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)筒(tong)是用(yong)于放(fang)置已加熱到擠(ji)(ji)壓(ya)溫度的坯料的容器。擠(ji)(ji)壓(ya)時擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內壁承受著將坯料擠(ji)(ji)壓(ya)成(cheng)制品全部變形的徑(jing)向壓(ya)力,其負(fu)荷水平(ping)可以(yi)達到1000MPa以(yi)上。
擠壓(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)(de)工作條件是十分嚴酷的(de)(de)(de)(de)。沿被(bei)加熱(re)的(de)(de)(de)(de)擠筒內(nei)襯(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)長度(du)方(fang)向上,周期(qi)性的(de)(de)(de)(de)作用有(you)強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)、不均勻(yun)的(de)(de)(de)(de)加熱(re)和冷卻(que),高(gao)(gao)溫坯料(liao)與擠壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)(chen)壁之間接觸的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)(ya)摩(mo)擦(ca)力,高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)徑向壓(ya)(ya)力,隨后又沖擊性的(de)(de)(de)(de)下降。同時,冷空氣(qi)或(huo)(huo)水通過擠壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)(chen)的(de)(de)(de)(de)孔腔,使其(qi)受到強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)冷卻(que)。在所(suo)有(you)這(zhe)些(xie)工作條件下,在擠壓(ya)(ya)筒的(de)(de)(de)(de)材料(liao)中引(yin)起(qi)熱(re)超高(gao)(gao)應力。這(zhe)種情(qing)況在擠壓(ya)(ya)筒前(qian)端(duan)三分之一(yi)的(de)(de)(de)(de)內(nei)襯(chen)(chen)長度(du)上顯得尤其(qi)嚴重。由于高(gao)(gao)溫變形(xing)金屬的(de)(de)(de)(de)流動,在擠壓(ya)(ya)筒內(nei)襯(chen)(chen)前(qian)端(duan)的(de)(de)(de)(de)套筒壁上引(yin)起(qi)強(qiang)(qiang)烈的(de)(de)(de)(de)熱(re)摩(mo)擦(ca),使其(qi)產生磨(mo)損或(huo)(huo)裂紋,導(dao)致(zhi)內(nei)襯(chen)(chen)損壞(huai)。
早期的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)采(cai)(cai)用的(de)(de)(de)都(dou)是整體結(jie)構(gou)(gou),現在(zai)這種結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)甚至在(zai)小噸位的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機上都(dou)已被淘汰。目前,現代(dai)化(hua)的(de)(de)(de)大型(xing)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)機上所采(cai)(cai)用的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)一(yi)套筒(tong)系統都(dou)是由2個、3個或更多(duo)的(de)(de)(de)套筒(tong)組成(cheng)的(de)(de)(de)多(duo)層(ceng)結(jie)構(gou)(gou)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒(tong),并且(qie)在(zai)各層(ceng)套筒(tong)之(zhi)間都(dou)帶(dai)有一(yi)定的(de)(de)(de)過盈量,以熱裝的(de)(de)(de)方式裝配而成(cheng)。
采(cai)用過盈配合的(de)(de)多層(ceng)結構(gou)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong),使(shi)(shi)每(mei)層(ceng)套筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)結合面上(shang)都具有一(yi)定的(de)(de)預應(ying)力(li)。