精密鋼管二輥斜軋穿孔坯料的生產(chǎn)

在由兩個(gè)同向旋轉(zhuǎn)且輥軸交叉傾斜的軋輥、兩塊導(dǎo)板(或?qū)ПP(pán))以及頂頭構(gòu)成的孔型中把實(shí)心管坯穿軋成空心毛管的工序(見(jiàn)管坯穿孔)。1884年由德國(guó)曼內(nèi)斯曼(R．＆M．Mannesmann)兄弟發(fā)明。他們?cè)阱懙缊A坯的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，圓坯在邊旋轉(zhuǎn)邊壓縮的過(guò)程中，中心會(huì)出現(xiàn)破裂，形成不規(guī)則的小孔——孔腔(cav1ty)，由此得到啟發(fā)，設(shè)想用二輥斜軋法來(lái)生產(chǎn)無(wú)縫管。開(kāi)始采取無(wú)頂頭斜軋，獲得的管子內(nèi)孔很小且很粗糙，不能應(yīng)用，后來(lái)改為加頂頭斜軋獲得了成功。后人又對(duì)導(dǎo)向工具、軋輥形狀和數(shù)量等做了改進(jìn)，相繼出現(xiàn)了帶導(dǎo)盤(pán)的二輥斜軋穿孔、三輥斜軋穿孔、菌式穿孔機(jī)穿孔以及盤(pán)式穿孔機(jī)穿孔等。

二輥斜軋穿孔機(jī)的變形區(qū)大致可分為4個(gè)區(qū)域(見(jiàn)圖)。

1區(qū)主要作用是為穿孔做準(zhǔn)備和順利地實(shí)現(xiàn)一、二次咬入(見(jiàn)斜軋穿孔原理)。由于軋輥入口錐表面有錐度，沿穿孔方向(軸向)前進(jìn)的管坯逐漸在徑向受壓縮，被壓縮部分的金屬一部分向橫向(導(dǎo)板方向)流動(dòng)，使坯料斷面由圓形變成橢圓形，而表層金屬向軸向延伸，因此在坯料前端會(huì)形成一個(gè)喇叭口狀的凹陷，此凹陷和定心孔一起保證了穿孔時(shí)頂頭鼻部對(duì)準(zhǔn)坯料中心，以減小毛管前端的壁厚不均。

Ⅱ區(qū)為穿孔區(qū)。主要作用是穿孔，即使實(shí)心坯變成空心的毛管。該區(qū)從金屬與頂頭相遇開(kāi)始到與頂頭圓錐帶始端接觸為止，主要是壓縮壁厚，被壓縮的金屬向橫向和縱向流動(dòng)，但橫向流動(dòng)受到導(dǎo)板的限制，所以縱向延伸變形是主要的。在穿孔機(jī)上穿孔毛管可有很大的延伸系數(shù)， 到5以上，這是斜軋穿孔的特點(diǎn)。

Ⅲ區(qū)為展軋區(qū)。該區(qū)頂頭母線和軋輥母線近似平行，主要作用是展軋(均整)管壁，改善管壁的尺寸精度和內(nèi)外表面質(zhì)量。

Ⅳ區(qū)為轉(zhuǎn)圓區(qū)。該區(qū)的作用是靠軋輥旋轉(zhuǎn)加工把橢圓形的軋件轉(zhuǎn)圓。該區(qū)長(zhǎng)度很短，變形屬塑性彎曲變形

精密鋼管的冷拔

拔制管材的各種常規(guī)方法如圖1所示。

(1)無(wú)芯棒拔管，用于只減小管子外徑。

(2)不動(dòng)短芯棒拔管，用于同時(shí)減小管子外徑和壁厚；這種方法由于芯棒固定，且使用固定外模，摩擦阻力大，拔制力大，道次變形量?。粌?yōu)點(diǎn)是拔制方法簡(jiǎn)單，故被廣泛應(yīng)用。

(3)浮動(dòng)芯棒拔管，常用于卷筒拔管，能生產(chǎn)很長(zhǎng)的管子(100m以上)。浮動(dòng)芯棒拔制時(shí)拔制力較小，可提高道次變形量；由于不存在拉桿的限制，可帶芯棒拔制直徑很小的管子。

(4)長(zhǎng)芯棒拔管，拔管時(shí)由于芯棒同管子一起運(yùn)動(dòng)，基本上了芯捧上的摩擦阻力，因而可降低拔制力和增加道次變形量；芯棒運(yùn)動(dòng)還可降低管子內(nèi)表面粗糙度；長(zhǎng)芯棒拔管的缺點(diǎn)是對(duì)芯棒要求嚴(yán)格，且拔后要脫棒。脫棒的方法有兩種：一種是在斜軋機(jī)上將管子和芯棒一起展軋，使管子少量擴(kuò)徑，之后在抽棒機(jī)上將芯棒抽出；另一種是利用雙模拔制來(lái)進(jìn)行抽芯棒前的擴(kuò)徑(見(jiàn)圖2)，后一個(gè)模子是附加模，通過(guò)附加模時(shí)管壁只有很小的變形量，管子直徑稍有擴(kuò)大，可降低脫棒時(shí)的脫棒力；也可用兩個(gè)四輥滾模進(jìn)行展軋脫棒。

(5)擴(kuò)徑拔管，管子壁厚減小，直徑增大，管長(zhǎng)有些縮短；擴(kuò)徑拔管時(shí)，管子固定不動(dòng)而拉桿帶動(dòng)芯棒從管內(nèi)通過(guò)。