不銹鋼管熱擠壓工(gong)藝過程能(neng)順利進(jin)行,玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑起著關鍵性的作用。玻(bo)璃(li)潤滑(hua)劑既(ji)是潤滑(hua)劑,又是隔熱劑。
作為潤滑劑,玻璃潤滑劑的存在,允許變形金屬能夠順利地流過變形模具,得到所要求尺寸的制品,而不致使二者黏焊在一起,并且大大地降低了擠壓力,提高了擠壓不(bu)銹鋼管(guan)的表面質量。而作為隔熱劑,玻璃潤滑劑具有良好的絕熱性能,其導熱系數僅0.50~1.21W/(m·K)。玻璃潤滑劑的存在,可防止不銹鋼管坯料將過多的熱量傳遞給模具,保護了擠壓不銹鋼管模具,提高了模具的使用壽命。
因此(ci),最(zui)佳的玻(bo)璃潤(run)滑劑應該(gai)是在(zai)擠壓溫度下同(tong)時具備(bei)良好的潤(run)滑性能和隔熱性能。
圖2-19所(suo)示(shi)為(wei)實心坯料在穿(chuan)(擴(kuo))孔機上(shang)穿(chuan)孔成空心坯,圖2-20所(suo)示(shi)為(wei)在擠壓(ya)機上(shang)擠壓(ya)不銹鋼管。
從圖2-19可以(yi)看出,壞料(liao)(liao)在立式穿(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)機上的(de)(de)(de)(de)穿(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)工序(xu)中(zhong)(zhong),穿(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)筒內襯的(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)與穿(chuan)(擴(kuo))孔(kong)(kong)坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)面(mian)之間的(de)(de)(de)(de)滑動表(biao)(biao)面(mian)(圖2-19中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)Ⅰ),以(yi)及穿(chuan)孔(kong)(kong)芯棒(穿(chuan)、擴(kuo)孔(kong)(kong)頭(tou))與坯料(liao)(liao)內表(biao)(biao)面(mian)之間的(de)(de)(de)(de)滑動表(biao)(biao)面(mian)(圖2-19中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)Ⅱ)為潤滑面(mian)。
從圖2-20可以看出,空心坯在臥式擠壓機上的擠壓工序中,擠壓筒內表面與擠壓空心坯的外表面之間的滑動表面(圖2-20中的Ⅰ),坯料端面上與擠壓模之間的滑動面(圖2-20中的Ⅲ),以及擠壓芯棒與空心坯料的內表面之間的滑動面(圖2-20中的Ⅱ)為潤滑表面。
在擠壓過(guo)程中,玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)(ji)的(de)使用效果與使用方(fang)法(fa)以(yi)及實際操作(zuo)有著直接的(de)關系(xi)。一般在大多數的(de)情況(kuang)下要(yao)求(qiu)玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)(ji)對于潤滑(hua)表(biao)面的(de)覆蓋要(yao)均(jun)勻(yun)(yun),或(huo)者是潤滑(hua)劑(ji)(ji)定量(liang)逐漸進入變(bian)(bian)形區(qu)。但在特殊情況(kuang)下,也會要(yao)求(qiu)玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)(ji)以(yi)不均(jun)勻(yun)(yun)的(de)方(fang)式進入金(jin)屬的(de)變(bian)(bian)形區(qu),以(yi)便補償或(huo)平(ping)衡變(bian)(bian)形金(jin)屬在變(bian)(bian)形區(qu)內的(de)流動(dong)速度,使玻璃(li)潤滑(hua)劑(ji)(ji)得(de)到更有效的(de)應用。
對于玻璃(li)潤(run)滑劑的應(ying)用方法,許多公司都進行過專門的研究(jiu)。目前,有(you)專門的機(ji)構和機(ji)械自(zi)動地來完(wan)成各種潤(run)滑條件(jian)下潤(run)滑劑的施加。但(dan)是(shi),也有(you)部分操作仍然(ran)是(shi)依靠手工來完(wan)成的。
在不銹鋼管和型鋼的熱擠壓(ya)過程中(zhong),玻璃潤滑劑的使用(yong)基本上有(you)以(yi)下三(san)種情況:
1. 實心或空心坯料(liao)的(de)(de)(de)外表(biao)面(mian)潤(run)滑(hua)(hua)(圖2-20中的(de)(de)(de)I)。采用(yong)玻(bo)(bo)璃(li)(li)滾(gun)板(ban)裝置在線的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)方式。該裝置由(you)斜置的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)滾(gun)板(ban)、布料(liao)器(qi)(qi)、振動(dong)器(qi)(qi)、自(zi)動(dong)刮(gua)(gua)板(ban)和內(nei)外粗細(xi)粉(fen)勺以及重量(liang)可調的(de)(de)(de)粗細(xi)粉(fen)筒(tong)組成。加(jia)熱(re)前(qian)經(jing)過除鱗的(de)(de)(de)坯料(liao),經(jing)輥(gun)道(dao)進入平(ping)面(mian)垂直布置的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)滾(gun)板(ban),在布滿(man)粉(fen)狀玻(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)斜板(ban)上滾(gun)動(dong)一(yi)圈,坯料(liao)外表(biao)面(mian)上即(ji)涂(tu)上一(yi)層玻(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen),作為擠(ji)壓時(shi)坯料(liao)與擠(ji)壓筒(tong)內(nei)襯之(zhi)間的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑。每擠(ji)壓一(yi)支坯料(liao),布料(liao)器(qi)(qi)自(zi)動(dong)往返一(yi)次,并用(yong)刮(gua)(gua)板(ban)裝置自(zi)動(dong)刮(gua)(gua)平(ping)玻(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen),作為擠(ji)壓時(shi)坯料(liao)與擠(ji)壓筒(tong)內(nei)襯之(zhi)間的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)劑,準備下一(yi)個擠(ji)壓周期的(de)(de)(de)坯料(liao)外涂(tu)粉(fen)。經(jing)驗表(biao)明(ming),采用(yong)帶有梳子形(xing)凹凸的(de)(de)(de)刮(gua)(gua)板(ban)下端(duan)部,刮(gua)(gua)后(hou)玻(bo)(bo)璃(li)(li)滾(gun)板(ban)平(ping)面(mian)上的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)粉(fen)呈橫(heng)向波浪形(xing)分布,坯料(liao)涂(tu)粉(fen)后(hou)擠(ji)壓時(shi)可以得到較好的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)效(xiao)果。
2. 空(kong)(kong)心(xin)(xin)坯料的(de)內(nei)表(biao)面(mian)(mian)潤滑(hua)(圖2-20中(zhong)的(de)Ⅱ)。采用內(nei)涂(tu)粉裝置來完成。該裝置由一瓢形長(chang)勺(shao)和自動(dong)送進、退(tui)出及翻轉裝置和刮(gua)板工(gong)具(ju)組(zu)成。空(kong)(kong)心(xin)(xin)坯料進入(ru)玻(bo)璃(li)(li)滾板的(de)進口(kou)端停(ting)留時,盛滿玻(bo)璃(li)(li)粉的(de)長(chang)勺(shao)自動(dong)伸(shen)出,送玻(bo)璃(li)(li)粉進入(ru)坯料內(nei)孔后(hou)翻轉并刮(gua)平后(hou)迅速(su)退(tui)出。坯料在玻(bo)璃(li)(li)滾板上滾動(dong)時,同時完成坯料內(nei)外表(biao)面(mian)(mian)的(de)涂(tu)粉。經驗指出,當采用長(chang)勺(shao)進行(xing)內(nei)表(biao)面(mian)(mian)涂(tu)粉時,應使(shi)涂(tu)粉長(chang)勺(shao)的(de)頭部伸(shen)出空(kong)(kong)心(xin)(xin)坯料的(de)尾端后(hou)再翻轉長(chang)勺(shao),要做到(dao)在坯料全長(chang)上的(de)內(nei)孔撒粉均勻,否則,擠壓后(hou)會造成擠壓鋼管內(nei)表(biao)面(mian)(mian)波浪形(橘子皮(pi))的(de)缺陷。特別(bie)是對(dui)于(yu)較軟(ruan)的(de)金(jin)屬擠壓時尤為如此(ci)
3. 擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)的潤滑(圖2-20中的Ⅲ或5)。采用(yong)在擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)和(he)坯料前端面之間放置一個玻(bo)璃潤滑墊的方法來實現擠(ji)(ji)壓(ya)模(mo)的入口錐和(he)工(gong)作帶的潤滑。
不(bu)銹鋼管擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)時,當坯料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)前端進入(ru)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo),并逐漸(jian)形(xing)成(cheng)(cheng)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制品(pin)的(de)(de)(de)(de)外形(xing)輪廓(kuo)時,不(bu)斷形(xing)成(cheng)(cheng)新的(de)(de)(de)(de)制品(pin)表(biao)面(mian)。而新表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)尺寸與(yu)其延伸(shen)系數成(cheng)(cheng)正比例(li)。為了在(zai)(zai)新表(biao)面(mian)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)定徑帶之間建立起(qi)連(lian)續(xu)的(de)(de)(de)(de)隔離潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)層,采用以不(bu)同黏度的(de)(de)(de)(de)粉狀(zhuang)玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)劑制作而成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)墊,玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)墊放置(zhi)在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)坯料(liao)(liao)和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)之間(圖(tu)2-20中的(de)(de)(de)(de)5),作為擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)模(mo)和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制品(pin)之間的(de)(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)源。當玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)墊與(yu)加熱(re)到高溫的(de)(de)(de)(de)坯料(liao)(liao)接觸時,玻(bo)璃墊與(yu)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)坯料(liao)(liao)接觸的(de)(de)(de)(de)層面(mian)上開始熔化,并且(qie)在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)力的(de)(de)(de)(de)作用迅速地隨(sui)若坯料(liao)(liao)金屬的(de)(de)(de)(de)流(liu)動(dong)而被帶出模(mo)孔,在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)制品(pin)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)上,形(xing)成(cheng)(cheng)一層厚約為0.025mm的(de)(de)(de)(de)均勻(yun)覆蓋層。與(yu)此同時,隨(sui)著擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)過程的(de)(de)(de)(de)進行,加熱(re)的(de)(de)(de)(de)還料(liao)(liao)斷地接觸玻(bo)璃墊的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian),使玻(bo)璃潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(hua)墊連(lian)續(xu)不(bu)斷地重復熔化一流(liu)動(dong),直至擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)(ya)程結束。
玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑墊(dian)的結構形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang),取(qu)決于擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)工(gong)作(zuo)錐的大(da)小和坯料(liao)金屬前端的形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)。在(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)不銹鋼管時(shi),通常采用的擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)有(you)錐形(xing)(xing)(xing)模(mo)(mo)(mo)和平(ping)面模(mo)(mo)(mo)兩種(zhong)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)。因此玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑墊(dian)的形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)相應(ying)地也有(you)兩種(zhong),即(ji)錐形(xing)(xing)(xing)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑墊(dian)和平(ping)面玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑墊(dian)。錐形(xing)(xing)(xing)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑墊(dian)在(zai)與擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)接(jie)觸(chu)(chu)的一邊做成角度與擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)工(gong)作(zuo)錐角相應(ying)的圓錐形(xing)(xing)(xing)。在(zai)坯料(liao)擠壓(ya)(ya)(ya)過程(cheng)中繳粗時(shi),坯料(liao)端部首先(xian)在(zai)鐓粗力的作(zuo)用下(xia)形(xing)(xing)(xing)成入(ru)口錐,接(jie)著,在(zai)擠壓(ya)(ya)(ya)力的推動下(xia),變形(xing)(xing)(xing)金屬帶(dai)著接(jie)觸(chu)(chu)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑墊(dian)時(shi)軟熔的玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)潤(run)滑劑(ji),流出(chu)擠壓(ya)(ya)(ya)模(mo)(mo)(mo)的工(gong)作(zuo)帶(dai),形(xing)(xing)(xing)成制品(pin)的外形(xing)(xing)(xing)輪廓(kuo)。
而平面玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊(dian)(dian)在與擠(ji)壓(ya)模(mo)接(jie)觸的一邊做(zuo)成與平面模(mo)相應的圓(yuan)盤狀,只是(shi)圓(yuan)盤的中(zhong)心部分(fen)(fen)稍薄。坯(pi)料(liao)在擠(ji)壓(ya)過程中(zhong)鐓粗時,在鐓粗力(li)的作(zuo)用下,首先是(shi)玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊(dian)(dian)被(bei)壓(ya)碎;然后(hou)在擠(ji)壓(ya)力(li)的作(zuo)用下,變形金屬(shu)沖破玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊(dian)(dian)中(zhong)部的薄弱部分(fen)(fen),帶著軟融的玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑,流(liu)(liu)(liu)出(chu)擠(ji)壓(ya)模(mo)的工作(zuo)帶;并且在擠(ji)壓(ya)筒內金屬(shu)流(liu)(liu)(liu)動的阻滯區部分(fen)(fen),逐漸地形成玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)劑的自然流(liu)(liu)(liu)動錐角;之后(hou),玻(bo)璃(li)潤(run)滑(hua)(hua)墊(dian)(dian)不斷地重復熔化一流(liu)(liu)(liu)動,直(zhi)至擠(ji)壓(ya)過程結束(shu)。