由于(yu)有預應(ying)力(li)的(de)(de)存(cun)在,使(shi)(shi)多層(ceng)結構(gou)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)在承受(shou)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)產生的(de)(de)熱超高應(ying)力(li)作用時,套筒(tong)(tong)(tong)之間的(de)(de)應(ying)力(li)分(fen)布趨于(yu)均勻(yun),從(cong)而使(shi)(shi)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)套筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)材料得到充分(fen)的(de)(de)利用;并且還(huan)可(ke)以提(ti)高熱擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)時擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)承受(shou)的(de)(de)單(dan)位壓(ya)(ya)(ya)力(li),從(cong)而提(ti)高擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)套筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)使(shi)(shi)用壽命。
擠(ji)壓筒(tong)內襯套(tao)的(de)結(jie)構(gou)形(xing)(xing)式,包括內襯套(tao)的(de)內徑和形(xing)(xing)狀,內襯套(tao)外徑與中套(tao)內徑的(de)配合;除(chu)了過盈配合之外,還有多種形(xing)(xing)式的(de)配合,如圖7-4所(suo)示。擠(ji)壓筒(tong)內襯套(tao)經熱處(chu)理后,其硬(ying)度HRC達到40~45;在不重車的(de)情況下(xia),使用壽命達到1500~4000次。

除(chu)此之外(wai),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒使用時,為了(le)建(jian)立熱(re)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)過程本身(shen)所(suo)需的熱(re)力學條件,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒的預熱(re)極(ji)為重要。擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒的預熱(re)可以提高其使用壽命。
擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)預(yu)(yu)熱(re)時,為了(le)能(neng)快(kuai)速地加熱(re),減小(xiao)熱(re)量損(sun)失,在外(wai)加熱(re)的(de)(de)同(tong)時,最(zui)好能(neng)采(cai)用特(te)殊(shu)可換式加熱(re)器來預(yu)(yu)熱(re)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)內部,為了(le)保持壓(ya)(ya)人套筒(tong)(tong)(tong)(tong)時在套筒(tong)(tong)(tong)(tong)和擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)內產生的(de)(de)預(yu)(yu)應(ying)力(li),內加熱(re)非常必要。若僅強烈(lie)的(de)(de)外(wai)加熱(re),將(jiang)使預(yu)(yu)應(ying)力(li)降低,從而,惡化(hua)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)套筒(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)工作能(neng)力(li)。
一般對于較(jiao)大噸位的(de)臥式擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji),擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)預熱(re)(re)(re)采(cai)用內置式的(de)加熱(re)(re)(re)元件(jian)進(jin)(jin)行(xing)預熱(re)(re)(re)(圖(tu)7-5和圖(tu)7-6),而(er)對于較(jiao)小的(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong),較(jiao)多的(de)是采(cai)用活動的(de)感應加熱(re)(re)(re)器(也(ye)有用熱(re)(re)(re)坯料)直接放入擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內腔(qiang)內進(jin)(jin)行(xing)預熱(re)(re)(re)。一旦擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)開(kai)始擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內襯便處于受熱(re)(re)(re)狀態,不需要(yao)加熱(re)(re)(re),而(er)是需要(yao)經常進(jin)(jin)行(xing)冷卻。圖(tu)7-5所示為俄羅(luo)斯制造的(de)63MN(6300t)臥式液壓(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)的(de)帶預熱(re)(re)(re)裝置的(de)三層結構(gou)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong),圖(tu)7-6所示為德國制造的(de)帶擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)測溫裝置的(de)60MN(6000t)臥式液壓(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機(ji)(ji)三層結構(gou)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)。

