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)壓筒是用于放置已加熱到擠(ji)(ji)壓溫度的(de)坯(pi)料的(de)容器。擠(ji)(ji)壓時擠(ji)(ji)壓筒內(nei)壁承(cheng)受(shou)著將坯(pi)料擠(ji)(ji)壓成(cheng)制品全部變(bian)形的(de)徑(jing)向壓力,其負荷(he)水平可以達到1000MPa以上。


  擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)條件是十分嚴酷(ku)的(de)(de)(de)(de)(de)。沿被加熱(re)的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)筒(tong)(tong)(tong)內(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)方向上(shang)(shang),周期(qi)性的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用有強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)、不均勻的(de)(de)(de)(de)(de)加熱(re)和冷卻(que),高(gao)溫坯料與擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)內(nei)(nei)襯(chen)壁(bi)之(zhi)間接觸的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫高(gao)壓(ya)(ya)摩擦力(li)(li),高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)徑向壓(ya)(ya)力(li)(li),隨后又(you)沖擊性的(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)降。同時,冷空(kong)氣或(huo)水通過擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)內(nei)(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)孔腔,使(shi)其(qi)受到強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻(que)。在(zai)(zai)所(suo)有這些工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)條件下(xia),在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)材料中引(yin)起熱(re)超(chao)高(gao)應力(li)(li)。這種情(qing)況在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)前端三分之(zhi)一的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)(nei)襯(chen)長度(du)上(shang)(shang)顯得(de)尤其(qi)嚴重。由于(yu)高(gao)溫變形金屬的(de)(de)(de)(de)(de)流動,在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)內(nei)(nei)襯(chen)前端的(de)(de)(de)(de)(de)套筒(tong)(tong)(tong)壁(bi)上(shang)(shang)引(yin)起強(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)摩擦,使(shi)其(qi)產生磨損或(huo)裂(lie)紋,導(dao)致內(nei)(nei)襯(chen)損壞。


  早期的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)采用(yong)的(de)(de)都是整體結構,現在這種結構的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)甚至在小噸位(wei)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)機上都已被(bei)淘(tao)汰。目前,現代化的(de)(de)大型擠(ji)(ji)壓(ya)機上所采用(yong)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)一(yi)套(tao)筒(tong)(tong)系(xi)統都是由2個、3個或更多(duo)的(de)(de)套(tao)筒(tong)(tong)組成的(de)(de)多(duo)層(ceng)結構擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong),并且在各層(ceng)套(tao)筒(tong)(tong)之(zhi)間都帶有一(yi)定的(de)(de)過盈量,以熱裝的(de)(de)方式裝配而成。


  采用(yong)過盈(ying)配合(he)的(de)多層結(jie)構擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong),使(shi)每(mei)層套筒(tong)的(de)結(jie)合(he)面上都具有一(yi)定的(de)預應力。由(you)于(yu)有預應力的(de)存在,使(shi)多層結(jie)構的(de)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)在承(cheng)受(shou)(shou)擠壓(ya)(ya)(ya)產(chan)生的(de)熱超高(gao)應力作用(yong)時,套筒(tong)之間的(de)應力分(fen)布趨于(yu)均勻,從(cong)而使(shi)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)套筒(tong)的(de)材料得到充分(fen)的(de)利用(yong);并且還可以提(ti)高(gao)熱擠壓(ya)(ya)(ya)時擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)承(cheng)受(shou)(shou)的(de)單位壓(ya)(ya)(ya)力,從(cong)而提(ti)高(gao)擠壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)套筒(tong)的(de)使(shi)用(yong)壽命。


  擠壓筒內(nei)(nei)襯(chen)套(tao)的結構(gou)形(xing)式,包括內(nei)(nei)襯(chen)套(tao)的內(nei)(nei)徑(jing)和形(xing)狀(zhuang),內(nei)(nei)襯(chen)套(tao)外(wai)徑(jing)與中套(tao)內(nei)(nei)徑(jing)的配合;除了過盈配合之(zhi)外(wai),還有多(duo)種形(xing)式的配合,如圖7-4所示。擠壓筒內(nei)(nei)襯(chen)套(tao)經熱處理后(hou),其硬度HRC達(da)(da)到40~45;在不重(zhong)車的情況下,使用壽(shou)命達(da)(da)到1500~4000次。


