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(bu)銹鋼管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。
與鋼擠(ji)(ji)壓(ya)機配套的(de)(de)立式(shi)(shi)(shi)穿孔(kong)機的(de)(de)能(neng)力(li)一般(ban)為所(suo)配套擠(ji)(ji)壓(ya)機能(neng)力(li)的(de)(de)35%~45%,并且(qie)隨(sui)著(zhu)擠(ji)(ji)壓(ya)坯(pi)料合(he)金(jin)化(hua)程度(du)的(de)(de)提高，立式(shi)(shi)(shi)穿孔(kong)機的(de)(de)能(neng)力(li)與臥式(shi)(shi)(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)機的(de)(de)能(neng)力(li)的(de)(de)比例有著(zhu)提高的(de)(de)趨勢。
如果(guo)立式穿孔(kong)機(ji)僅用(yong)于擴孔(kong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)，則其(qi)能力與擠壓機(ji)能力的(de)比例可以減小到20%~35%,因為(wei)擴孔(kong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)時坯料無(wu)鐓粗工(gong)(gong)序，而穿孔(kong)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)中(zhong)所需穿孔(kong)機(ji)的(de)最(zui)大(da)壓力是鐓粗工(gong)(gong)序。
1. 多穿孔筒(tong)的回轉(zhuan)框架結構(gou)
近代立(li)式穿孔(kong)機采用(yong)帶有2~3個(ge)穿孔(kong)筒的(de)(de)回轉(zhuan)框(kuang)架結構，各個(ge)穿孔(kong)筒輪流(liu)工(gong)作，使所有的(de)(de)輔助(zhu)工(gong)序(xu)都在穿孔(kong)中心(xin)線之外(wai)進行，并(bing)且經常對穿孔(kong)筒內襯進行機械清理和冷卻的(de)(de)工(gong)作也在線外(wai)完成。
英國Loewy 公司的(de)1200t穿(chuan)孔(kong)機在回轉框架中(zhong)裝有(you)2個穿(chuan)孔(kong)筒(tong)，每(mei)個穿(chuan)孔(kong)筒(tong)布置4個工位，分別為：a. 卸(xie)去空心(xin)坯和剪切(qie)環；b. 預(yu)鐓(dui)粗和穿(chuan)孔(kong)；c. 從穿(chuan)孔(kong)筒(tong)中(zhong)推出空心(xin)坯；d.穿(chuan)孔(kong)筒(tong)內襯和剪切(qie)環清理(li)、冷(leng)卻。
這種結構(gou)允許方便地布置所有(you)的輔助機(ji)(ji)械，縮短了(le)穿孔機(ji)(ji)的工作周期。
日本神戶制(zhi)鋼(gang)的23MN(2300t)穿孔機帶(dai)有3個穿孔筒(tong)的回轉框架結構，每個穿孔筒(tong)布置了4個工位，即裝(zhuang)料(liao)一(yi)鐓(dui)粗一(yi)穿孔一(yi)取出空心坯及穿孔筒(tong)內襯的清理(li)和(he)冷卻。
穿(chuan)孔(kong)筒(tong)的工位(wei)從4個減(jian)少到(dao)3個，穿(chuan)孔(kong)機的工作周期由(you)30s增加到(dao)40秒(miao)。
2. 寬底(di)座預應力(li)張立柱(zhu)固(gu)定螺(luo)帽的(de)剛性框架結構
雙(shuang)移動橫(heng)梁(liang)(liang)在導向裝置上(shang)移動；采(cai)用穿(chuan)孔(kong)(kong)針和穿(chuan)孔(kong)(kong)桿的(de)(de)套筒(tong)式(shi)連接系統；采(cai)用流(liu)動水(shui)冷(leng)卻，以防止橫(heng)梁(liang)(liang)在熱膨脹(zhang)時產生的(de)(de)翹曲；采(cai)用預應(ying)力張立(li)柱固定螺(luo)帽，提高封閉式(shi)框架結構(gou)的(de)(de)剛性(xing)，提高穿(chuan)孔(kong)(kong)過程中(zhong)穿(chuan)孔(kong)(kong)中(zhong)心(xin)線(xian)的(de)(de)同心(xin)度。
當坯料(liao)鐓粗(cu)時，兩(liang)個(ge)移(yi)動(dong)橫梁同(tong)步(bu)移(yi)動(dong)；穿孔(kong)開(kai)始前兩(liang)個(ge)動(dong)梁分開(kai)并反向移(yi)動(dong)；移(yi)動(dong)橫梁的連(lian)接(jie)用機械方法來實現(xian)。
