浙江至德鋼業有限公司采用立式穿孔機為臥式擠壓機提供空心坯料是不銹鋼管(guan)擠壓不同于有色金屬擠壓的一個特點。立式穿孔機有利于穿孔工具與坯料金屬在穿孔中心線上的對中，提高了穿孔后空心坯的同心度，有利于擠壓鋼管壁厚均勻度的提高。而采用液壓傳動的穿孔機工作平穩，沒有沖擊，穿孔速度容易控制，并且結構也比較簡單。因此，近代的鋼管擠壓機組都是采用立式液壓穿孔機提供空心坯料。
與(yu)鋼擠壓機(ji)配(pei)套的(de)(de)立式(shi)穿孔機(ji)的(de)(de)能(neng)力一般(ban)為所配(pei)套擠壓機(ji)能(neng)力的(de)(de)35%~45%,并且(qie)隨(sui)著擠壓坯(pi)料合金化程度的(de)(de)提(ti)高(gao)，立式(shi)穿孔機(ji)的(de)(de)能(neng)力與(yu)臥式(shi)擠壓機(ji)的(de)(de)能(neng)力的(de)(de)比例有(you)著提(ti)高(gao)的(de)(de)趨勢。
如果立式穿孔機僅用(yong)于擴孔工(gong)藝，則其能(neng)力(li)與擠(ji)壓(ya)機能(neng)力(li)的(de)比例可以減小到(dao)20%~35%,因為擴孔工(gong)藝時坯料無鐓(dui)粗工(gong)序，而穿孔工(gong)藝中所(suo)需穿孔機的(de)最大壓(ya)力(li)是(shi)鐓(dui)粗工(gong)序。
1. 多穿(chuan)孔筒(tong)的(de)回轉框架(jia)結(jie)構
近(jin)代(dai)立(li)式穿(chuan)孔(kong)機采用(yong)帶有(you)(you)2~3個穿(chuan)孔(kong)筒的(de)(de)回轉框架結(jie)構，各個穿(chuan)孔(kong)筒輪流工(gong)作，使所(suo)有(you)(you)的(de)(de)輔助工(gong)序(xu)都在穿(chuan)孔(kong)中(zhong)心線之外(wai)進行(xing)，并且經常對穿(chuan)孔(kong)筒內襯(chen)進行(xing)機械清理和冷卻(que)的(de)(de)工(gong)作也在線外(wai)完成(cheng)。
英國(guo)Loewy 公司的(de)1200t穿(chuan)孔(kong)機在(zai)回轉框架中裝有2個穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)，每個穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)布(bu)置4個工位(wei)，分別(bie)為：a. 卸去空心(xin)坯和剪切環；b. 預鐓(dui)粗和穿(chuan)孔(kong)；c. 從(cong)穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)中推出空心(xin)坯；d.穿(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)內襯(chen)和剪切環清(qing)理、冷卻。
這種(zhong)結構允許方便地布置所有的輔助機(ji)械，縮短了穿(chuan)孔機(ji)的工作周期。
日本神戶制(zhi)鋼(gang)的(de)23MN(2300t)穿孔機帶(dai)有3個穿孔筒的(de)回轉框架(jia)結(jie)構，每個穿孔筒布置了4個工位，即裝料(liao)一鐓粗一穿孔一取出空(kong)心(xin)坯及穿孔筒內(nei)襯的(de)清理和冷卻。
穿孔筒的工位從4個(ge)減少到(dao)3個(ge)，穿孔機的工作周(zhou)期由30s增加到(dao)40秒。
2. 寬底(di)座預應力(li)張立柱(zhu)固定螺帽的剛性框架結構
雙移動(dong)橫(heng)梁在(zai)導(dao)向裝置(zhi)上移動(dong)；采用(yong)穿(chuan)孔針和穿(chuan)孔桿的(de)套筒式連接系(xi)統；采用(yong)流動(dong)水冷卻，以防止橫(heng)梁在(zai)熱膨脹時產生的(de)翹曲(qu)；采用(yong)預應力張立柱固定螺(luo)帽，提高(gao)封閉式框架(jia)結構的(de)剛性，提高(gao)穿(chuan)孔過程(cheng)中穿(chuan)孔中心線的(de)同心度(du)。
當坯(pi)料鐓粗(cu)時，兩(liang)個移(yi)動(dong)(dong)(dong)橫(heng)梁(liang)同步移(yi)動(dong)(dong)(dong)；穿(chuan)孔開始(shi)前(qian)兩(liang)個動(dong)(dong)(dong)梁(liang)分開并反向(xiang)移(yi)動(dong)(dong)(dong)；移(yi)動(dong)(dong)(dong)橫(heng)梁(liang)的連接用機械方法來(lai)實現(xian)。