一、擠壓(ya)筒(tong)-套筒(tong)系統的設計條件
擠壓筒(tong)-套(tao)筒(tong)系統的設計條件如下:
1. 擠壓時,擠壓筒中的內(nei)壓力分(fen)布是不均勻的,其影(ying)響因素很多。但設計計算時,認為內(nei)應力是均勻分(fen)布的。
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. 在設計(ji)計(ji)算(suan)擠(ji)壓簡(jian)一套(tao)簡(jian)系統(tong)(tong)部件時(shi),首先根據(ju)經驗數據(ju)確(que)定擠(ji)壓簡(jian)的主(zhu)要尺寸、套(tao)筒的數量及其近(jin)似尺寸,然后(hou)對(dui)所(suo)選定的系統(tong)(tong)進行強(qiang)度驗算(suan)。
4. 工(gong)藝條件決定了擠壓機工(gong)作套筒(tong)所需的(de)內(nei)徑和擠壓力(li)。此擠壓力(li)為在工(gong)作套筒(tong)內(nei)孔截面(mian)上(shang)建立一定的(de)單位壓力(li)所必需的(de)。
5. 擠壓筒外徑采用以下關系式(shi)確定:

6. 在擠壓筒-套筒系(xi)統計算時(shi),當套筒壁厚增加至一定(ding)范圍而對最大應(ying)(ying)力(li)數值的影響很小時(shi),為使套筒材料的性能得到充分(fen)利用(yong)(yong),并使沿斷面上應(ying)(ying)力(li)較均勻(yun)地分(fen)布,在大壓力(li)的情(qing)況下應(ying)(ying)采(cai)用(yong)(yong)組合套筒。
7. 對于多(duo)層(ceng)結構的(de)擠壓筒(tong)一(yi)套筒(tong)系統(tong),可根據其(qi)許用(yong)應力(li)(li)(li)與(yu)壁厚系數的(de)關系圖表來選擇合理結構的(de)多(duo)層(ceng)擠壓筒(tong)。其(qi)保證條件(jian)是:套筒(tong)以一(yi)定的(de)公盈(ying)裝入多(duo)層(ceng)擠壓筒(tong)中,提高(gao)其(qi)承受最大壓力(li)(li)(li)的(de)能(neng)力(li)(li)(li),并在(zai)此壓力(li)(li)(li)下,擠壓筒(tong)一(yi)套筒(tong)系統(tong)內的(de)應力(li)(li)(li)不超過允許值。
8. 擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)一套(tao)筒(tong)(tong)系統的(de)(de)(de)強(qiang)度(du),由擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)材(cai)料在(zai)工(gong)作溫度(du)下(xia)的(de)(de)(de)屈(qu)(qu)服極(ji)限(xian)(σt)和單位擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)(li)(li)所決(jue)定。在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)一套(tao)筒(tong)(tong)內表面上的(de)(de)(de)最大切應(ying)力(li)(li)(li)不(bu)應(ying)超過(guo)這個(ge)屈(qu)(qu)服極(ji)限(xian)。當此(ci)應(ying)力(li)(li)(li)大于或等于材(cai)料熱狀態下(xia)的(de)(de)(de)屈(qu)(qu)服極(ji)限(xian),則(ze)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)應(ying)做成(cheng)2、3或4層(ceng)。這時整(zheng)個(ge)系統的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)就(jiu)取決(jue)于所選用材(cai)料在(zai)熱狀態下(xia)的(de)(de)(de)屈(qu)(qu)服強(qiang)度(du)極(ji)限(xian)σt、σt'、σt”和擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)各個(ge)套(tao)筒(tong)(tong)中產生(sheng)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)。實(shi)踐證明,在(zai)這種情況下(xia)套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)內、外直徑比很重要。對(dui)所有套(tao)筒(tong)(tong)來講,應(ying)是相等的(de)(de)(de),即(ji)如果d/dx=U,那么U1=U2=U3.對(dui)易擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)金屬用較厚的(de)(de)(de)套(tao)筒(tong)(tong),即(ji)U1>U2;而對(dui)難擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)金屬采(cai)用較薄(bo)的(de)(de)(de)套(tao)筒(tong)(tong),即(ji)U1<U2.