3. 多壓力缸(gang)結構
立式穿(chuan)孔機的主(zhu)缸(gang)(gang)，采用多缸(gang)(gang)結構，以實(shi)現鐓粗、穿(chuan)孔或擴(kuo)孔時，以各個壓力缸(gang)(gang)的組合選(xuan)擇(ze)來(lai)滿足不同等級(ji)壓力的需求(qiu)，并且將(jiang)主(zhu)缸(gang)(gang)布置在(zai)下面，以縮(suo)小(xiao)穿(chuan)孔機的總高(gao)度。
4. 液壓(ya)鎖緊穿孔筒(tong)及鐓粗穿孔桿的固定
采(cai)用專(zhuan)門的(de)鎖緊機構(gou)，以實(shi)現自(zi)動而快速地(di)安裝新穿(chuan)孔(kong)筒和穿(chuan)孔(kong)鐓粗桿，并在空心(xin)坯的(de)卸料位(wei)置，借助(zhu)于推坯料機進行穿(chuan)孔(kong)筒的(de)更換。使更換穿(chuan)孔(kong)筒的(de)時間縮短到(dao)10~20min。
5. 安裝(zhuang)穿孔頭或(huo)擴孔頭的專門裝(zhuang)置(zhi)
安裝穿孔(kong)(kong)頭或(huo)擴(kuo)孔(kong)(kong)頭的裝置與穿孔(kong)(kong)筒回轉框架連鎖，并且由儲存器(qi)經冷卻和檢查后提供穿孔(kong)(kong)頭或(huo)擴(kuo)孔(kong)(kong)頭。
在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)過程(cheng)(cheng)中，下支(zhi)承(cheng)桿(gan)封閉剪(jian)切環的孔(kong)(kong)，在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)料(liao)(liao)(liao)達到規定的厚度時，下支(zhi)承(cheng)桿(gan)在(zai)上穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)橫梁的作用下，下降(jiang)并切斷(duan)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)料(liao)(liao)(liao)。穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)針回程(cheng)(cheng)，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)針頭(tou)(tou)和(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)料(liao)(liao)(liao)留(liu)在(zai)下面。對于雙穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒的穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒不在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)中心線上時，可(ke)用專門的機械取出穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭(tou)(tou)和(he)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)料(liao)(liao)(liao)，而對于三穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒的穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機，則采用回轉(zhuan)的卷筒將穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭(tou)(tou)、穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)料(liao)(liao)(liao)和(he)剪(jian)切環一起取出。
6. 安裝(zhuang)新(xin)剪切(qie)環(huan)的裝(zhuang)置
通過不同工位(wei)的卷筒，取走穿孔頭，穿孔余料和(he)剪(jian)切環。
對于雙(shuang)穿孔(kong)筒的(de)(de)穿孔(kong)機，采用專門的(de)(de)機械裝置(zhi)將剪切(qie)環和坯料一起裝進(jin)穿孔(kong)筒。
穿(chuan)孔后，用機械手從(cong)穿(chuan)孔筒中(zhong)取出的剪切環在第(di)3個(ge)工位進行剪切環的清理。
7. 將坯料由水平位置(zhi)改(gai)變成垂(chui)直位置(zhi)并裝進穿(chuan)孔筒中(zhong)的機械(xie)裝置(zhi)
為了從穿孔(kong)筒(tong)中取(qu)出穿孔(kong)空心坯，安裝有專門的液(ye)壓推出裝置，其能力約為穿孔(kong)機主缸能力的1/3.
