擠壓不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(ya)(ya)機(ji)的壓(ya)(ya)力與坯料尺寸(cun)及(ji)比壓(ya)(ya)之間的關系(xi)見表(biao) 2-4。

一(yi)般來說,50MN以(yi)下的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)比壓(ya)(ya)約為300~1300MPa,而50MN以(yi)上的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)采(cai)用(yong)的(de)(de)(de)(de)比壓(ya)(ya)約200~1100MPa。這是由于大噸位擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)(de)(de)坯料(liao)因(yin)摩擦引起(qi)的(de)(de)(de)(de)阻(zu)力相對于小噸位的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機(ji)要小。
擠(ji)壓(ya)比(bi)即擠(ji)壓(ya)時(shi)的(de)變形程度。如果擠(ji)壓(ya)機的(de)能(neng)(neng)力(li)許可,則擠(ji)壓(ya)比(bi)越(yue)大越(yue)好。一般鋼擠(ji)壓(ya)時(shi)的(de)擠(ji)壓(ya)比(bi)在10~60之間。而對于鑄(zhu)(zhu)坯(pi),擠(ji)壓(ya)比(bi)應大于20。因為只有大的(de)變形量才能(neng)(neng)改變鑄(zhu)(zhu)態(tai)組(zu)織,得到細(xi)小的(de)晶粒,提高(gao)擠(ji)壓(ya)制(zhi)品的(de)質量。也有資(zi)料介紹,認為對于鑄(zhu)(zhu)坯(pi)的(de)擠(ji)壓(ya)比(bi)取35是最為合(he)適的(de)。不過(guo)(guo)應該注意的(de)是過(guo)(guo)大的(de)擠(ji)壓(ya)比(bi),將導致(zhi)過(guo)(guo)大的(de)金(jin)屬流動(dong)速度,使變形劇烈,當潤滑劑(ji)不能(neng)(neng)滿足(zu)要(yao)求時(shi),某些材料的(de)制(zhi)品表面會有形成裂(lie)紋的(de)危險。
圖(tu)2-4所示為(wei)擠壓比(bi)、比(bi)壓和(he)變(bian)形抗(kang)力之(zhi)間的關系。此圖(tu)對于(yu)選擇擠壓比(bi)十分(fen)有用(yong)。

此外,在選擇坯料尺寸時,還應該考(kao)慮(lv)到擠壓成品的定尺長(chang)度(du)、輔助設備的能力等因(yin)素。
表 2-5列出部分鋼擠壓機采用的坯料(liao)尺寸

擠壓管坯(pi)尺(chi)寸選擇(ze)的步驟如下:
1. 首先根據擠壓的(de)(de)材料(liao)、產品的(de)(de)規格和設備的(de)(de)能(neng)力,參考圖2-3、表2-1預(yu)選擠壓比。
2. 預選擠(ji)壓筒直徑
根據計算的(de)(de)坯(pi)(pi)料直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing),對比現(xian)有擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)系列的(de)(de)尺寸,預選擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)。在預選擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)時,要考慮到(dao)坯(pi)(pi)料加(jia)熱(re)(re)時的(de)(de)熱(re)(re)膨(peng)脹和(he)坯(pi)(pi)料進擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)時應預留的(de)(de)涂(tu)潤滑劑必要的(de)(de)工(gong)藝間隙。此坯(pi)(pi)料的(de)(de)最大直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)應比擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)小1.5%~2%。同時,為了(le)保證(zheng)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)鋼管的(de)(de)內表面質量和(he)壁厚(hou)的(de)(de)均(jun)勻性(xing),坯(pi)(pi)料內孔直(zhi)(zhi)徑(jing)(jing)應比芯棒大5%~10%(一般為8~20mm)。
3. 坯料的截面尺寸(cun)確定(ding)之后(hou),重新計算擠壓比。
4. 坯料長度一般不應超過其(qi)直徑的3.5 ~4.0倍
坯料過長,會使擠壓力和(he)擠壓時間增(zeng)加(jia),降低(di)工模(mo)具的使用壽命(ming);而坯料過短則使生(sheng)產率降低(di),金屬消(xiao)耗增(zeng)加(jia),操作頻率增(zeng)加(jia)。
5. 進行擠(ji)壓力校核
在預選擇坯(pi)料(liao)尺寸(cun)之后,需要進行擠(ji)壓力校核,檢查(cha)擠(ji)壓力是否在擠(ji)壓機(ji)的(de)額(e)定壓力范圍內。如擠(ji)壓力太小(xiao),則(ze)不能充分發揮(hui)擠(ji)壓機(ji)的(de)能力;如擠(ji)壓力太大,超過(guo)擠(ji)壓機(ji)的(de)額(e)定壓力:則(ze)無法實現產品(pin)的(de)擠(ji)壓過(guo)過(guo)程。在這兩種情況(kuang)下,都必須重(zhong)新進行坯(pi)料(liao)的(de)選擇。
6. 選擇穿孔(kong)坯料
由(you)于穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)(tong)的(de)系列與(yu)擠壓筒(tong)(tong)的(de)系列相匹(pi)配,故擠壓坯料的(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)即為(wei)穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)(tong)的(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)。一(yi)些擠壓機組穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)(tong)與(yu)擠壓筒(tong)(tong)的(de)配合(he)情況列于表2-6。一(yi)般,穿(chuan)(chuan)孔坯料的(de)直(zhi)(zhi)徑(jing)比穿(chuan)(chuan)孔筒(tong)(tong)最小直(zhi)(zhi)徑(jing)小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(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼管(guan)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公司的(de)資料認為(wei),對于擠壓(ya)空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)加工(gong)方(fang)法(fa),取決于坯(pi)料內(nei)(nei)(nei)徑(jing)的(de)大(da)小。一般(ban)對31.5MN擠壓(ya)機,空(kong)心(xin)坯(pi)的(de)加工(gong)方(fang)法(fa)是:內(nei)(nei)(nei)孔(kong)ф<50mm,采(cai)用鉆孔(kong);Φ=20~80mm,采(cai)用預鉆孔(kong)+熱擴孔(kong);ф>50mm,采(cai)用熱穿孔(kong)(坯(pi)料長度/內(nei)(nei)(nei)徑(jing)<7)。
7. 穿孔坯料尺寸確定之后,還應(ying)該用(yong)鐓粗(cu)(cu)力(li)和穿孔力(li)的計(ji)算公式(shi),進行鐓粗(cu)(cu)力(li)和穿孔力(li)的校核。

