15～22架。

減徑機軋制空心荒管的過程如圖1所示。管子喂入軋輥后與孔型側(cè)壁abcd四點接觸，之后產(chǎn)生壓扁變形。壓扁變形是指管子截面積不變化，僅形狀由圓變?yōu)闄E圓，屬于塑性彎曲。到管子與孔型壁相接觸時壓扁停止，減徑變形開始，直至管子離開變形區(qū)。無張力減徑機每架變形量較小，一般延伸系數(shù)不超過1.03～1.055。軋制薄壁管時變形過大會產(chǎn)生軋折缺陷。(圖2)

經(jīng)無張力減徑后管壁要增厚，減徑前后的壁厚關(guān)系可用以下經(jīng)驗公式確定：

對于壁厚小于15mm的成品管

S0=S[1-0.0044(D0-D)]

對于壁厚大于15mm的成品管

S0=S-(D0-D)/14.9     

式中D0、D分別為減徑前后管子的直徑；S0、S分別為減徑前后的壁厚。用上式求出的壁厚變化值含有平均值的意義，因為實際壁厚變化沿孔型周邊的分布是不均勻的，如圖3所示。由圖3可見，增厚值以輥縫處(Ⅲ一Ⅲ截面) ，孔型頂部(I—I截面)小，在45。方向(Ⅱ一Ⅱ截面)次之。由于減徑機為連軋機，成品管終的壁增厚由各架累積而成，累積后壁厚分布是45。方向處壁厚小。(見圖4)