3. 多壓力缸結構
立式(shi)穿(chuan)(chuan)孔機的主缸，采用多缸結構，以(yi)實現鐓粗、穿(chuan)(chuan)孔或擴孔時，以(yi)各個壓力(li)(li)缸的組合選擇來滿足不同(tong)等級(ji)壓力(li)(li)的需求，并且(qie)將主缸布(bu)置在下面，以(yi)縮小穿(chuan)(chuan)孔機的總(zong)高度。
4. 液(ye)壓鎖緊(jin)穿孔筒及鐓粗穿孔桿的固定(ding)
采用專門的鎖緊機構，以實現自動而快速地安(an)裝新穿孔(kong)(kong)筒和穿孔(kong)(kong)鐓粗桿，并(bing)在空心(xin)坯的卸料位置，借(jie)助(zhu)于推坯料機進行穿孔(kong)(kong)筒的更(geng)換。使更(geng)換穿孔(kong)(kong)筒的時(shi)間縮短(duan)到10~20min。
5. 安裝穿孔頭或擴孔頭的專門裝置
安(an)裝穿孔(kong)(kong)頭(tou)或擴孔(kong)(kong)頭(tou)的(de)裝置(zhi)與穿孔(kong)(kong)筒(tong)回(hui)轉(zhuan)框架連鎖，并(bing)且由(you)儲存器經冷卻和檢(jian)查后提(ti)供(gong)穿孔(kong)(kong)頭(tou)或擴孔(kong)(kong)頭(tou)。
在穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)過程中，下支承(cheng)桿(gan)封閉剪切(qie)環的(de)孔(kong)(kong)(kong)(kong)，在穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)達到(dao)規定的(de)厚度時，下支承(cheng)桿(gan)在上穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)橫梁的(de)作用(yong)下，下降并切(qie)斷穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)。穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)針回程，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)針頭和(he)(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)留在下面。對于雙穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)的(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)不在穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)中心(xin)線上時，可用(yong)專門的(de)機械取(qu)出穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)頭和(he)(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)，而(er)對于三穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)筒(tong)的(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)機，則采用(yong)回轉的(de)卷筒(tong)將穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)頭、穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)和(he)(he)剪切(qie)環一起取(qu)出。
6. 安裝新剪切環的裝置(zhi)
通過不同工位的卷筒，取走(zou)穿(chuan)孔(kong)頭，穿(chuan)孔(kong)余(yu)料和剪(jian)切環(huan)。
對于(yu)雙穿孔筒的(de)(de)穿孔機，采(cai)用專門的(de)(de)機械裝置(zhi)將(jiang)剪切(qie)環和坯料一起(qi)裝進穿孔筒。
穿(chuan)孔后，用機(ji)械手從穿(chuan)孔筒中取出的剪切環在(zai)第(di)3個工位進行剪切環的清理(li)。
7. 將坯料(liao)由水平位(wei)置改變(bian)成垂直(zhi)位(wei)置并裝進穿孔(kong)筒中的機械裝置
為(wei)了從穿(chuan)孔筒中取出穿(chuan)孔空心坯，安裝有(you)專門的(de)液壓推出裝置，其(qi)能力(li)約(yue)為(wei)穿(chuan)孔機主缸(gang)能力(li)的(de)1/3.
