擠壓筒是不銹鋼管擠壓機組工模具中最大的部件,25~30MN(2500~3000t)擠壓機的擠壓筒一套筒部件的重量達到8~10噸,50MN(5000t)擠壓機擠壓筒重約15t,60MN(6000t)擠壓機的擠壓筒重為20t,80MN(8000t)擠壓機的擠壓筒重40t,而220MN(20000t)擠壓機的擠壓筒重達100t以上。


  擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒是(shi)用于放置已加熱(re)到(dao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)溫度(du)的(de)坯料的(de)容器。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內壁承受著將坯料擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)成制品全部變形的(de)徑向(xiang)壓(ya)(ya)力,其負荷水平可以(yi)(yi)達到(dao)1000MPa以(yi)(yi)上。


  擠壓(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)條件(jian)(jian)是十分(fen)嚴酷的(de)(de)(de)(de)(de)。沿被加熱的(de)(de)(de)(de)(de)擠筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)長(chang)度方向上,周期性的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用有強烈的(de)(de)(de)(de)(de)、不均勻的(de)(de)(de)(de)(de)加熱和冷(leng)卻,高(gao)(gao)溫坯料與擠壓(ya)筒(tong)內襯(chen)壁(bi)之間接觸的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)摩擦力,高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)徑向壓(ya)力,隨后(hou)又沖(chong)擊性的(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)降。同時,冷(leng)空氣或水通(tong)過擠壓(ya)筒(tong)內襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)孔腔(qiang),使其受到強烈的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻。在(zai)所有這(zhe)些工作(zuo)條件(jian)(jian)下(xia),在(zai)擠壓(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)材料中引起(qi)(qi)熱超(chao)高(gao)(gao)應力。這(zhe)種情況(kuang)在(zai)擠壓(ya)筒(tong)前端三分(fen)之一的(de)(de)(de)(de)(de)內襯(chen)長(chang)度上顯得尤其嚴重。由(you)于高(gao)(gao)溫變形金屬的(de)(de)(de)(de)(de)流動,在(zai)擠壓(ya)筒(tong)內襯(chen)前端的(de)(de)(de)(de)(de)套筒(tong)壁(bi)上引起(qi)(qi)強烈的(de)(de)(de)(de)(de)熱摩擦,使其產生磨損(sun)(sun)或裂紋(wen),導致內襯(chen)損(sun)(sun)壞。


  早期的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓筒(tong)采用的(de)都是(shi)整體結(jie)構(gou),現在這種結(jie)構(gou)的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓筒(tong)甚至在小噸位的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓機(ji)上(shang)都已被淘汰。目前,現代化的(de)大型擠(ji)(ji)(ji)壓機(ji)上(shang)所采用的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓筒(tong)一(yi)套筒(tong)系統都是(shi)由(you)2個、3個或更多的(de)套筒(tong)組成的(de)多層結(jie)構(gou)擠(ji)(ji)(ji)壓筒(tong),并且在各層套筒(tong)之間都帶有一(yi)定(ding)的(de)過(guo)盈(ying)量,以熱裝的(de)方(fang)式(shi)裝配而成。


  采用(yong)過盈(ying)配合(he)的(de)(de)(de)(de)(de)多層(ceng)(ceng)結(jie)構擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong),使每層(ceng)(ceng)套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)合(he)面上(shang)都具有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)應力(li)。由(you)于有(you)預(yu)(yu)應力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)存在,使多層(ceng)(ceng)結(jie)構的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)在承受(shou)(shou)擠(ji)(ji)壓產生的(de)(de)(de)(de)(de)熱超(chao)高應力(li)作用(yong)時,套(tao)筒(tong)(tong)之間的(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)分布趨于均勻,從(cong)而使擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)材料(liao)得(de)到充分的(de)(de)(de)(de)(de)利用(yong);并且還可以提高熱擠(ji)(ji)壓時擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)承受(shou)(shou)的(de)(de)(de)(de)(de)單位壓力(li),從(cong)而提高擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)壽命。


  擠(ji)壓筒內(nei)襯(chen)套(tao)(tao)的(de)結(jie)構形式,包括內(nei)襯(chen)套(tao)(tao)的(de)內(nei)徑(jing)(jing)(jing)和形狀,內(nei)襯(chen)套(tao)(tao)外徑(jing)(jing)(jing)與中套(tao)(tao)內(nei)徑(jing)(jing)(jing)的(de)配合;除了過盈(ying)配合之外,還有多種形式的(de)配合,如圖7-4所示(shi)。擠(ji)壓筒內(nei)襯(chen)套(tao)(tao)經(jing)熱處理后(hou),其硬度(du)HRC達到40~45;在不重車(che)的(de)情況(kuang)下,使用壽(shou)命達到1500~4000次(ci)。


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  除此(ci)之外,擠(ji)壓(ya)(ya)筒使(shi)用時,為了建(jian)立熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)過(guo)程本身所需的(de)熱(re)力學條(tiao)件(jian),擠(ji)壓(ya)(ya)筒的(de)預(yu)熱(re)極(ji)為重要。擠(ji)壓(ya)(ya)筒的(de)預(yu)熱(re)可以提(ti)高其使(shi)用壽(shou)命。


  擠(ji)壓筒預熱時,為了(le)能快速地(di)加(jia)熱,減小熱量(liang)損失,在外加(jia)熱的同(tong)時,最(zui)好能采用特殊可(ke)換式加(jia)熱器(qi)來預熱擠(ji)壓筒的內部,為了(le)保持壓人套筒時在套筒和擠(ji)壓筒內產生的預應(ying)力,內加(jia)熱非(fei)常必要(yao)。若僅強烈的外加(jia)熱,將使預應(ying)力降(jiang)低(di),從而,惡(e)化擠(ji)壓筒套筒的工作能力。


  一般(ban)對(dui)于較大噸位的(de)(de)臥(wo)式擠(ji)壓(ya)機,擠(ji)壓(ya)筒(tong)的(de)(de)預(yu)(yu)(yu)熱(re)采用(yong)內(nei)(nei)(nei)置(zhi)式的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)元件進(jin)行預(yu)(yu)(yu)熱(re)(圖(tu)(tu)7-5和(he)圖(tu)(tu)7-6),而對(dui)于較小的(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong),較多(duo)的(de)(de)是(shi)采用(yong)活動的(de)(de)感(gan)應(ying)加(jia)(jia)熱(re)器(也有用(yong)熱(re)坯料)直接放入擠(ji)壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)腔內(nei)(nei)(nei)進(jin)行預(yu)(yu)(yu)熱(re)。一旦擠(ji)壓(ya)開始擠(ji)壓(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)襯(chen)便(bian)處(chu)于受熱(re)狀(zhuang)態,不需(xu)要(yao)加(jia)(jia)熱(re),而是(shi)需(xu)要(yao)經常進(jin)行冷卻。圖(tu)(tu)7-5所示(shi)為俄羅斯制(zhi)造的(de)(de)63MN(6300t)臥(wo)式液(ye)壓(ya)擠(ji)壓(ya)機的(de)(de)帶預(yu)(yu)(yu)熱(re)裝置(zhi)的(de)(de)三層結(jie)構擠(ji)壓(ya)筒(tong),圖(tu)(tu)7-6所示(shi)為德國制(zhi)造的(de)(de)帶擠(ji)壓(ya)筒(tong)測溫裝置(zhi)的(de)(de)60MN(6000t)臥(wo)式液(ye)壓(ya)擠(ji)壓(ya)機三層結(jie)構擠(ji)壓(ya)筒(tong)。


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一、擠壓筒-套(tao)筒系統的設計(ji)條件


 擠壓筒-套筒系統的(de)設計條(tiao)件如下:


  1. 擠壓(ya)時,擠壓(ya)筒中(zhong)的內壓(ya)力(li)(li)分布(bu)是不均勻(yun)的,其影響因素很多。但設計計算(suan)時,認為內應力(li)(li)是均勻(yun)分布(bu)的。


  2. 擠壓時,擠壓筒壁上的單位壓力的大小是很難確定的。在足夠精確的情況下,可以認為其等于(0.5~0.8)p,即作用在擠壓筒壁上的徑向壓力pi,將低于擠壓桿上所施加的壓力p。