在正(zheng)確選擇(ze)切應(ying)(ying)力(li)時(shi),可正(zheng)確選擇(ze)用以抵消主應(ying)(ying)力(li)的(de)熱裝(zhuang)應(ying)(ying)力(li)。為了安(an)全,各套簡均在一定的(de)公盈量下進(jin)行熱裝(zhuang),以使每個(ge)套筒的(de)負荷與材(cai)料熱狀(zhuang)態下的(de)屈服(fu)極限有同樣(yang)的(de)比例。在計算時(shi),應(ying)(ying)采用低于(yu)相應(ying)(ying)材(cai)料在熱狀(zhuang)態下之屈服(fu)極限。
為使套筒中的應(ying)力趨于平緩,采(cai)用如下的直徑比:

9. 在(zai)強(qiang)度驗算(suan)時,因(yin)為擠壓(ya)(ya)筒(tong)部件通(tong)常(chang)是采(cai)用韌性(xing)熱(re)強(qiang)鋼制造的(de)(de),因(yin)此,最(zui)近似的(de)(de)是按第(di)三(san)強(qiang)度理(li)論(lun)(lun)(最(zui)大(da)切應(ying)力(li)理(li)論(lun)(lun))和(he)第(di)四強(qiang)度理(li)論(lun)(lun)(能(neng)量理(li)論(lun)(lun))驗算(suan)。對(dui)于整體式擠壓(ya)(ya)筒(tong),其危險點(dian)(擠壓(ya)(ya)筒(tong)內表(biao)面)上的(de)(de)應(ying)力(li)不(bu)超過允用值的(de)(de)情況下其最(zui)大(da)壓(ya)(ya)力(li),可按第(di)三(san)強(qiang)度理(li)論(lun)(lun)計(ji)算(suan),也可按第(di)四強(qiang)度理(li)論(lun)(lun)計(ji)算(suan)。
10. 多(duo)層擠壓筒的(de)極限應力與(yu)層數無(wu)關,與(yu)整體式擠壓筒相比(bi),其極限應力提高2倍(bei)。
11. 擠壓(ya)筒的(de)內部壓(ya)力,在(zai)套筒橫截面的(de)徑向(xiang)上產生壓(ya)縮應(ying)力,在(zai)切線方向(xiang)上產生拉(la)伸應(ying)力。軸向(xiang)應(ying)力在(zai)所有斷面中(zhong)是均勻分布的(de),計算時可忽略不計。
12. 擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)-套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)(tong)系統(tong)的(de)(de)熱(re)裝配是在(zai)一定(ding)的(de)(de)公(gong)盈(ying)量下(xia)裝入已(yi)加熱(re)到350~400℃溫度的(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)(tong)中。已(yi)磨(mo)損套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)(tong)的(de)(de)更換可(ke)以在(zai)專用的(de)(de)設備上進行(xing),也可(ke)采用專門裝置在(zai)擠(ji)壓(ya)機上頂(ding)出套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)(tong)。套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)(tong)頂(ding)出時,其壓(ya)力(li)不允(yun)許大于3~5MPa(表壓(ya))。因為套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)(tong)頂(ding)出后,急劇的(de)(de)卸壓(ya)可(ke)能(neng)引(yin)起擠(ji)壓(ya)機工作故(gu)障,甚至在(zai)大壓(ya)力(li)下(xia)會導致(zhi)擠(ji)壓(ya)機損壞。
13. 在熱裝(zhuang)時,應保證套(tao)筒(tong)和(he)擠(ji)壓(ya)筒(tong)材料(liao)不會被回火而(er)產(chan)生塑(su)性變形,消除(chu)套(tao)筒(tong)內的原始(shi)受壓(ya)狀態,減小(xiao)熱裝(zhuang)時的公盈(ying)(ying)將會惡化擠(ji)壓(ya)筒(tong)殼體的工作,增加(jia)套(tao)筒(tong)的應力(li),從而(er)更難選(xuan)擇套(tao)筒(tong)的材料(liao)。因(yin)此,過盈(ying)(ying)選(xuan)擇不當可使(shi)擠(ji)壓(ya)筒(tong)使(shi)用壽命降低。