4.jpg


  除此之外,擠壓(ya)筒(tong)(tong)使(shi)用時,為了建立(li)熱(re)擠壓(ya)過(guo)程(cheng)本身所需(xu)的熱(re)力學條件,擠壓(ya)筒(tong)(tong)的預熱(re)極(ji)為重要。擠壓(ya)筒(tong)(tong)的預熱(re)可以提高其使(shi)用壽命。


  擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)預熱時,為了(le)能快速地加熱,減小熱量損失,在外加熱的(de)(de)(de)同時,最好(hao)能采(cai)用特殊可換式加熱器來預熱擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)(de)內部,為了(le)保持壓(ya)(ya)人(ren)套(tao)筒(tong)時在套(tao)筒(tong)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)內產(chan)生的(de)(de)(de)預應力,內加熱非常必要。若僅強(qiang)烈(lie)的(de)(de)(de)外加熱,將(jiang)使預應力降(jiang)低,從而(er),惡化擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)套(tao)筒(tong)的(de)(de)(de)工(gong)作能力。


  一般對(dui)(dui)于(yu)較大噸位(wei)的(de)(de)(de)(de)臥式擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機,擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)(de)預熱(re)(re)(re)采用(yong)內置(zhi)式的(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)(re)元件進行預熱(re)(re)(re)(圖(tu)(tu)7-5和圖(tu)(tu)7-6),而(er)對(dui)(dui)于(yu)較小的(de)(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒,較多的(de)(de)(de)(de)是(shi)采用(yong)活動的(de)(de)(de)(de)感(gan)應加熱(re)(re)(re)器(也有(you)用(yong)熱(re)(re)(re)坯料)直接放(fang)入擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒內腔內進行預熱(re)(re)(re)。一旦擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)開始擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒內襯便(bian)處于(yu)受熱(re)(re)(re)狀態,不需要加熱(re)(re)(re),而(er)是(shi)需要經(jing)常(chang)進行冷卻(que)。圖(tu)(tu)7-5所示為(wei)俄羅斯(si)制造的(de)(de)(de)(de)63MN(6300t)臥式液壓(ya)(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)(de)(de)帶預熱(re)(re)(re)裝置(zhi)的(de)(de)(de)(de)三層結(jie)(jie)構擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒,圖(tu)(tu)7-6所示為(wei)德國(guo)制造的(de)(de)(de)(de)帶擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒測溫裝置(zhi)的(de)(de)(de)(de)60MN(6000t)臥式液壓(ya)(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機三層結(jie)(jie)構擠(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒。


5.jpg


一、擠(ji)壓筒-套筒系統的設計(ji)條(tiao)件(jian)


 擠壓筒-套筒系統(tong)的設計條件如下(xia):


  1. 擠壓(ya)時(shi),擠壓(ya)筒中的內壓(ya)力分(fen)布(bu)是(shi)不均勻(yun)(yun)的,其影響(xiang)因素(su)很多。但設計計算時(shi),認為內應(ying)力是(shi)均勻(yun)(yun)分(fen)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(zai)設計(ji)計(ji)算(suan)擠壓簡一套簡系統(tong)部件時,首先根(gen)據(ju)經驗數(shu)據(ju)確定擠壓簡的(de)主要尺寸、套筒的(de)數(shu)量及其近似尺寸,然后對所選(xuan)定的(de)系統(tong)進(jin)行強度(du)驗算(suan)。


  4. 工藝條件(jian)決定(ding)了擠(ji)壓機工作套(tao)筒(tong)所需(xu)(xu)的(de)內徑(jing)和擠(ji)壓力。此擠(ji)壓力為在工作套(tao)筒(tong)內孔(kong)截面上建立一定(ding)的(de)單(dan)位壓力所必需(xu)(xu)的(de)。