8. 穿孔筒的清理和冷卻裝置
采用旋轉的金屬絲刷(shua)子，并在其(qi)中安裝有固定的水噴霧器裝置。
9. 穿孔筒內(nei)襯的預(yu)熱器
穿孔前(qian)，穿孔筒(tong)的預熱采用(yong)附加(jia)內熱式的感應(ying)加(jia)熱器，對于擠壓筒(tong)的過盈裝(zhuang)配和保持裝(zhuang)配后的預應(ying)力是必(bi)要的。
10. 穿孔針和(he)敏粗桿的套(tao)筒式(shi)連接機(ji)構(gou)
為了提高穿(chuan)孔(kong)空心(xin)坯(pi)的(de)壁(bi)厚精度，在現代(dai)穿(chuan)孔(kong)機上采用鐓粗(cu)桿和穿(chuan)孔(kong)針(zhen)運(yun)動的(de)套(tao)管(guan)系統。坯(pi)料(liao)鐓粗(cu)后(hou)，鐓粗(cu)桿并(bing)不返回，而(er)是繼(ji)續保(bao)持和其(qi)接觸(chu)。這樣可以讓穿(chuan)孔(kong)針(zhen)精確地對(dui)準坯(pi)料(liao)中心(xin)，并(bing)減小其(qi)自由長(chang)度。以用穿(chuan)孔(kong)鐓粗(cu)桿頭和專門的(de)穿(chuan)孔(kong)筒(tong)內襯套(tao)形成(cheng)補充的(de)穿(chuan)孔(kong)定心(xin)。
11. 穿孔機(ji)主輔(fu)設備的(de)自動化(hua)
A. 穿(chuan)孔機的程序控制
穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)電子控制(zhi)(zhi)是自(zi)由可編程序的(de)(de)控制(zhi)(zhi)，其還附(fu)帶一種(zhong)操(cao)作(zuo)控制(zhi)(zhi)的(de)(de)程序。這種(zhong)電子控制(zhi)(zhi)是新技術，可有(you)以下幾種(zhong)操(cao)作(zuo)方(fang)法：a. 帶有(you)連(lian)鎖(suo)的(de)(de)更換工具的(de)(de)操(cao)作(zuo)開(kai)關(guan)以及調節穿孔(kong)機(ji)空運轉的(de)(de)操(cao)作(zuo)開(kai)關(guan)均不用(yong)按鈕結構；b. 穿孔(kong)機(ji)的(de)(de)主生(sheng)產(chan)開(kai)關(guan)及所有(you)各種(zhong)必(bi)要的(de)(de)連(lian)鎖(suo)裝(zhuang)置(zhi)和所有(you)各種(zhong)輔助(zhu)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)手動(dong)開(kai)關(guan)；c. 部(bu)分自(zi)動(dong)化(hua)(hua)電路，其中有(you)單個的(de)(de)自(zi)動(dong)匯集站，余下部(bu)分可用(yong)手動(dong)控制(zhi)(zhi)進行；d. 整個設備(bei)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)的(de)(de)程序塊實(shi)現整個生(sheng)產(chan)過程的(de)(de)自(zi)動(dong)化(hua)(hua)；e. 從控制(zhi)(zhi)室的(de)(de)主控制(zhi)(zhi)臺上接(jie)通并監控設備(bei)的(de)(de)所有(you)各個部(bu)分。
B. 使用工(gong)業(ye)機器(qi)人(ren)
要阻止工(gong)業機器人用于熱穿（擴）孔生產是困難的(de)，特(te)別是用于高溫（其(qi)溫度往(wang)往(wang)高達1200℃)和沉(chen)重的(de)工(gong)件（其(qi)曲(qu)軸的(de)重量高達250kg)以及在多塵(chen)埃的(de)環境(jing)中的(de)繁重作業。
要(yao)求(qiu)在這種不利的(de)(de)(de)生產條(tiao)件下，機器(qi)人(ren)動作的(de)(de)(de)準(zhun)確(que)(que)性(xing)也不能(neng)遭到破(po)壞。特別(bie)是當穿（擴）孔機裝料(liao)時，對尺寸(cun)和(he)(he)位(wei)置的(de)(de)(de)準(zhun)確(que)(que)性(xing)和(he)(he)穩(wen)定性(xing)均有很高的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)，因為在很多情況下尺寸(cun)和(he)(he)位(wei)置的(de)(de)(de)準(zhun)確(que)(que)性(xing)往往只(zhi)能(neng)偏(pian)差幾毫米。
機(ji)器(qi)人(ren)(ren)影響(xiang)經(jing)濟效益的(de)重大因素是(shi)它(ta)的(de)靈活性。這(zhe)種(zhong)設(she)備的(de)“程(cheng)序”，即(ji)操作(zuo)的(de)有(you)效距離(li)，運動過程(cheng)和工(gong)作(zuo)節奏必須能(neng)以簡單(dan)的(de)方(fang)式加以調(diao)整和變(bian)化，使(shi)這(zhe)種(zhong)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)除完成預先規定的(de)任(ren)務外(wai)，還可(ke)令(ling)其(qi)做(zuo)其(qi)他(ta)工(gong)作(zuo)。這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)不僅具有(you)干預機(ji)器(qi)人(ren)(ren)的(de)機(ji)能(neng)的(de)自由(you)可(ke)編程(cheng)序，而且(qie)還要(yao)使(shi)任(ren)何(he)一(yi)個沒有(you)這(zhe)種(zhong)高度(du)發展的(de)專門知識的(de)人(ren)(ren)都能(neng)使(shi)用這(zhe)種(zhong)機(ji)器(qi)人(ren)(ren)。這(zhe)種(zhong)所要(yao)求(qiu)的(de)自由(you)可(ke)編程(cheng)序即(ji)是(shi)“Teach-in-方(fang)法的(de)自由(you)可(ke)編程(cheng)序”。
Loewy(英國）12MN(1200t)立式穿（擴）孔機和神戶(hu)制鋼（日本）23MN(2300t)立(li)式穿（擴）孔機的技(ji)術特性見表(biao)8-28.
