美國的空軍部門于(yu)20世紀中期建成了6臺(tai)(tai)12000噸(dun)級的擠壓(ya)機(ji),其中3臺(tai)(tai)用(yong)于(yu)擠壓(ya)鋁合金(jin),3臺(tai)(tai)用(yong)于(yu)擠壓(ya)鋼(gang)和難熔(rong)合金(jin),柯蒂(di)斯·萊特公司(si)的12000噸(dun)擠壓(ya)機(ji)就是其中的1臺(tai)(tai)用(yong)于(yu)擠壓(ya)鋼(gang)和難熔(rong)合金(jin)的擠壓(ya)機(ji)。
該擠(ji)壓(ya)機為四柱(zhu)臥(wo)式(shi)(shi)擠(ji)壓(ya)機,設備長45.72m,1955年(nian)開始興建(jian),1956年(nian)投產。擠(ji)壓(ya)機為多(duo)壓(ya)力(li)缸(gang)式(shi)(shi)結(jie)構,中央(yang)主缸(gang)的擠(ji)壓(ya)力(li)為8000t,兩(liang)個側缸(gang)各為2000t.擠(ji)壓(ya)機分三級壓(ya)力(li)控制,即4000t、8000t和12000噸.
擠壓機為水壓擠壓機,有兩種液一氣系統,即低壓預充液系統和高壓水泵一蓄力器系統。蓄力器充以壓力為31.5MPa的高壓水,高壓水或者來自蓄力器水罐,或直接來自由兩臺11.2MW同步電動機驅動的臥式三級雙柱塞泵。8個無活塞式蓄力器罐(直徑1625.6mm,高939.8mm,體積1.214×106m3)儲存高壓水,罐頂的高壓空氣由56kW的4臺空氣壓縮機供給。
上述(shu)動力設備能使擠(ji)(ji)壓(ya)機每小時(shi)工作22個周期,最大擠(ji)(ji)出速度304.8mm/s,最大擠(ji)(ji)壓(ya)速度76.2mm/s.
擠(ji)壓(ya)(ya)機帶(dai)有以下輔機:1. 用于切(qie)除壓(ya)(ya)余的(de)液壓(ya)(ya)剪和液壓(ya)(ya)鋸(ju);2. 液壓(ya)(ya)坯料升(sheng)降車;3. 內(nei)置(zhi)獨立的(de)芯棒驅(qu)動系(xi)統(tong);4. 低(di)壓(ya)(ya)大容(rong)量水壓(ya)(ya)系(xi)統(tong),低(di)壓(ya)(ya)充液罐,用于快速(su)進給(gei);5. 出料臺,單軌吊運裝置(zhi),行(xing)程指示器及其他;6. 擠(ji)壓(ya)(ya)筒預熱系(xi)統(tong),在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒移動梁內(nei)裝有72個輻射式燒嘴,用以保(bao)持(chi)擠(ji)壓(ya)(ya)筒溫度(du)在(zai)482.2℃,燒嘴外圍是絕緣(yuan)材(cai)料,以保(bao)持(chi)擠(ji)壓(ya)(ya)筒移動梁外部(bu)溫度(du)在(zai)93.3℃左右(you)。
此(ci)外,12000t擠壓機的(de)后(hou)部工序還(huan)配備(bei)了以下(xia)設備(bei):1. 長(chang)1016mm的(de)固溶熱(re)處理爐(lu),配有水及油淬火池;2. 長(chang)1016mm的(de)車底式退(tui)火爐(lu);3. 兩(liang)臺(tai)液壓矯直(zhi)機;4. 450t冷(leng)拔機,能拔制長(chang)度達1016mm的(de)鋼管和(he)型材;5. 無(wu)損檢測設備(bei);6. 裝備(bei)齊(qi)全的(de)機修車間;7. 坯料(liao)加熱(re)爐(lu),包(bao)括2座鹽浴爐(lu),4座感應(ying)加熱(re)爐(lu),加熱(re)溫(wen)度達1482.2℃.
