擠壓不(bu)銹鋼管坯尺寸的選擇是關系到擠壓機的產量和產品質量的重要因素之一。擠壓坯料的尺寸主要是指外徑、內徑和長度。擠壓不銹鋼(gang)管坯料尺寸的大小除了受到擠壓筒尺寸的限制之外,同時還與生產產品的規格、材料的變形抗力、采用的變形量以及擠壓機能力的大小有關。當材料的變形抗力越大時,擠壓比不能選得太大,要選直徑較小的坯料。反之,可以選用較大直徑的坯料。 圖2-3所示為擠壓機壓力、變形時的比壓與坯料直徑(擠壓筒的大小)的 關系。由圖2-3可以看出:當材料的變形抗力越大時,需要的比壓就越大。在 已定的擠壓機上擠壓比就不能太大,要選擇較小的坯料。反之,坯料直徑就可以增大。

一些擠壓機的(de)壓力與(yu)坯(pi)料尺寸(cun)及比(bi)壓之(zhi)間的(de)關(guan)系見表 2-4。

一般(ban)來說,50MN以下的擠(ji)壓(ya)機(ji)采用的比壓(ya)約為300~1300MPa,而50MN以上的擠(ji)壓(ya)機(ji)采用的比壓(ya)約200~1100MPa。這是由于大(da)噸(dun)位擠(ji)壓(ya)機(ji)的坯料因摩擦引起的阻(zu)力相對于小噸(dun)位的擠(ji)壓(ya)機(ji)要小。
擠(ji)(ji)(ji)壓比(bi)(bi)即(ji)擠(ji)(ji)(ji)壓時(shi)(shi)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)程(cheng)度。如果擠(ji)(ji)(ji)壓機的(de)(de)(de)能力(li)許可(ke),則擠(ji)(ji)(ji)壓比(bi)(bi)越大越好。一般鋼(gang)擠(ji)(ji)(ji)壓時(shi)(shi)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓比(bi)(bi)在10~60之間。而對(dui)于(yu)鑄(zhu)坯(pi),擠(ji)(ji)(ji)壓比(bi)(bi)應(ying)(ying)大于(yu)20。因為只(zhi)有大的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形(xing)量(liang)才能改變(bian)(bian)鑄(zhu)態組織,得到細小的(de)(de)(de)晶粒,提高擠(ji)(ji)(ji)壓制品的(de)(de)(de)質量(liang)。也有資料介(jie)紹,認為對(dui)于(yu)鑄(zhu)坯(pi)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓比(bi)(bi)取(qu)35是最(zui)為合適的(de)(de)(de)。不過應(ying)(ying)該(gai)注意(yi)的(de)(de)(de)是過大的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓比(bi)(bi),將導致過大的(de)(de)(de)金屬流動速(su)度,使變(bian)(bian)形(xing)劇烈,當潤滑(hua)劑(ji)不能滿足要求時(shi)(shi),某些材料的(de)(de)(de)制品表(biao)面(mian)會(hui)有形(xing)成(cheng)裂紋的(de)(de)(de)危險。
圖2-4所示為擠壓(ya)比、比壓(ya)和變形(xing)抗力之間的(de)關系。此圖對于選擇擠壓(ya)比十(shi)分有用(yong)。

此外,在(zai)選擇坯料尺寸時(shi),還應(ying)該考慮到擠壓成品的定尺長度、輔助設備的能力等因素。
表 2-5列出部(bu)分鋼擠壓機采(cai)用的坯料尺(chi)寸

