擠壓不銹鋼管坯尺寸的選擇是關系到擠壓機的產量和產品質量的重要因素之一。擠壓坯料的尺寸主要是指外徑、內徑和長度。擠壓不銹鋼管坯料尺寸的大小除了受到擠壓筒尺寸的限制之外,同時還與生產產品的規格、材料的變形抗力、采用的變形量以及擠壓機能力的大小有關。當材料的變形抗力越大時,擠壓比不能選得太大,要選直徑較小的坯料。反之,可以選用較大直徑的坯料。 圖2-3所示為擠壓機壓力、變形時的比壓與坯料直徑(擠壓筒的大小)的 關系。由圖2-3可以看出:當材料的變形抗力越大時,需要的比壓就越大。在 已定的擠壓機上擠壓比就不能太大,要選擇較小的坯料。反之,坯料直徑就可以增大。

一些擠壓機的(de)壓力(li)與坯料(liao)尺寸及比壓之間的(de)關系見表 2-4。

一般來說,50MN以下的擠壓機(ji)采用的比壓約為300~1300MPa,而50MN以上的擠壓機(ji)采用的比壓約200~1100MPa。這是由于(yu)大(da)噸位(wei)擠壓機(ji)的坯料因(yin)摩擦引起的阻力相對(dui)于(yu)小(xiao)噸位(wei)的擠壓機(ji)要(yao)小(xiao)。
擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)即(ji)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)變(bian)(bian)形程度。如果擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)的(de)(de)能(neng)力許可(ke),則擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)越大越好(hao)。一般鋼擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)時的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)在10~60之間(jian)。而對(dui)于鑄坯(pi),擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)應(ying)大于20。因為只有(you)大的(de)(de)變(bian)(bian)形量(liang)(liang)才能(neng)改變(bian)(bian)鑄態組(zu)織,得到(dao)細(xi)小的(de)(de)晶粒,提高擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)制品的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)。也有(you)資料介紹,認為對(dui)于鑄坯(pi)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi)取35是最為合適(shi)的(de)(de)。不(bu)過應(ying)該注意的(de)(de)是過大的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)比(bi),將導致過大的(de)(de)金屬流動(dong)速度,使變(bian)(bian)形劇烈,當潤滑劑不(bu)能(neng)滿足要求時,某些(xie)材料的(de)(de)制品表面(mian)會有(you)形成裂紋的(de)(de)危險(xian)。
圖2-4所示為擠壓(ya)比(bi)、比(bi)壓(ya)和變形抗力之間的關系。此(ci)圖對于(yu)選擇擠壓(ya)比(bi)十分(fen)有(you)用。

此外,在選擇坯(pi)料尺寸時,還應該考慮到擠壓成(cheng)品的定尺長度、輔助設(she)備的能力等因素。
表 2-5列(lie)出部(bu)分鋼擠壓(ya)機采用的坯料(liao)尺寸