過盈量一般為筒(tong)徑(jing)的0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠(ji)壓機在各套筒(tong)上的公盈量均為0.2%(與德(de)國 Schloemann公司的31.5MN(3150t)擠(ji)壓機相同)。
原上(shang)海異形鋼管(guan)廠的經(jing)驗認為,過盈量為筒徑的0.15%(約為0.7~1.2mm)較為合適。
14. 在(zai)確定了多層擠(ji)(ji)壓筒由(you)套筒熱裝(zhuang)和擠(ji)(ji)壓力所產生(sheng)的應(ying)力之后(hou),在(zai)選擇套筒和擠(ji)(ji)壓筒的材料(liao)時,還(huan)要(yao)考慮附加(jia)應(ying)力的存在(zai)。附加(jia)應(ying)力由(you)以下因素產生(sheng): a. 擠(ji)壓(ya)(ya)時(shi),套筒(tong)與熱(re)鋼坯接(jie)觸導(dao)致擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)一套筒(tong)系統的溫升;b. 壓(ya)(ya)力沿擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)長(chang)度上傳遞(di)的不均勻性;c. 金(jin)屬與套筒(tong)壁(bi)的熱(re)摩擦(ca)。
根據(ju)以(yi)上因素對(dui)擠壓筒一套(tao)筒系(xi)統(tong)中應(ying)力產生(sheng)的影響,應(ying)提出其修正值。
二、擠壓筒內襯(chen)的使用(yong)條件
擠(ji)壓(ya)筒內(nei)襯(chen)是(shi)多層擠(ji)壓(ya)筒一套筒系(xi)統中的易(yi)損件(jian),其(qi)壽命一般為1500~4000次/只(zhi)。擠(ji)壓(ya)筒內(nei)襯(chen)的使用條件(jian)如下:
1. 擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)時,金(jin)屬在(zai)高溫高壓(ya)(ya)(ya)下(xia)以(yi)400mm/s的(de)(de)速度(du)滑(hua)動,即(ji)使在(zai)良(liang)好的(de)(de)潤滑(hua)條(tiao)件(jian)下(xia),內(nei)襯內(nei)表(biao)面在(zai)1.5mm深度(du)的(de)(de)范圍(wei)內(nei)被加熱(re)到(dao)(dao)650~700℃的(de)(de)高溫。尤其是(shi)在(zai)靠近擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)模一端的(de)(de)200~300mm的(de)(de)長度(du)上,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯的(de)(de)內(nei)表(biao)面遭受到(dao)(dao)最(zui)強烈的(de)(de)熱(re)摩擦,引(yin)起最(zui)嚴重的(de)(de)磨損(sun),會(hui)形成縱向劃道、內(nei)壁溝槽和表(biao)面粗(cu)糙及龜(gui)裂,進(jin)而導(dao)致(zhi)內(nei)襯的(de)(de)報廢(fei)。因此,一般在(zai)設計多層擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)簡一套簡系統的(de)(de)結構時。應該考(kao)慮到(dao)(dao)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒的(de)(de)內(nei)襯套筒可(ke)以(yi)允許(xu)調頭使用。因為使用經驗(yan)表(biao)明,在(zai)進(jin)料端的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒內(nei)襯的(de)(de)內(nei)表(biao)面沒有發生磨損(sun)。