   擠壓力在金屬中的傳遞是不均勻的,其不同于壓力在液體中的傳遞,因此實際上在計算徑向壓力時,采用pi=(0.5~0.8)p,其中,金屬變形的難易系數(0.5~0.8)與變形金屬在一定壓力下的流動能力有關,即擠壓難變形材料時,該系數取小值。


  3. 在設(she)計計算(suan)擠壓簡一套簡系統部件時,首先根據經驗數據確(que)定擠壓簡的主要尺(chi)寸、套筒的數量及其(qi)近似尺(chi)寸,然后對所選(xuan)定的系統進行強度驗算(suan)。


  4. 工藝(yi)條件決定(ding)了擠壓(ya)機(ji)工作(zuo)套筒(tong)所(suo)需(xu)的內(nei)徑和擠壓(ya)力(li)。此擠壓(ya)力(li)為在工作(zuo)套筒(tong)內(nei)孔截面(mian)上(shang)建(jian)立一定(ding)的單位壓(ya)力(li)所(suo)必需(xu)的。


  5. 擠壓筒外徑采用(yong)以下關系式(shi)確定:


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  6. 在擠壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)-套筒(tong)(tong)(tong)系(xi)統計算時,當套筒(tong)(tong)(tong)壁厚增(zeng)加(jia)至一定范圍而(er)對最大(da)應(ying)力數(shu)值的影響很小時,為使(shi)套筒(tong)(tong)(tong)材料(liao)的性能得到(dao)充分(fen)利用,并使(shi)沿斷面上應(ying)力較(jiao)均勻地分(fen)布,在大(da)壓(ya)力的情況(kuang)下應(ying)采(cai)用組(zu)合套筒(tong)(tong)(tong)。


  7. 對于多層結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)一套(tao)筒(tong)(tong)(tong)系統,可(ke)根據其(qi)許用應力(li)與壁(bi)厚系數的(de)(de)(de)關系圖表來(lai)選擇(ze)合(he)理結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)多層擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)。其(qi)保證條件(jian)是:套(tao)筒(tong)(tong)(tong)以一定(ding)的(de)(de)(de)公(gong)盈裝(zhuang)入多層擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)中(zhong),提高其(qi)承受最大(da)壓力(li)的(de)(de)(de)能力(li),并在(zai)此壓力(li)下,擠(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)一套(tao)筒(tong)(tong)(tong)系統內(nei)的(de)(de)(de)應力(li)不(bu)超過允許值。


  8. 擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)一(yi)(yi)套(tao)筒(tong)(tong)(tong)系統(tong)的(de)(de)(de)強(qiang)度,由擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)材(cai)(cai)料在工作溫度下(xia)(xia)的(de)(de)(de)屈服(fu)極限(xian)(σt)和單(dan)位擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)力所決定。在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)一(yi)(yi)套(tao)筒(tong)(tong)(tong)內表面(mian)上的(de)(de)(de)最(zui)大(da)切(qie)應力不應超過這(zhe)(zhe)個(ge)屈服(fu)極限(xian)。當此應力大(da)于或等于材(cai)(cai)料熱狀態下(xia)(xia)的(de)(de)(de)屈服(fu)極限(xian),則(ze)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)應做(zuo)成2、3或4層。這(zhe)(zhe)時(shi)整個(ge)系統(tong)的(de)(de)(de)強(qiang)度就取決于所選用材(cai)(cai)料在熱狀態下(xia)(xia)的(de)(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度極限(xian)σt、σt'、σt”和擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)各個(ge)套(tao)筒(tong)(tong)(tong)中產生的(de)(de)(de)應力。實踐(jian)證明,在這(zhe)(zhe)種情況下(xia)(xia)套(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)內、外直(zhi)徑(jing)比很重要。對所有套(tao)筒(tong)(tong)(tong)來(lai)講,應是相等的(de)(de)(de),即如果d/dx=U,那么U1=U2=U3.對易擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)金(jin)屬用較(jiao)厚(hou)的(de)(de)(de)套(tao)筒(tong)(tong)(tong),即U1>U2;而對難擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)金(jin)屬采(cai)用較(jiao)薄的(de)(de)(de)套(tao)筒(tong)(tong)(tong),即U1<U2.