擠壓模的(de)材(cai)(cai)料是(shi)(shi)H12工具鋼(gang),硬度(du)HRC為42,擠壓芯棒的(de)材(cai)(cai)料也是(shi)(shi)H12,并(bing)(bing)且經車削后(hou)磨(mo)(mo)光到表(biao)面(mian)(mian)(mian)光潔度(du)達32均(jun)方根(gen)值,以保證鋼(gang)管內表(biao)面(mian)(mian)(mian)有(you)良(liang)好的(de)光潔度(du)。當采(cai)用(yong)經表(biao)面(mian)(mian)(mian)硬化,磨(mo)(mo)光并(bing)(bing)拋光的(de)H12平面(mian)(mian)(mian)模時(shi)(shi),效果良(liang)好,磨(mo)(mo)損(sun)最小。使(shi)用(yong)錐(zhui)形(xing)模時(shi)(shi),導致入口半徑(jing)的(de)磨(mo)(mo)損(sun)。
該擠壓機曾為航(hang)天和(he)核電等工業(ye)部門(men)提(ti)供(gong)過各種材料的大型(xing)斷面(mian)的型(xing)材和(he)管材產品。
用(yong)(yong)于核(he)潛(qian)艇(ting),材料為(wei)HY-80的(de)(de)T形斷面的(de)(de)結構型(xing)材。這種大型(xing)型(xing)材的(de)(de)抗拉強度(du)為(wei)586~655MPa,在48.9℃時(shi)的(de)(de)沖擊強度(du)為(wei)121.94N·m,伸長率(lv)為(wei)22%.用(yong)(yong)于核(he)潛(qian)艇(ting)的(de)(de)潛(qian)望鏡筒,材料為(wei)A1S1304不(bu)銹鋼(gang),擠(ji)壓鋼(gang)管經450t冷拔(ba)機冷拔(ba)加(jia)工,利用(yong)(yong)控制總的(de)(de)冷拔(ba)變(bian)形量來達到所要(yao)求的(de)(de)鋼(gang)管的(de)(de)力學性能。
用(yong)經真(zhen)空冶煉(lian)的(de)高純(chun)坯料(liao),擠(ji)壓(ya)(ya)透平材(cai)料(liao),如M-252,Inconel 700,Waspoloy,Udimet 700等擠(ji)壓(ya)(ya)大型(xing)斷面(mian)的(de)管(guan)材(cai)和型(xing)材(cai)用(yong)于各重(zhong)要工業部門。擠(ji)壓(ya)(ya)這類材(cai)料(liao)小斷面(mian)型(xing)材(cai)時(shi),采用(yong)擠(ji)壓(ya)(ya)比為8左右時(shi),可以得到較好物理性能(neng)的(de)產品。而擠(ji)壓(ya)(ya)材(cai)料(liao)為Waspoloy的(de)產品時(shi),需(xu)要采用(yong)坯料(liao)包(bao)套(tao)擠(ji)壓(ya)(ya)工藝。可用(yong)低碳鋼(gang)作為包(bao)套(tao)的(de)材(cai)料(liao),并(bing)在包(bao)套(tao)時(shi)需(xu)裝置小排氣(qi)管(guan)。
這類材料(liao)(liao)在(zai)加熱(re)時(shi)需采用輻射(she)罩,輻射(she)罩由2mm厚的(de)(de)低(di)碳(tan)鋼(gang)(gang)板(ban)制成(cheng),輻射(she)罩可(ke)以防止(zhi)坯料(liao)(liao)從(cong)鹽浴爐(lu)中出爐(lu)后,減少溫(wen)度損失。另外,為了提(ti)高貴重金(jin)屬的(de)(de)成(cheng)材率(lv),擠壓(ya)時(shi),可(ke)以采用304不銹鋼(gang)(gang)鑄態的(de)(de)前墊塊(kuai)和經過預(yu)熱(re)的(de)(de)碳(tan)素鋼(gang)(gang)后墊塊(kuai)的(de)(de)擠壓(ya)方法。
12000噸擠壓機(ji)最經濟的工藝尺寸見表(biao)8-38.