8. 穿(chuan)孔筒的清理和冷(leng)卻裝置
采(cai)用(yong)旋(xuan)轉的金屬(shu)絲刷子，并在其中安(an)裝(zhuang)有(you)固(gu)定的水(shui)噴霧器裝(zhuang)置。
9. 穿孔筒內襯的預熱器
穿孔前，穿孔筒的(de)預(yu)(yu)熱采用附加內熱式的(de)感應(ying)加熱器，對于擠(ji)壓筒的(de)過盈(ying)裝配和(he)保持裝配后的(de)預(yu)(yu)應(ying)力(li)是必要的(de)。
10. 穿孔針和敏粗桿的套筒式連接(jie)機(ji)構(gou)
為了提高穿(chuan)孔(kong)空心(xin)坯(pi)的壁厚(hou)精度，在現(xian)代(dai)穿(chuan)孔(kong)機上(shang)采用(yong)鐓粗桿(gan)和(he)穿(chuan)孔(kong)針(zhen)運動的套管系統(tong)。坯(pi)料鐓粗后，鐓粗桿(gan)并不返回，而是繼續保持(chi)和(he)其接(jie)觸。這樣可以讓穿(chuan)孔(kong)針(zhen)精確地對(dui)準坯(pi)料中心(xin)，并減小其自由長度。以用(yong)穿(chuan)孔(kong)鐓粗桿(gan)頭(tou)和(he)專門(men)的穿(chuan)孔(kong)筒內襯套形成補充的穿(chuan)孔(kong)定心(xin)。
11. 穿(chuan)孔機(ji)主輔設備的自動化
A. 穿孔機的程序(xu)控制
穿(chuan)孔機的(de)(de)(de)(de)電子控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)自由可(ke)編程(cheng)序的(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)，其還附帶(dai)一種(zhong)(zhong)操作(zuo)控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)程(cheng)序。這種(zhong)(zhong)電子控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)新技術，可(ke)有(you)(you)以下幾種(zhong)(zhong)操作(zuo)方法：a. 帶(dai)有(you)(you)連鎖(suo)(suo)的(de)(de)(de)(de)更換工具的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)開關以及(ji)調節穿(chuan)孔機空運(yun)轉的(de)(de)(de)(de)操作(zuo)開關均不用(yong)按鈕結構；b. 穿(chuan)孔機的(de)(de)(de)(de)主生(sheng)產開關及(ji)所有(you)(you)各種(zhong)(zhong)必要(yao)的(de)(de)(de)(de)連鎖(suo)(suo)裝置和所有(you)(you)各種(zhong)(zhong)輔(fu)助裝置的(de)(de)(de)(de)手(shou)動開關；c. 部分(fen)自動化(hua)電路，其中有(you)(you)單個的(de)(de)(de)(de)自動匯集(ji)站，余下部分(fen)可(ke)用(yong)手(shou)動控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)進(jin)行(xing)；d. 整(zheng)個設備(bei)用(yong)自動化(hua)的(de)(de)(de)(de)程(cheng)序塊(kuai)實現整(zheng)個生(sheng)產過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)自動化(hua)；e. 從控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)室的(de)(de)(de)(de)主控(kong)制(zhi)(zhi)(zhi)臺上接通并監(jian)控(kong)設備(bei)的(de)(de)(de)(de)所有(you)(you)各個部分(fen)。
B. 使(shi)用工業(ye)機(ji)器(qi)人(ren)
要阻止工業(ye)機器人用于熱穿（擴(kuo)）孔生產是困(kun)難的(de)，特別是用于高溫（其溫度往(wang)往(wang)高達1200℃)和沉重的(de)工件（其曲軸(zhou)的(de)重量高達250kg)以及在多(duo)塵埃(ai)的(de)環境中的(de)繁重作業(ye)。
要求在這種不(bu)利的(de)生產條件下，機器(qi)人動(dong)作的(de)準(zhun)確性也(ye)不(bu)能遭到破(po)壞。特別是當穿（擴）孔機裝料時，對(dui)尺寸和(he)位(wei)置的(de)準(zhun)確性和(he)穩定性均有很(hen)高的(de)要求，因為在很(hen)多(duo)情況(kuang)下尺寸和(he)位(wei)置的(de)準(zhun)確性往往只能偏差幾毫米。
機(ji)(ji)(ji)器人影響經濟效(xiao)益的(de)重大因(yin)素是它的(de)靈活性。這(zhe)種(zhong)設備的(de)“程(cheng)(cheng)序”，即操作(zuo)的(de)有(you)效(xiao)距離，運動過程(cheng)(cheng)和工作(zuo)節(jie)奏必須能(neng)以簡單的(de)方(fang)式加以調整和變(bian)化，使這(zhe)種(zhong)機(ji)(ji)(ji)器人除完成預(yu)先規定的(de)任務外(wai)，還可令(ling)其(qi)做(zuo)其(qi)他工作(zuo)。這(zhe)就要求機(ji)(ji)(ji)器人不僅具(ju)有(you)干預(yu)機(ji)(ji)(ji)器人的(de)機(ji)(ji)(ji)能(neng)的(de)自由可編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)序，而且(qie)還要使任何(he)一個沒有(you)這(zhe)種(zhong)高度發展的(de)專(zhuan)門知識的(de)人都能(neng)使用這(zhe)種(zhong)機(ji)(ji)(ji)器人。這(zhe)種(zhong)所要求的(de)自由可編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)序即是“Teach-in-方(fang)法的(de)自由可編(bian)(bian)程(cheng)(cheng)序”。
Loewy(英國(guo)）12MN(1200t)立式(shi)穿（擴）孔機和神戶制鋼(gang)（日本）23MN(2300t)立式穿(chuan)（擴）孔機的(de)技術(shu)特性見表8-28.