  在正確選擇切應(ying)力時,可(ke)正確選擇用以(yi)抵消主應(ying)力的熱裝(zhuang)應(ying)力。為了安(an)全,各套簡均在一定的公盈量下進行(xing)熱裝(zhuang),以(yi)使(shi)每(mei)個套筒(tong)的負(fu)荷與材料熱狀態下的屈(qu)服(fu)極(ji)限有同樣(yang)的比例。在計算時,應(ying)采用低于相應(ying)材料在熱狀態下之屈(qu)服(fu)極(ji)限。


為使套筒(tong)中的應力(li)趨于(yu)平(ping)緩,采用如下的直徑比:


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 9. 在強(qiang)(qiang)(qiang)度驗算時,因為擠(ji)壓(ya)筒部件通常是采用韌性熱強(qiang)(qiang)(qiang)鋼制(zhi)造的,因此,最(zui)近(jin)似的是按(an)(an)第三(san)強(qiang)(qiang)(qiang)度理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)(最(zui)大切應力(li)理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun))和(he)第四強(qiang)(qiang)(qiang)度理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)(能量理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun))驗算。對于(yu)整體式擠(ji)壓(ya)筒,其危險點(擠(ji)壓(ya)筒內表面(mian))上的應力(li)不超過(guo)允(yun)用值的情(qing)況下其最(zui)大壓(ya)力(li),可(ke)按(an)(an)第三(san)強(qiang)(qiang)(qiang)度理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)計(ji)算,也可(ke)按(an)(an)第四強(qiang)(qiang)(qiang)度理(li)(li)(li)論(lun)(lun)(lun)計(ji)算。


 10. 多層擠壓(ya)筒的極限(xian)應力(li)與層數無關(guan),與整體式擠壓(ya)筒相比,其(qi)極限(xian)應力(li)提(ti)高(gao)2倍。


 11. 擠壓(ya)筒(tong)的內部壓(ya)力(li),在套(tao)筒(tong)橫截(jie)面的徑向上(shang)產生(sheng)壓(ya)縮(suo)應(ying)力(li),在切線方向上(shang)產生(sheng)拉伸(shen)應(ying)力(li)。軸向應(ying)力(li)在所有斷面中是(shi)均勻(yun)分(fen)布的,計(ji)算(suan)時可忽略不(bu)計(ji)。


 12. 擠(ji)壓(ya)筒(tong)-套(tao)筒(tong)系統的(de)(de)(de)熱(re)裝(zhuang)配(pei)是在(zai)一定的(de)(de)(de)公盈量下裝(zhuang)入已(yi)加熱(re)到350~400℃溫度的(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong)中。已(yi)磨損套(tao)筒(tong)的(de)(de)(de)更換可(ke)以在(zai)專(zhuan)用的(de)(de)(de)設備上進行,也(ye)可(ke)采(cai)用專(zhuan)門裝(zhuang)置(zhi)在(zai)擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)上頂(ding)出(chu)套(tao)筒(tong)。套(tao)筒(tong)頂(ding)出(chu)時(shi),其(qi)壓(ya)力不允許大于3~5MPa(表(biao)壓(ya))。因為(wei)套(tao)筒(tong)頂(ding)出(chu)后(hou),急劇(ju)的(de)(de)(de)卸壓(ya)可(ke)能引(yin)起擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)工作故(gu)障(zhang),甚(shen)至(zhi)在(zai)大壓(ya)力下會導致擠(ji)壓(ya)機(ji)(ji)損壞。


 13. 在熱裝時(shi),應保(bao)證套筒(tong)和擠壓(ya)筒(tong)材(cai)(cai)料不(bu)會被(bei)回火而(er)產(chan)生塑性變形,消(xiao)除(chu)套筒(tong)內(nei)的原(yuan)始受壓(ya)狀態,減小熱裝時(shi)的公盈(ying)將會惡化擠壓(ya)筒(tong)殼體(ti)的工作,增加套筒(tong)的應力,從而(er)更難(nan)選擇(ze)套筒(tong)的材(cai)(cai)料。因此,過(guo)盈(ying)選擇(ze)不(bu)當可使擠壓(ya)筒(tong)使用壽(shou)命降低。