另外,當內(nei)襯(chen)(chen)壓(ya)入(ru)不良或者由于中套(tao)和內(nei)襯(chen)(chen)磨損,公盈消(xiao)失,會形成內(nei)襯(chen)(chen)縱(zong)向裂(lie)紋(wen)。大部(bu)分縱(zong)向裂(lie)紋(wen)的(de)(de)發生都在(zai)內(nei)襯(chen)(chen)壓(ya)出以后,即公盈已經消(xiao)失之時(shi)。這種情(qing)況限制了(le)內(nei)襯(chen)(chen)修復(fu)的(de)(de)可能性。作為(wei)預防的(de)(de)辦法,可以在(zai)內(nei)襯(chen)(chen)壓(ya)出以后,立即在(zai)500℃溫度下進行退火4~5h,以消(xiao)除應(ying)力。
2. 國(guo)外的(de)(de)使用經驗已經證明(ming),采用離(li)心澆注的(de)(de)空心坯來制(zhi)造擠壓筒的(de)(de)內襯,是最合理的(de)(de)工藝(yi)。因為在其制(zhi)造過程中消耗最少,成本最低。
采用離(li)心(xin)澆注(zhu)空心(xin)坯作擠壓(ya)筒(tong)內(nei)襯(chen)時,其機械(xie)加工的(de)余量,對(dui)外徑而言(yan)約為10~15mm,對(dui)內(nei)徑而言(yan)應不少(shao)于20~25mm.內(nei)襯(chen)粗加工以后(hou)再(zai)經熱處理(淬火后(hou)高(gao)溫回火)。
專門的(de)研(yan)究確定,鍛造的(de)擠壓筒(tong)內襯和離心澆注的(de)擠壓筒(tong)內襯,其使(shi)用(yong)壽命相同。在各種工作條件下(xia)的(de)實際使(shi)用(yong),證(zheng)明均可以達到1500~4000次/只的(de)使(shi)用(yong)壽命指標(biao)。
三、臥式擠壓機的擠壓筒一套筒系統的計(ji)算
80MN(8000t)擠壓機擠壓筒的(de)結構(gou)(帶(dai)預熱器)如圖7-7所示。

計(ji)算時,按(an)作(zuo)用有(you)內外壓力(li)的多層厚壁圓(yuan)筒強度計(ji)算的方法進行。
假設:(1)沿(yan)擠壓筒(tong)長度上(shang)單位壓應力(li)(li)不變(bian),且與(yu)擠壓墊上(shang)的(de)單位壓力(li)(li)相等;(2)軸向壓應力(li)(li)不大,計算時可忽略不計;(3)所有的(de)組成套筒(tong)經受均(jun)勻的(de)熱(re)(re)制度的(de)作用;(4)內(nei)孔在(zai)加熱(re)(re)器的(de)作用下對套筒(tong)外內(nei)表面應力(li)(li)和變(bian)形(xing)無影響(xiang)。
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:

在(zai)強(qiang)度(du)驗算(suan)時,因(yin)為擠壓筒部件(jian)通常是采用韌性(xing)熱強(qiang)鋼制造,且(qie)其(qi)(qi)受力(li)條件(jian)為二向的(de)平面應(ying)(ying)力(li)狀(zhuang)態。因(yin)此,對于(yu)整體式擠壓筒,在(zai)內(nei)表面危險點上的(de)應(ying)(ying)力(li)不(bu)超過允(yun)許值的(de)情況下,其(qi)(qi)最大壓應(ying)(ying)力(li),可(ke)按第三強(qiang)度(du)理(li)論和第四強(qiang)度(du)理(li)論來計算(suan)。
按照第四(si)強度(du)理(li)論計算時(shi)的等效應力(li)為:


可(ke)見,多層擠壓(ya)筒(tong)的內(nei)應力(li)絕(jue)對值(zhi)始終小于許用應力(li)絕(jue)對值(zhi)。且擠壓(ya)筒(tong)的裝(zhuang)配(pei)次序(圖7-7)為:裝(zhuang)好擠壓(ya)筒(tong)殼體(將(jiang)套筒(tong)2嵌(qian)入(ru)套筒(tong)1中),然(ran)后(hou),在由套筒(tong)1和2所組(zu)成(cheng)的擠壓(ya)筒(tong)殼體中嵌(qian)入(ru)內(nei)套筒(tong)3。
按式(7-8)確定最大單位力,為了便(bian)于計(ji)算,列(lie)表7-2.


第(di)3套筒(tong)(內套筒(tong))的內應力(li),即為在(zai)對每(mei)個套筒(tong)所選擇許用應力(li)情(qing)況下,所求的整(zheng)個擠壓筒(tong)的最大單(dan)位工作(zuo)壓力(li)(對應表(biao)7-2第(di)17行)。
按式(shi)(7-10)確定(ding)擠壓筒(tong)的(de)內應(ying)力,并與列入(ru)表(biao)7-2第(di)17行的(de)式(shi)(7-8)確定(ding)的(de)單位壓力相比較(jiao)得:



