不銹鋼管擠壓坯料尺寸的確定方法

 不銹鋼管廠家在擠壓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。不銹鋼管擠壓坯料的尺寸主要是指外徑、內徑和長度。擠壓管坯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(guī)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。 

 一些擠壓機的壓力與坯料尺寸及比壓之間的關系見表 2-4。

 一般來說，50MN以下的擠壓機采用的比壓約為300~1300MPa，而50MN以上的擠壓機采用的比壓約200~1100MPa。這是由于大噸位擠壓機的坯料因摩擦引起的阻力相對于小噸位的擠壓機要小。

 擠壓比即擠壓時的變形程度。如果擠壓機的能力許可，則擠壓比越大越好。一般鋼擠壓時的擠壓比在10~60之間。而對于鑄坯，擠壓比應大于20。因為只有大的變形量才能改變鑄態(tài)組織，得到細小的晶粒，提高擠壓制品的質量。也有資料介紹，認為對于鑄坯的擠壓比取35是最為合適的。不過應該注意的是過大的擠壓比，將導致過大的金屬流動速度，使變形劇烈，當潤滑劑不能滿足要求時，某些材料的制品表面會有形成裂紋的危險。

 圖2-4所示為擠壓比、比壓和變形抗力之間的關系。此圖對于選擇擠壓比十分有用。

此外，在選擇坯料尺寸時，還應該考慮到擠壓成品的定尺長度、輔助設備的能力等因素。

 表 2-5列出部分鋼擠壓機采用的坯料尺寸

 擠壓管坯尺寸選擇的步驟如下：

 1.首先根據擠壓的材料、產品的規(guī)格和設備的能力，參考圖2-3、表2-1預選擠壓比。

 2.預選擠壓筒直徑。根據計算的坯料直徑，對比現(xiàn)有擠壓機擠壓筒系列的尺寸，預選擠壓筒。在預選擠壓筒時，要考慮到坯料加熱時的熱膨脹和坯料進擠壓筒時應預留的涂潤滑劑必要的工藝間隙。此坯料的最大直徑應比擠壓筒直徑小1.5%~2%。同時，為了保證擠壓鋼管的內表面質量和壁厚的均勻性，坯料內孔直徑應比芯棒大5%~10%（一般為8~20mm）。

 3.坯料的截面尺寸確定之后，重新計算擠壓比。

 4.坯料長度一般不應超過其直徑的3.5 ~4.0倍。坯料過長，會使擠壓力和擠壓時間增加，降低工模具的使用壽命；而坯料過短則使生產率降低，金屬消耗增加，操作頻率增加。

 5.進行擠壓力校核。在預選擇坯料尺寸之后，需要進行擠壓力校核，檢查擠壓力是否在擠壓機的額定壓力范圍內。如擠壓力太小，則不能充分發(fā)揮擠壓機的能力；如擠壓力太大，超過擠壓機的額定壓力：則無法實現(xiàn)產品的擠壓過過程。在這兩種情況下，都必須重新進行坯料的選擇。

 6.選擇穿孔坯料。由于穿孔筒的系列與擠壓筒的系列相匹配，故擠壓坯料的直徑即為穿孔筒的直徑。一些擠壓機組穿孔筒與擠壓筒的配合情況列于表2-6。一般，穿孔坯料的直徑比穿孔筒最小直徑小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，這是保證擠壓鋼管壁厚均勻的關鍵。

 德國 Schloemann公司的資料認為，對于擠壓空心坯的加工方法，取決于坯料內徑的大小。一般對31.5MN擠壓機，空心坯的加工方法是：內孔ф<50mm,采用鉆孔；Φ=20~80mm,采用預鉆孔＋熱擴孔；ф>50mm,采用熱穿孔（坯料長度／內徑＜7)。

7.穿孔坯料尺寸確定之后，還應該用鐓粗力和穿孔力的計算公式，進行鐓粗力和穿孔力的校核。