使(shi)用錐形模(mo)(mo)或(huo)平面(mian)(mian)模(mo)(mo)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)異型(xing)(xing)材時(shi),玻(bo)(bo)璃(li)墊(dian)的(de)(de)(de)中心可以做成(cheng)具有(you)(you)型(xing)(xing)材斷面(mian)(mian)形狀(zhuang)型(xing)(xing)腔的(de)(de)(de)空(kong)心玻(bo)(bo)璃(li)墊(dian),而擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)管等(deng)(deng)(deng)空(kong)心制品(pin)(pin)時(shi),只能采用空(kong)心的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑墊(dian)。經驗(yan)證(zheng)明,這在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi),可使(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內金屬(shu)流動(dong)的(de)(de)(de)阻滯區逐漸(jian)形成(cheng)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑劑的(de)(de)(de)自然流動(dong)錐角促使(shi)在整(zheng)個擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程中,變(bian)形金屬(shu)的(de)(de)(de)正常流動(dong)。并(bing)且,其(qi)(qi)孔的(de)(de)(de)直徑可以取(qu)比管子的(de)(de)(de)直徑大10%~15%,這是為(wei)了避免未熔化的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)楔(xie)住由擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)和(he)芯(xin)棒組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)環狀(zhuang)孔隙(xi)。生產實踐表(biao)明,由擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)芯(xin)棒與擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)組(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)環狀(zhuang)孔隙(xi)較小時(shi),擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)孔被殘(can)留的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑劑堵塞是常有(you)(you)的(de)(de)(de)現象(xiang),這將導致擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)坯料(liao)前端溫降(jiang),而使(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力升高,引(yin)起擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)頭部形成(cheng)蘑菇狀(zhuang)或(huo)者開裂(lie)缺(que)陷,導致擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)。桿(gan)過早損壞,甚至造成(cheng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機停(ting)機,使(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程無法進行。因此,保持擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒、芯(xin)棒和(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)工(gong)作帶的(de)(de)(de)清潔,及時(shi)清除黏著的(de)(de)(de)殘(can)留玻(bo)(bo)璃(li)和(he)鋼(gang)屑等(deng)(deng)(deng)污染(ran)物十分重要。經驗(yan)證(zheng)明,對(dui)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)(mo)、芯(xin)棒和(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內襯(chen)套的(de)(de)(de)內表(biao)面(mian)(mian)等(deng)(deng)(deng)與變(bian)形金屬(shu)直接接觸的(de)(de)(de)工(gong)作面(mian)(mian)進行表(biao)面(mian)(mian)鍍鉻處理,將可有(you)(you)效(xiao)地(di)減少殘(can)留玻(bo)(bo)璃(li)潤(run)(run)滑劑及其(qi)(qi)對(dui)工(gong)具表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)黏結,提高工(gong)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)不銹鋼(gang)管模(mo)(mo)具的(de)(de)(de)使(shi)用壽命和(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)制品(pin)(pin)的(de)(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)質量。