  5. 擠(ji)壓筒(tong)外徑采用以(yi)下關系式確定:


a.jpg


  6. 在(zai)擠壓筒-套筒系統計算時,當套筒壁厚增加至一(yi)定范圍(wei)而(er)對最大應力數值的(de)影響(xiang)很(hen)小時,為使(shi)套筒材料的(de)性(xing)能得(de)到充分利用,并使(shi)沿斷面(mian)上應力較(jiao)均勻(yun)地分布,在(zai)大壓力的(de)情況下應采(cai)用組合套筒。


  7. 對于多層(ceng)(ceng)結構的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)一套筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)系(xi)統,可根據其(qi)許用應(ying)力(li)與壁厚系(xi)數的(de)(de)(de)關(guan)系(xi)圖表(biao)來(lai)選(xuan)擇合理結構的(de)(de)(de)多層(ceng)(ceng)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)。其(qi)保證條件是(shi):套筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)以一定的(de)(de)(de)公盈(ying)裝入多層(ceng)(ceng)擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)中(zhong),提高(gao)其(qi)承受最(zui)大壓力(li)的(de)(de)(de)能力(li),并在此壓力(li)下(xia),擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)一套筒(tong)(tong)(tong)(tong)(tong)系(xi)統內(nei)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)不(bu)超(chao)過允許值。


  8. 擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)一(yi)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)強度(du),由擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)材料(liao)在(zai)(zai)工作(zuo)溫度(du)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)(fu)極(ji)(ji)限(σt)和(he)單(dan)位擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)所決定。在(zai)(zai)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)一(yi)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)內表(biao)面上(shang)的(de)(de)(de)(de)最大切(qie)應(ying)(ying)力(li)不(bu)應(ying)(ying)超過這(zhe)(zhe)個屈(qu)服(fu)(fu)極(ji)(ji)限。當此(ci)應(ying)(ying)力(li)大于(yu)或等于(yu)材料(liao)熱狀(zhuang)態(tai)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)(fu)極(ji)(ji)限,則擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)應(ying)(ying)做成2、3或4層。這(zhe)(zhe)時(shi)整個系(xi)統的(de)(de)(de)(de)強度(du)就(jiu)取決于(yu)所選(xuan)用(yong)材料(liao)在(zai)(zai)熱狀(zhuang)態(tai)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)屈(qu)服(fu)(fu)強度(du)極(ji)(ji)限σt、σt'、σt”和(he)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)各(ge)個套(tao)(tao)筒(tong)(tong)中產生的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)。實踐(jian)證明,在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)種情(qing)況下(xia)(xia)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)內、外直徑比(bi)很重(zhong)要(yao)。對(dui)(dui)所有(you)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)來講,應(ying)(ying)是相等的(de)(de)(de)(de),即(ji)(ji)(ji)如果d/dx=U,那么U1=U2=U3.對(dui)(dui)易(yi)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)用(yong)較厚的(de)(de)(de)(de)套(tao)(tao)筒(tong)(tong),即(ji)(ji)(ji)U1>U2;而(er)對(dui)(dui)難擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)采用(yong)較薄的(de)(de)(de)(de)套(tao)(tao)筒(tong)(tong),即(ji)(ji)(ji)U1<U2.


  在(zai)正(zheng)確選擇切應力時,可正(zheng)確選擇用以抵消(xiao)主(zhu)應力的(de)(de)熱(re)裝(zhuang)應力。為了安全(quan),各套簡(jian)均在(zai)一定的(de)(de)公盈量下(xia)進行熱(re)裝(zhuang),以使每個套筒的(de)(de)負荷與(yu)材(cai)料熱(re)狀態(tai)(tai)下(xia)的(de)(de)屈服極(ji)限有同(tong)樣的(de)(de)比例。在(zai)計算(suan)時,應采用低于相應材(cai)料在(zai)熱(re)狀態(tai)(tai)下(xia)之屈服極(ji)限。


