精密鋼管二輥斜軋穿孔坯料的生產(chǎn)

在由兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)且輥軸交叉傾斜的軋輥、兩塊導(dǎo)板(或?qū)ПP(pán))以及頂頭構(gòu)成的孔型中把實(shí)心管坯穿軋成空心毛管的工序(見(jiàn)管坯穿孔)。1884年由德國(guó)曼內(nèi)斯曼(R．＆M．Mannesmann)兄弟發(fā)明。他們?cè)阱懙缊A坯的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，圓坯在邊旋轉(zhuǎn)邊壓縮的過(guò)程中，中心會(huì)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(lái)生產(chǎn)無(wú)縫管。開(kāi)始采取無(wú)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(lái)改為加頂頭斜軋獲得了成功。后人又對(duì)導(dǎo)向工具、軋輥形狀和數(shù)量等做了改進(jìn)，相繼出現(xiàn)了帶導(dǎo)盤(pán)的二輥斜軋穿孔、三輥斜軋穿孔、菌式穿孔機(jī)穿孔以及盤(pán)式穿孔機(jī)穿孔等。

二輥斜軋穿孔機(jī)的變形區(qū)大致可分為4個(gè)區(qū)域(見(jiàn)圖)。

1區(qū)主要作用是為穿孔做準(zhǔn)備和順利地實(shí)現(xiàn)一、二次咬入(見(jiàn)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(jìn)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(dǎo)板方向)流動(dòng)，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(huì)形成一個(gè)喇叭口狀的凹陷，此凹陷和定心孔一起保證了穿孔時(shí)頂頭鼻部對(duì)準(zhǔn)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(shí)心坯變成空心的毛管。該區(qū)從金屬與頂頭相遇開(kāi)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(dòng)，但橫向流動(dòng)受到導(dǎo)板的限制，所以縱向延伸變形是主要的。在穿孔機(jī)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(diǎn)。

Ⅲ區(qū)為展軋區(qū)。該區(qū)頂頭母線(xiàn)和軋輥母線(xiàn)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(zhǎng)度很短，變形屬塑性彎曲變形

精密鋼管分類(lèi)：

8.金剛石巖芯鉆探用無(wú)縫精密鋼管(GB3423-82)是用于金剛石巖芯鉆探的鉆桿、巖心桿、套管的無(wú)縫精密鋼管。

  9.石油鉆探管(YB528-65)是用于石油鉆探兩端內(nèi)加厚或外加厚的無(wú)縫精密鋼管。精密鋼管分車(chē)絲和不車(chē)絲兩種，車(chē)絲管用接頭聯(lián)結(jié)，不車(chē)絲管用對(duì)焊的方法與工具接頭聯(lián)結(jié)。

  10.船舶用碳鋼無(wú)縫精密鋼管(GB5213-85)是制造船舶I級(jí)耐壓管系、Ⅱ級(jí)耐壓管系、鍋爐及過(guò)熱器用的碳素鋼無(wú)縫精密鋼管。碳素鋼無(wú)縫精密鋼管管壁工作溫度不超過(guò)450℃，合金鋼無(wú)縫精密鋼管管壁工作溫度超過(guò)450℃。

  11.汽車(chē)半軸套管用無(wú)縫精密鋼管(GB3088-82)是制造汽車(chē)半軸套管及驅(qū)動(dòng)橋橋殼軸管用的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋無(wú)縫精密鋼管。

  12.柴油機(jī)用高壓油管(GB3093-2002)是制造柴油機(jī)噴射系統(tǒng)高壓管用的冷拔無(wú)縫精密鋼管。

  13.液壓和氣動(dòng)缸筒用精密內(nèi)徑無(wú)縫精密鋼管(GB8713-88)是制造液壓和氣動(dòng)缸筒用的具有精密內(nèi)徑尺寸的冷拔或冷軋精密無(wú)縫精密鋼管。

精密鋼管生產(chǎn)方式：

(3)長(zhǎng)芯棒滾模拔制圓管工藝(圖7)。中國(guó)北京科技大學(xué)研究成功的多輥滾模長(zhǎng)芯棒拔制圓管的過(guò)程是：拔制前先將管頭縮口，使之與芯棒錐形過(guò)渡區(qū)相配合以卡住管子。然后插入芯棒，且使長(zhǎng)芯棒細(xì)端通過(guò)滾模。拔制時(shí)冷拔機(jī)鉗口咬住芯棒細(xì)端做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，并將管子和芯棒一起從滾模中拉出，實(shí)現(xiàn)管材減壁延伸變形，變單純冷拔法為拔軋結(jié)合法。這種方法可獲得大的道次變形量，可減少能量消耗，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管子表面質(zhì)量好；缺點(diǎn)是脫棒較困難。