擠壓管(guan)坯尺寸選擇的步驟如下:
1. 首先根(gen)據擠壓的材(cai)料、產品的規格(ge)和設備的能力(li),參考圖2-3、表2-1預選擠壓比。
2. 預選擠壓(ya)筒直徑
根據計(ji)算的(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)直(zhi)徑(jing),對比(bi)現有擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)系列的(de)(de)(de)尺寸(cun),預(yu)選擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)。在預(yu)選擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)時(shi),要考(kao)慮(lv)到(dao)坯(pi)(pi)料(liao)加熱(re)時(shi)的(de)(de)(de)熱(re)膨脹和坯(pi)(pi)料(liao)進擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)時(shi)應(ying)(ying)預(yu)留的(de)(de)(de)涂潤滑(hua)劑(ji)必要的(de)(de)(de)工藝間隙。此坯(pi)(pi)料(liao)的(de)(de)(de)最大(da)直(zhi)徑(jing)應(ying)(ying)比(bi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)直(zhi)徑(jing)小1.5%~2%。同時(shi),為了保證擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)鋼管的(de)(de)(de)內(nei)表(biao)面(mian)質(zhi)量和壁厚的(de)(de)(de)均勻性(xing),坯(pi)(pi)料(liao)內(nei)孔直(zhi)徑(jing)應(ying)(ying)比(bi)芯棒大(da)5%~10%(一般為8~20mm)。
3. 坯(pi)料(liao)的截(jie)面(mian)尺寸確定(ding)之后,重(zhong)新計(ji)算擠(ji)壓比。
4. 坯料長(chang)度一般不應(ying)超過其直徑(jing)的3.5 ~4.0倍
坯(pi)料過長,會(hui)使擠壓力和擠壓時(shi)間增加(jia)(jia),降低(di)工模具的使用壽命;而坯(pi)料過短則使生產率降低(di),金屬消(xiao)耗增加(jia)(jia),操作頻率增加(jia)(jia)。
5. 進行擠壓力校核
在(zai)預選擇坯料(liao)尺寸(cun)之后(hou),需要進行(xing)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)校(xiao)核,檢查擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)是否在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)的額定壓(ya)(ya)(ya)力(li)范圍內。如(ru)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)太小,則不能充分發揮擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)的能力(li);如(ru)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)太大,超(chao)過擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)的額定壓(ya)(ya)(ya)力(li):則無法實現產品的擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)過過程。在(zai)這(zhe)兩種情況下,都必須(xu)重新進行(xing)坯料(liao)的選擇。
6. 選擇穿孔坯(pi)料
由于穿(chuan)孔筒(tong)的(de)(de)系列與擠(ji)壓筒(tong)的(de)(de)系列相匹配(pei),故擠(ji)壓坯料的(de)(de)直徑(jing)(jing)即(ji)為(wei)穿(chuan)孔筒(tong)的(de)(de)直徑(jing)(jing)。一些擠(ji)壓機組穿(chuan)孔筒(tong)與擠(ji)壓筒(tong)的(de)(de)配(pei)合情況列于表(biao)2-6。一般(ban),穿(chuan)孔坯料的(de)(de)直徑(jing)(jing)比穿(chuan)孔筒(tong)最小(xiao)直徑(jing)(jing)小(xiao)1.5%~2.0%(約5mm~10mm)。

當穿孔坯料的長度/穿孔芯棒的直徑>7時,穿孔后坯料內孔容易產生偏心,很難保證擠壓(ya)不(bu)銹鋼管的質量。此時,應該采用坯料預鉆后的擴孔工藝。坯料預鉆孔的直徑大小取決于其擴孔直徑。擴孔直徑與鉆孔直徑的關系如圖2-5所示。一般坯料預先鉆ф20~50mm的小孔,再熱擴孔至φ50~120mm 的空心坯內孔。坯料在預鉆孔時必須確保其同心度,這是保證擠壓不銹鋼管壁厚均勻的關鍵。

德國 Schloemann公(gong)司(si)的資料認為(wei),對于擠壓空心坯(pi)(pi)(pi)(pi)的加(jia)工方法(fa)(fa),取決于坯(pi)(pi)(pi)(pi)料內徑的大小。一般對31.5MN擠壓機,空心坯(pi)(pi)(pi)(pi)的加(jia)工方法(fa)(fa)是:內孔(kong)ф<50mm,采用(yong)鉆(zhan)孔(kong);Φ=20~80mm,采用(yong)預鉆(zhan)孔(kong)+熱擴(kuo)孔(kong);ф>50mm,采用(yong)熱穿(chuan)孔(kong)(坯(pi)(pi)(pi)(pi)料長度/內徑<7)。
7. 穿孔(kong)坯料尺(chi)寸確定之后,還應該用鐓(dui)粗力和穿孔(kong)力的計算公式,進行鐓(dui)粗力和穿孔(kong)力的校(xiao)核(he)。