為使(shi)套筒中(zhong)的(de)應力(li)趨于平緩(huan),采用如下的(de)直徑比(bi):


b.jpg


 9. 在強(qiang)度(du)驗算(suan)時,因為擠壓筒(tong)部(bu)件通(tong)常是采用韌性(xing)熱強(qiang)鋼制造的(de),因此(ci),最(zui)近(jin)似的(de)是按(an)第三強(qiang)度(du)理(li)論(最(zui)大切應(ying)(ying)力理(li)論)和第四(si)強(qiang)度(du)理(li)論(能量理(li)論)驗算(suan)。對于(yu)整體式擠壓筒(tong),其(qi)危險(xian)點(擠壓筒(tong)內表(biao)面)上的(de)應(ying)(ying)力不超過(guo)允用值的(de)情況(kuang)下其(qi)最(zui)大壓力,可(ke)按(an)第三強(qiang)度(du)理(li)論計(ji)算(suan),也可(ke)按(an)第四(si)強(qiang)度(du)理(li)論計(ji)算(suan)。


 10. 多層擠壓(ya)筒的極限應(ying)力(li)與(yu)層數(shu)無(wu)關,與(yu)整體式擠壓(ya)筒相比(bi),其極限應(ying)力(li)提高2倍。


 11. 擠(ji)壓(ya)筒的(de)內部壓(ya)力(li)(li),在(zai)套(tao)筒橫截(jie)面(mian)的(de)徑向(xiang)上(shang)產生壓(ya)縮應(ying)力(li)(li),在(zai)切線方向(xiang)上(shang)產生拉伸應(ying)力(li)(li)。軸向(xiang)應(ying)力(li)(li)在(zai)所有斷(duan)面(mian)中是均勻(yun)分布的(de),計算時可忽(hu)略不計。


 12. 擠(ji)壓(ya)筒(tong)-套筒(tong)系統(tong)的熱裝(zhuang)配(pei)是在一定的公盈量下(xia)裝(zhuang)入已(yi)加熱到350~400℃溫度的擠(ji)壓(ya)筒(tong)中(zhong)。已(yi)磨損套筒(tong)的更(geng)換可以在專(zhuan)用的設備(bei)上進行(xing),也(ye)可采用專(zhuan)門裝(zhuang)置在擠(ji)壓(ya)機上頂(ding)(ding)出(chu)套筒(tong)。套筒(tong)頂(ding)(ding)出(chu)時,其(qi)壓(ya)力不允許大于3~5MPa(表壓(ya))。因為套筒(tong)頂(ding)(ding)出(chu)后,急(ji)劇的卸壓(ya)可能引起(qi)擠(ji)壓(ya)機工作(zuo)故障,甚至在大壓(ya)力下(xia)會導(dao)致擠(ji)壓(ya)機損壞。


 13. 在熱裝時(shi),應保證套(tao)(tao)筒和擠壓(ya)筒材料不(bu)(bu)會(hui)被回(hui)火而(er)產生(sheng)塑性變形,消除套(tao)(tao)筒內(nei)的(de)原(yuan)始受壓(ya)狀態,減小(xiao)熱裝時(shi)的(de)公盈將會(hui)惡化擠壓(ya)筒殼體的(de)工作,增加(jia)套(tao)(tao)筒的(de)應力(li),從而(er)更難選擇套(tao)(tao)筒的(de)材料。因(yin)此,過盈選擇不(bu)(bu)當可使(shi)擠壓(ya)筒使(shi)用壽命降低。


 過盈(ying)量一般為筒徑(jing)的0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠壓機在各套筒上的公(gong)盈(ying)量均為0.2%(與德國 Schloemann公(gong)司的31.5MN(3150t)擠壓機相同)。