 過盈量(liang)一(yi)般(ban)為筒(tong)徑的(de)0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠壓(ya)機在(zai)各套筒(tong)上(shang)的(de)公盈量(liang)均為0.2%(與德國 Schloemann公司的(de)31.5MN(3150t)擠壓(ya)機相同)。


  原上海(hai)異形鋼管廠的(de)經驗認為(wei),過盈量為(wei)筒徑(jing)的(de)0.15%(約為(wei)0.7~1.2mm)較為(wei)合適。


14. 在確(que)定了多層(ceng)擠壓(ya)筒(tong)(tong)由套筒(tong)(tong)熱裝(zhuang)和(he)擠壓(ya)力(li)所產(chan)生(sheng)的(de)應力(li)之后,在選擇套筒(tong)(tong)和(he)擠壓(ya)筒(tong)(tong)的(de)材(cai)料時(shi),還要考慮附加應力(li)的(de)存在。附加應力(li)由以下因(yin)素產(chan)生(sheng): a. 擠壓(ya)(ya)時,套(tao)筒(tong)與熱鋼坯接(jie)觸導致擠壓(ya)(ya)筒(tong)一(yi)套(tao)筒(tong)系統的(de)溫(wen)升;b. 壓(ya)(ya)力沿擠壓(ya)(ya)筒(tong)長度上傳遞(di)的(de)不(bu)均勻性;c. 金屬與套(tao)筒(tong)壁的(de)熱摩擦。


根據(ju)以上因(yin)素對擠壓(ya)筒一套筒系統中應力產生的(de)影響,應提出(chu)其修正值。


二、擠壓筒內(nei)襯的使用條件(jian)


擠壓筒內襯(chen)是多層擠壓筒一套筒系統中(zhong)的易(yi)損件(jian),其壽命一般為1500~4000次/只。擠壓筒內襯(chen)的使用條件(jian)如下:


 1. 擠壓(ya)(ya)時,金屬在高溫(wen)高壓(ya)(ya)下以400mm/s的(de)(de)速度滑動,即使(shi)在良好的(de)(de)潤滑條件下,內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面(mian)在1.5mm深度的(de)(de)范圍內(nei)(nei)(nei)(nei)被加熱到650~700℃的(de)(de)高溫(wen)。尤(you)其是在靠近擠壓(ya)(ya)模一(yi)端的(de)(de)200~300mm的(de)(de)長度上,擠壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面(mian)遭受(shou)到最強烈的(de)(de)熱摩擦,引起最嚴(yan)重的(de)(de)磨(mo)(mo)損,會(hui)形成(cheng)縱(zong)向劃(hua)道、內(nei)(nei)(nei)(nei)壁溝槽和表面(mian)粗糙及龜裂(lie),進(jin)而導致內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)報廢。因此,一(yi)般在設計(ji)多層(ceng)擠壓(ya)(ya)簡一(yi)套簡系(xi)統的(de)(de)結構時。應該考慮到擠壓(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)套筒(tong)可以允許調頭使(shi)用。因為使(shi)用經驗表明,在進(jin)料端的(de)(de)擠壓(ya)(ya)筒(tong)內(nei)(nei)(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)內(nei)(nei)(nei)(nei)表面(mian)沒有(you)發生磨(mo)(mo)損。


另外,當內(nei)襯(chen)壓(ya)(ya)入不良或者由于中套和內(nei)襯(chen)磨損,公(gong)盈消(xiao)失(shi),會形成內(nei)襯(chen)縱向(xiang)(xiang)裂紋(wen)。大部(bu)分(fen)縱向(xiang)(xiang)裂紋(wen)的發生都在內(nei)襯(chen)壓(ya)(ya)出(chu)以(yi)后,即(ji)公(gong)盈已(yi)經消(xiao)失(shi)之時(shi)。這種(zhong)情況限(xian)制了(le)內(nei)襯(chen)修復的可能性。作為預防的辦法,可以(yi)在內(nei)襯(chen)壓(ya)(ya)出(chu)以(yi)后,立即(ji)在500℃溫度下(xia)進行退(tui)火4~5h,以(yi)消(xiao)除應力。


 2. 國外的(de)(de)(de)使用經(jing)驗(yan)已經(jing)證(zheng)明,采用離(li)心(xin)澆注的(de)(de)(de)空心(xin)坯來制造擠壓筒的(de)(de)(de)內襯,是(shi)最(zui)合理的(de)(de)(de)工藝。因(yin)為在其制造過程中消耗最(zui)少(shao),成(cheng)本最(zui)低(di)。


  采用離(li)心澆注空心坯作擠(ji)壓筒內襯時,其機械(xie)加(jia)工的余量,對外徑(jing)而言(yan)約為10~15mm,對內徑(jing)而言(yan)應不少于20~25mm.內襯粗加(jia)工以(yi)后再經熱處理(淬(cui)火(huo)后高(gao)溫(wen)回火(huo))。


  專門(men)的(de)(de)研究確定,鍛(duan)造的(de)(de)擠壓(ya)筒內襯和離心澆注的(de)(de)擠壓(ya)筒內襯,其(qi)使(shi)用壽命相同(tong)。在(zai)各種(zhong)工作條件下的(de)(de)實(shi)際使(shi)用,證明均可以達到(dao)1500~4000次/只的(de)(de)使(shi)用壽命指標。


三、臥式擠壓機(ji)的擠壓筒一套(tao)筒系(xi)統的計算(suan)


 80MN(8000t)擠壓機擠壓筒的結構(帶預(yu)熱器(qi))如(ru)圖7-7所示。


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  計算時(shi),按(an)作用有內外壓(ya)力的(de)多層厚壁圓筒強度計算的(de)方(fang)法(fa)進行。


  假設:(1)沿擠壓(ya)筒(tong)長度上單位(wei)壓(ya)應力(li)不(bu)變,且與擠壓(ya)墊上的(de)單位(wei)壓(ya)力(li)相等(deng);(2)軸(zhou)向(xiang)壓(ya)應力(li)不(bu)大,計算時(shi)可忽略不(bu)計;(3)所有的(de)組成套(tao)筒(tong)經受均(jun)勻的(de)熱制度的(de)作(zuo)用;(4)內孔在加熱器的(de)作(zuo)用下對套(tao)筒(tong)外(wai)內表面應力(li)和變形(xing)無(wu)影響。


 按Slame公式確定切向應力σt和徑向應力σr,而軸向力引起的應力σg不計。則:


式 1.jpg


 在強度(du)驗算時,因(yin)為擠壓筒(tong)部(bu)件通常是(shi)采用韌性熱強鋼制造,且其受力(li)條件為二向的(de)平(ping)面(mian)(mian)應力(li)狀態。因(yin)此,對于整體式擠壓筒(tong),在內表(biao)面(mian)(mian)危(wei)險(xian)點上的(de)應力(li)不超(chao)過允許值的(de)情況下,其最(zui)大(da)壓應力(li),可按第三強度(du)理(li)論(lun)和第四強度(du)理(li)論(lun)來計算。


按照第四強度理論(lun)計算時(shi)的等效(xiao)應力為(wei):


式 3.jpg


式 9.jpg

可見,多層(ceng)擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)的內應力(li)絕對值始終小于(yu)許用應力(li)絕對值。且擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)的裝配次序(圖7-7)為(wei):裝好擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)殼體(將套筒(tong)(tong)(tong)2嵌入(ru)套筒(tong)(tong)(tong)1中),然(ran)后,在由套筒(tong)(tong)(tong)1和2所組(zu)成的擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)殼體中嵌入(ru)內套筒(tong)(tong)(tong)3。


按式(7-8)確(que)定最大單位(wei)力,為了(le)便(bian)于計算,列表7-2.





第(di)3套(tao)筒(tong)(內套(tao)筒(tong))的內應(ying)力(li)(li),即為在對每(mei)個(ge)套(tao)筒(tong)所(suo)選擇許用應(ying)力(li)(li)情況下,所(suo)求的整個(ge)擠壓(ya)筒(tong)的最大單位工作壓(ya)力(li)(li)(對應(ying)表(biao)7-2第(di)17行)。


按式(7-10)確定擠壓筒的內應(ying)力,并與列入表7-2第17行(xing)的式(7-8)確定的單位壓力相比較得(de):