擠壓管坯尺寸選(xuan)擇的步驟如下:
1. 首先根據擠(ji)壓(ya)的材料、產品的規格和設備(bei)的能力,參(can)考圖(tu)2-3、表(biao)2-1預選擠(ji)壓(ya)比。
2. 預選(xuan)擠壓筒直徑
根(gen)據計算(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)直徑(jing),對比現(xian)有(you)擠壓(ya)機(ji)擠壓(ya)筒(tong)(tong)系列的(de)(de)(de)(de)(de)尺(chi)寸,預(yu)(yu)選擠壓(ya)筒(tong)(tong)。在預(yu)(yu)選擠壓(ya)筒(tong)(tong)時(shi)(shi),要考慮到(dao)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)加熱(re)時(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)膨脹和(he)坯(pi)(pi)料(liao)(liao)進擠壓(ya)筒(tong)(tong)時(shi)(shi)應預(yu)(yu)留的(de)(de)(de)(de)(de)涂潤滑劑必要的(de)(de)(de)(de)(de)工藝(yi)間隙。此坯(pi)(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)直徑(jing)應比擠壓(ya)筒(tong)(tong)直徑(jing)小1.5%~2%。同時(shi)(shi),為了保證擠壓(ya)鋼管的(de)(de)(de)(de)(de)內表面(mian)質量和(he)壁(bi)厚的(de)(de)(de)(de)(de)均勻性(xing),坯(pi)(pi)料(liao)(liao)內孔直徑(jing)應比芯棒大(da)5%~10%(一般為8~20mm)。
3. 坯料的截面尺寸確(que)定之后(hou),重(zhong)新計(ji)算(suan)擠壓比。
4. 坯料(liao)長度一般不應超(chao)過其直徑的3.5 ~4.0倍
坯料過(guo)長,會(hui)使(shi)擠壓力和擠壓時間增加,降低工模具的使(shi)用壽(shou)命(ming);而坯料過(guo)短(duan)則使(shi)生產(chan)率降低,金屬消耗增加,操作頻率增加。
5. 進行擠壓力校(xiao)核
在(zai)(zai)預選擇坯料尺寸之后,需要進(jin)行擠(ji)壓(ya)力(li)(li)校核,檢(jian)查擠(ji)壓(ya)力(li)(li)是否在(zai)(zai)擠(ji)壓(ya)機(ji)的(de)額定(ding)壓(ya)力(li)(li)范圍內。如擠(ji)壓(ya)力(li)(li)太小,則不能充(chong)分發(fa)揮擠(ji)壓(ya)機(ji)的(de)能力(li)(li);如擠(ji)壓(ya)力(li)(li)太大,超過擠(ji)壓(ya)機(ji)的(de)額定(ding)壓(ya)力(li)(li):則無法實現產品(pin)的(de)擠(ji)壓(ya)過過程。在(zai)(zai)這(zhe)兩種(zhong)情況(kuang)下(xia),都(dou)必(bi)須重新進(jin)行坯料的(de)選擇。
6. 選擇穿孔坯料(liao)
由于穿孔筒(tong)的(de)系(xi)列與擠壓筒(tong)的(de)系(xi)列相匹(pi)配(pei),故擠壓坯(pi)料的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)即為穿孔筒(tong)的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)。一(yi)(yi)些擠壓機組穿孔筒(tong)與擠壓筒(tong)的(de)配(pei)合情(qing)況列于表2-6。一(yi)(yi)般,穿孔坯(pi)料的(de)直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)比(bi)穿孔筒(tong)最小直(zhi)(zhi)(zhi)徑(jing)小1.5%~2.0%(約5mm~10mm)。

當穿孔坯料的長度/穿孔芯棒的直徑>7時,穿孔后坯料內孔容易產生偏心,很難保證擠壓不銹(xiu)鋼管的質量。此時,應該采用坯料預鉆后的擴孔工藝。坯料預鉆孔的直徑大小取決于其擴孔直徑。擴孔直徑與鉆孔直徑的關系如圖2-5所示。一般坯料預先鉆ф20~50mm的小孔,再熱擴孔至φ50~120mm 的空心坯內孔。坯料在預鉆孔時必須確保其同心度,這是保證擠壓不銹鋼管壁厚均勻的關鍵。

德國 Schloemann公司的(de)(de)資料(liao)認為,對于(yu)擠(ji)(ji)壓空(kong)心坯的(de)(de)加工方法,取決于(yu)坯料(liao)內(nei)徑(jing)的(de)(de)大小。一般對31.5MN擠(ji)(ji)壓機,空(kong)心坯的(de)(de)加工方法是:內(nei)孔(kong)(kong)ф<50mm,采用鉆孔(kong)(kong);Φ=20~80mm,采用預(yu)鉆孔(kong)(kong)+熱擴孔(kong)(kong);ф>50mm,采用熱穿孔(kong)(kong)(坯料(liao)長度/內(nei)徑(jing)<7)。
7. 穿孔坯料尺寸(cun)確(que)定之后,還應該用鐓粗力(li)(li)和穿孔力(li)(li)的計算(suan)公式,進行(xing)鐓粗力(li)(li)和穿孔力(li)(li)的校(xiao)核。