  原上海異形鋼管廠的(de)經驗(yan)認(ren)為,過盈(ying)量為筒(tong)徑的(de)0.15%(約為0.7~1.2mm)較為合適(shi)。


14. 在(zai)(zai)確定了(le)多層擠(ji)壓(ya)筒由(you)套筒熱裝(zhuang)和(he)擠(ji)壓(ya)力(li)所產生(sheng)的(de)應(ying)力(li)之后,在(zai)(zai)選擇套筒和(he)擠(ji)壓(ya)筒的(de)材(cai)料時,還要(yao)考慮附(fu)加(jia)(jia)應(ying)力(li)的(de)存在(zai)(zai)。附(fu)加(jia)(jia)應(ying)力(li)由(you)以下(xia)因素產生(sheng): a. 擠壓(ya)時,套筒(tong)與熱鋼坯接觸導致擠壓(ya)筒(tong)一套筒(tong)系統的(de)(de)溫升;b. 壓(ya)力沿擠壓(ya)筒(tong)長度上傳遞的(de)(de)不均勻性;c. 金(jin)屬與套筒(tong)壁的(de)(de)熱摩擦。


根據(ju)以上因素對擠壓筒一套筒系統(tong)中應力(li)產生的影響(xiang),應提出其修(xiu)正值。


二(er)、擠(ji)壓筒內襯(chen)的使用條件


擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)內(nei)襯是多層擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)一(yi)套筒(tong)(tong)系(xi)統(tong)中的易損件,其壽(shou)命(ming)一(yi)般為(wei)1500~4000次/只。擠(ji)(ji)壓筒(tong)(tong)內(nei)襯的使用條件如下:


 1. 擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi),金屬在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)下以400mm/s的(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)滑動,即使在(zai)(zai)良好的(de)(de)(de)(de)潤滑條件下,內(nei)襯(chen)內(nei)表面(mian)(mian)在(zai)(zai)1.5mm深度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)被加熱到650~700℃的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。尤(you)其(qi)是在(zai)(zai)靠近擠(ji)壓(ya)(ya)模一(yi)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)200~300mm的(de)(de)(de)(de)長度(du)(du)上,擠(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)內(nei)表面(mian)(mian)遭受(shou)到最(zui)(zui)強烈的(de)(de)(de)(de)熱摩擦,引起(qi)最(zui)(zui)嚴重的(de)(de)(de)(de)磨損,會(hui)形成縱(zong)向劃道、內(nei)壁(bi)溝槽和表面(mian)(mian)粗糙及龜裂,進(jin)(jin)而導致內(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)報廢。因(yin)此(ci),一(yi)般在(zai)(zai)設(she)計(ji)多層擠(ji)壓(ya)(ya)簡(jian)一(yi)套簡(jian)系統的(de)(de)(de)(de)結(jie)構時(shi)。應該(gai)考(kao)慮到擠(ji)壓(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)(de)內(nei)襯(chen)套筒可以允(yun)許調(diao)頭使用。因(yin)為使用經驗表明,在(zai)(zai)進(jin)(jin)料端(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)的(de)(de)(de)(de)內(nei)表面(mian)(mian)沒有(you)發生(sheng)磨損。


另外,當內(nei)襯(chen)壓(ya)入不良(liang)或者由于(yu)中套和內(nei)襯(chen)磨(mo)損,公盈消失,會形成(cheng)內(nei)襯(chen)縱(zong)向(xiang)裂(lie)紋(wen)。大(da)部(bu)分縱(zong)向(xiang)裂(lie)紋(wen)的發生都在(zai)內(nei)襯(chen)壓(ya)出以(yi)(yi)后(hou),即(ji)公盈已經消失之時。這種情況(kuang)限(xian)制了內(nei)襯(chen)修復的可能性。作(zuo)為預防的辦法,可以(yi)(yi)在(zai)內(nei)襯(chen)壓(ya)出以(yi)(yi)后(hou),立即(ji)在(zai)500℃溫度下(xia)進(jin)行退火(huo)4~5h,以(yi)(yi)消除應(ying)力。


 2. 國外的(de)(de)使用經驗已經證明,采用離心(xin)澆注的(de)(de)空心(xin)坯來制造(zao)擠(ji)壓筒的(de)(de)內襯,是最(zui)合理的(de)(de)工藝(yi)。因為在其(qi)制造(zao)過(guo)程中消耗最(zui)少,成本(ben)最(zui)低。


  采用離心澆注(zhu)空心坯作擠壓筒(tong)內襯(chen)時,其機械加(jia)工的(de)余量,對外徑而(er)言約(yue)為10~15mm,對內徑而(er)言應(ying)不少于20~25mm.內襯(chen)粗加(jia)工以(yi)后再經熱處理(淬火后高溫回火)。


  專門的(de)(de)研究確(que)定,鍛造的(de)(de)擠壓筒內襯(chen)和離心澆注的(de)(de)擠壓筒內襯(chen),其使(shi)用壽命相(xiang)同。在各種(zhong)工作條件下的(de)(de)實際(ji)使(shi)用,證明均可以達到(dao)1500~4000次/只(zhi)的(de)(de)使(shi)用壽命指標(biao)。


三、臥式(shi)擠壓機的(de)擠壓筒(tong)一套筒(tong)系統的(de)計算(suan)


 80MN(8000t)擠(ji)壓機擠(ji)壓筒(tong)的(de)結構(帶預熱器)如圖7-7所示。


7.jpg


  計(ji)算(suan)時,按作用有內外(wai)壓力的多層厚壁(bi)圓筒強度計(ji)算(suan)的方法(fa)進(jin)行。


  假設:(1)沿擠壓(ya)筒長度上(shang)單位壓(ya)應(ying)力不變,且(qie)與擠壓(ya)墊上(shang)的(de)單位壓(ya)力相等;(2)軸(zhou)向壓(ya)應(ying)力不大,計(ji)算時(shi)可忽略(lve)不計(ji);(3)所有(you)的(de)組(zu)成套筒經受均(jun)勻的(de)熱(re)制度的(de)作用;(4)內(nei)孔(kong)在(zai)加熱(re)器的(de)作用下對套筒外內(nei)表面應(ying)力和變形無影響。


 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(qiang)(qiang)度驗算(suan)時(shi),因為擠壓(ya)筒部(bu)件通常是采用韌性熱強(qiang)(qiang)鋼制造,且其受力(li)(li)條件為二向的平(ping)面(mian)應力(li)(li)狀態。因此,對于整體(ti)式擠壓(ya)筒,在內表面(mian)危險(xian)點上(shang)的應力(li)(li)不超過允許值(zhi)的情況下,其最(zui)大壓(ya)應力(li)(li),可按(an)第三強(qiang)(qiang)度理論(lun)和(he)第四強(qiang)(qiang)度理論(lun)來(lai)計(ji)算(suan)。


按照(zhao)第四強度(du)理論計算時(shi)的等效(xiao)應力為(wei):


式 3.jpg


式 9.jpg

可(ke)見,多層擠壓(ya)筒(tong)(tong)的(de)內應力絕對值始終(zhong)小于(yu)許用應力絕對值。且(qie)擠壓(ya)筒(tong)(tong)的(de)裝配(pei)次(ci)序(xu)(圖(tu)7-7)為:裝好擠壓(ya)筒(tong)(tong)殼體(ti)(將套(tao)筒(tong)(tong)2嵌(qian)入套(tao)筒(tong)(tong)1中(zhong)),然后(hou),在(zai)由套(tao)筒(tong)(tong)1和2所組成(cheng)的(de)擠壓(ya)筒(tong)(tong)殼體(ti)中(zhong)嵌(qian)入內套(tao)筒(tong)(tong)3。


按式(7-8)確定最大單位(wei)力,為(wei)了便于計算,列表7-2.





第(di)(di)3套筒(內(nei)套筒)的(de)內(nei)應(ying)力,即為在對(dui)(dui)每個套筒所選(xuan)擇(ze)許用(yong)應(ying)力情(qing)況(kuang)下,所求(qiu)的(de)整個擠壓(ya)筒的(de)最大單(dan)位工作壓(ya)力(對(dui)(dui)應(ying)表(biao)7-2第(di)(di)17行)。


按式(shi)(shi)(7-10)確(que)(que)定(ding)擠壓筒(tong)的內應力(li),并與列入表(biao)7-2第17行的式(shi)(shi)(7-8)確(que)(que)定(ding)的單位壓力(li)相(xiang)比較得: