擠壓筒是不銹鋼管擠壓機組工模具中最大的部件,25~30MN(2500~3000t)擠壓機的擠壓筒一套筒部件的重量達到8~10噸,50MN(5000t)擠壓機擠壓筒重約15t,60MN(6000t)擠壓機的擠壓筒重為20t,80MN(8000t)擠壓機的擠壓筒重40t,而220MN(20000t)擠壓機的擠壓筒重達100t以上。
擠壓(ya)(ya)(ya)筒是用(yong)于放置已加(jia)熱到擠壓(ya)(ya)(ya)溫度的(de)坯(pi)料(liao)的(de)容器(qi)。擠壓(ya)(ya)(ya)時擠壓(ya)(ya)(ya)筒內壁承受著將(jiang)坯(pi)料(liao)擠壓(ya)(ya)(ya)成制品全部變形的(de)徑向壓(ya)(ya)(ya)力(li),其負荷水平(ping)可以(yi)達到1000MPa以(yi)上。
擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)作條件是十分嚴酷的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。沿被加熱(re)(re)(re)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)筒(tong)(tong)內襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)長度方向上,周期性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用有(you)強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)、不均勻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)加熱(re)(re)(re)和冷(leng)(leng)卻(que),高溫坯料與擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內襯(chen)壁之間接觸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫高壓(ya)(ya)摩擦(ca)力(li),高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)徑向壓(ya)(ya)力(li),隨后又沖擊性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)降。同時(shi),冷(leng)(leng)空氣或(huo)水(shui)通過擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內襯(chen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔腔,使(shi)其受到強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)。在(zai)所有(you)這(zhe)些工(gong)作條件下(xia),在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料中(zhong)引起熱(re)(re)(re)超高應力(li)。這(zhe)種情(qing)況在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)前端(duan)三分之一(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)內襯(chen)長度上顯得(de)尤其嚴重。由于高溫變形金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動,在(zai)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內襯(chen)前端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)套筒(tong)(tong)壁上引起強烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)摩擦(ca),使(shi)其產生磨(mo)損或(huo)裂(lie)紋(wen),導致(zhi)內襯(chen)損壞(huai)。
早期的(de)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)采用(yong)的(de)都(dou)是(shi)整(zheng)體結構,現在(zai)這(zhe)種(zhong)結構的(de)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)甚至(zhi)在(zai)小(xiao)噸(dun)位的(de)擠壓(ya)(ya)機上都(dou)已被淘汰。目前,現代(dai)化的(de)大(da)型擠壓(ya)(ya)機上所(suo)采用(yong)的(de)擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)一(yi)套筒(tong)(tong)(tong)系統都(dou)是(shi)由2個(ge)、3個(ge)或更多的(de)套筒(tong)(tong)(tong)組成的(de)多層結構擠壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong),并且在(zai)各層套筒(tong)(tong)(tong)之間都(dou)帶(dai)有一(yi)定的(de)過盈量,以熱裝(zhuang)的(de)方式裝(zhuang)配而(er)成。
采用(yong)過(guo)盈配合(he)的多層結(jie)構(gou)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong),使(shi)(shi)每層套(tao)筒(tong)的結(jie)合(he)面上都具有一定(ding)的預應(ying)力(li)(li)。由于(yu)有預應(ying)力(li)(li)的存在,使(shi)(shi)多層結(jie)構(gou)的擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)在承受擠(ji)(ji)壓(ya)產生的熱(re)超高應(ying)力(li)(li)作用(yong)時(shi),套(tao)筒(tong)之(zhi)間的應(ying)力(li)(li)分布趨于(yu)均勻,從(cong)而使(shi)(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)套(tao)筒(tong)的材(cai)料得到(dao)充分的利(li)用(yong);并且還可以提高熱(re)擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)承受的單位(wei)壓(ya)力(li)(li),從(cong)而提高擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)套(tao)筒(tong)的使(shi)(shi)用(yong)壽命(ming)。
擠壓筒內襯(chen)(chen)套(tao)的(de)結構形式(shi),包括內襯(chen)(chen)套(tao)的(de)內徑(jing)和形狀,內襯(chen)(chen)套(tao)外(wai)徑(jing)與中套(tao)內徑(jing)的(de)配合(he)(he);除(chu)了過盈配合(he)(he)之外(wai),還有多種形式(shi)的(de)配合(he)(he),如(ru)圖7-4所示。擠壓筒內襯(chen)(chen)套(tao)經熱(re)處理后,其硬度HRC達到40~45;在不重車的(de)情況下(xia),使用(yong)壽(shou)命(ming)達到1500~4000次。

除此之外,擠(ji)壓筒(tong)使用(yong)時(shi),為了建立(li)熱擠(ji)壓過(guo)程(cheng)本身所需的熱力學條件,擠(ji)壓筒(tong)的預熱極為重要。擠(ji)壓筒(tong)的預熱可以提(ti)高其使用(yong)壽(shou)命。
擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)預(yu)熱(re)(re)(re)時,為了能(neng)快(kuai)速地加(jia)熱(re)(re)(re),減(jian)小熱(re)(re)(re)量(liang)損失,在(zai)(zai)外(wai)加(jia)熱(re)(re)(re)的同時,最好能(neng)采用特殊可(ke)換式加(jia)熱(re)(re)(re)器來預(yu)熱(re)(re)(re)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)的內部,為了保持壓(ya)人套(tao)筒(tong)時在(zai)(zai)套(tao)筒(tong)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內產(chan)生的預(yu)應力,內加(jia)熱(re)(re)(re)非常必(bi)要。若僅強(qiang)烈的外(wai)加(jia)熱(re)(re)(re),將(jiang)使預(yu)應力降低,從而,惡化擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)套(tao)筒(tong)的工(gong)作能(neng)力。
一般(ban)對于較(jiao)大噸位(wei)的(de)(de)(de)臥(wo)式擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)預(yu)熱(re)(re)采用內(nei)置(zhi)式的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)元件進(jin)行預(yu)熱(re)(re)(圖(tu)(tu)7-5和(he)圖(tu)(tu)7-6),而對于較(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong),較(jiao)多的(de)(de)(de)是采用活(huo)動(dong)的(de)(de)(de)感應(ying)加(jia)(jia)熱(re)(re)器(也有用熱(re)(re)坯料)直接放入(ru)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)腔內(nei)進(jin)行預(yu)熱(re)(re)。一旦(dan)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)開始擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)內(nei)襯(chen)便(bian)處(chu)于受熱(re)(re)狀態,不(bu)需要(yao)加(jia)(jia)熱(re)(re),而是需要(yao)經常進(jin)行冷卻。圖(tu)(tu)7-5所(suo)示為(wei)俄羅斯制(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)63MN(6300t)臥(wo)式液壓(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機的(de)(de)(de)帶預(yu)熱(re)(re)裝置(zhi)的(de)(de)(de)三層(ceng)結構擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong),圖(tu)(tu)7-6所(suo)示為(wei)德國制(zhi)(zhi)造的(de)(de)(de)帶擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)測溫裝置(zhi)的(de)(de)(de)60MN(6000t)臥(wo)式液壓(ya)(ya)(ya)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)機三層(ceng)結構擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)。

一、擠壓筒-套筒系統的設計條件
擠壓(ya)筒-套筒系統的設計(ji)條件如下:
1. 擠壓時,擠壓筒中的內壓力分布是不均勻的,其(qi)影響(xiang)因素很多。但(dan)設計計算時,認為內應力是均勻分布的。
2. 擠壓時,擠壓筒壁上的單位壓力的大小是很難確定的。在足夠精確的情況下,可以認為其等于(0.5~0.8)p,即作用在擠壓筒壁上的徑向壓力pi,將低于擠壓桿上所施加的壓力p。
擠壓力在金屬中的傳遞是不均勻的,其不同于壓力在液體中的傳遞,因此實際上在計算徑向壓力時,采用pi=(0.5~0.8)p,其中,金屬變形的難易系數(0.5~0.8)與變形金屬在一定壓力下的流動能力有關,即擠壓難變形材料時,該系數取小值。
3. 在設(she)計(ji)計(ji)算擠(ji)壓簡(jian)一套(tao)簡(jian)系統部件時,首先根據(ju)經(jing)驗(yan)數據(ju)確(que)定擠(ji)壓簡(jian)的(de)主要尺(chi)寸、套(tao)筒的(de)數量(liang)及其近(jin)似(si)尺(chi)寸,然后對所選定的(de)系統進行強度驗(yan)算。
4. 工藝條件決定了擠(ji)壓(ya)機工作套筒(tong)(tong)所需的(de)內徑和擠(ji)壓(ya)力(li)。此擠(ji)壓(ya)力(li)為在工作套筒(tong)(tong)內孔截面上(shang)建立一定的(de)單位(wei)壓(ya)力(li)所必(bi)需的(de)。
5. 擠壓(ya)筒外(wai)徑采用以下關系式確定:

6. 在(zai)擠壓筒(tong)(tong)-套(tao)(tao)筒(tong)(tong)系統(tong)計(ji)算時,當套(tao)(tao)筒(tong)(tong)壁(bi)厚(hou)增加至(zhi)一定范圍而對(dui)最大應力數值的(de)影響很(hen)小時,為使套(tao)(tao)筒(tong)(tong)材料的(de)性能得到充分利用,并使沿斷(duan)面上應力較均(jun)勻地分布,在(zai)大壓力的(de)情況下應采用組合套(tao)(tao)筒(tong)(tong)。
7. 對于(yu)多(duo)層結構(gou)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)一(yi)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)系(xi)(xi)統(tong),可(ke)根據其許用應力(li)(li)與壁厚系(xi)(xi)數的(de)(de)(de)關(guan)系(xi)(xi)圖表(biao)來選擇合理結構(gou)的(de)(de)(de)多(duo)層擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)。其保證條件是:套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)以一(yi)定的(de)(de)(de)公盈裝入多(duo)層擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)中,提(ti)高(gao)其承受最大壓(ya)力(li)(li)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li),并在此壓(ya)力(li)(li)下,擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)一(yi)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)系(xi)(xi)統(tong)內的(de)(de)(de)應力(li)(li)不超過允(yun)許值。
8. 擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)一套(tao)筒(tong)(tong)系統的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du),由擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)材(cai)料在工作溫度(du)下的(de)(de)(de)(de)(de)屈(qu)(qu)服極(ji)(ji)限(xian)(σt)和(he)單(dan)位擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)力所(suo)決定。在擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)一套(tao)筒(tong)(tong)內(nei)表面上的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大切應力不應超(chao)過這(zhe)個(ge)屈(qu)(qu)服極(ji)(ji)限(xian)。當此(ci)應力大于(yu)或等(deng)于(yu)材(cai)料熱狀(zhuang)態(tai)下的(de)(de)(de)(de)(de)屈(qu)(qu)服極(ji)(ji)限(xian),則擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)應做成2、3或4層。這(zhe)時整個(ge)系統的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)就(jiu)取(qu)決于(yu)所(suo)選用材(cai)料在熱狀(zhuang)態(tai)下的(de)(de)(de)(de)(de)屈(qu)(qu)服強度(du)極(ji)(ji)限(xian)σt、σt'、σt”和(he)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)各個(ge)套(tao)筒(tong)(tong)中產生的(de)(de)(de)(de)(de)應力。實踐證明,在這(zhe)種情況下套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)、外直徑比很重要(yao)。對(dui)所(suo)有套(tao)筒(tong)(tong)來講,應是相(xiang)等(deng)的(de)(de)(de)(de)(de),即如果d/dx=U,那么U1=U2=U3.對(dui)易(yi)擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬用較厚的(de)(de)(de)(de)(de)套(tao)筒(tong)(tong),即U1>U2;而對(dui)難擠壓(ya)(ya)(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬采用較薄的(de)(de)(de)(de)(de)套(tao)筒(tong)(tong),即U1<U2.
在(zai)(zai)正確選(xuan)擇切應(ying)力(li)時,可(ke)正確選(xuan)擇用以抵(di)消(xiao)主應(ying)力(li)的(de)熱(re)(re)裝(zhuang)應(ying)力(li)。為了安全,各(ge)套簡均在(zai)(zai)一定的(de)公盈量下(xia)進(jin)行熱(re)(re)裝(zhuang),以使(shi)每個套筒的(de)負荷與(yu)材料熱(re)(re)狀(zhuang)態下(xia)的(de)屈(qu)服極限有(you)同樣的(de)比例。在(zai)(zai)計算時,應(ying)采(cai)用低于相應(ying)材料在(zai)(zai)熱(re)(re)狀(zhuang)態下(xia)之屈(qu)服極限。
為使(shi)套筒(tong)中的(de)應力趨(qu)于平緩,采用如下(xia)的(de)直徑比(bi):

9. 在(zai)強度(du)驗算時,因(yin)為擠壓(ya)筒(tong)部件通常(chang)是采用韌(ren)性熱(re)強鋼(gang)制造的,因(yin)此,最近似的是按第三強度(du)理(li)論(最大(da)切應(ying)力(li)理(li)論)和第四(si)(si)強度(du)理(li)論(能量理(li)論)驗算。對于整體式擠壓(ya)筒(tong),其危險點(dian)(擠壓(ya)筒(tong)內表面)上的應(ying)力(li)不(bu)超過允(yun)用值的情況下其最大(da)壓(ya)力(li),可(ke)(ke)按第三強度(du)理(li)論計算,也(ye)可(ke)(ke)按第四(si)(si)強度(du)理(li)論計算。
10. 多層擠壓(ya)(ya)筒的極限應力(li)與(yu)層數無關(guan),與(yu)整體式(shi)擠壓(ya)(ya)筒相(xiang)比,其極限應力(li)提(ti)高2倍。
11. 擠(ji)壓筒的(de)(de)內(nei)部壓力(li),在套筒橫截(jie)面的(de)(de)徑向(xiang)上產(chan)生(sheng)(sheng)壓縮應力(li),在切線方向(xiang)上產(chan)生(sheng)(sheng)拉伸應力(li)。軸向(xiang)應力(li)在所(suo)有斷(duan)面中是均勻分布的(de)(de),計算時可忽略不計。
12. 擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)-套(tao)(tao)筒(tong)(tong)系(xi)統的熱(re)裝配是在一定(ding)的公盈量下(xia)裝入已(yi)加熱(re)到(dao)350~400℃溫度的擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)中。已(yi)磨損套(tao)(tao)筒(tong)(tong)的更換可(ke)以(yi)在專用(yong)的設(she)備上(shang)進行(xing),也可(ke)采用(yong)專門裝置在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)上(shang)頂(ding)(ding)出套(tao)(tao)筒(tong)(tong)。套(tao)(tao)筒(tong)(tong)頂(ding)(ding)出時(shi),其壓(ya)(ya)(ya)(ya)力不允(yun)許(xu)大于3~5MPa(表壓(ya)(ya)(ya)(ya))。因(yin)為(wei)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)頂(ding)(ding)出后,急劇的卸壓(ya)(ya)(ya)(ya)可(ke)能引起擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)工作故(gu)障,甚至在大壓(ya)(ya)(ya)(ya)力下(xia)會(hui)導致擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)機(ji)損壞。
13. 在熱(re)(re)裝時,應保證套筒(tong)(tong)和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)材(cai)料(liao)(liao)不會被回火而(er)產生塑性變形,消除套筒(tong)(tong)內的(de)原(yuan)始受壓(ya)狀態(tai),減小熱(re)(re)裝時的(de)公盈(ying)將會惡化擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)殼體的(de)工作,增(zeng)加(jia)套筒(tong)(tong)的(de)應力,從而(er)更難選擇套筒(tong)(tong)的(de)材(cai)料(liao)(liao)。因此,過盈(ying)選擇不當可使(shi)擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)使(shi)用壽(shou)命降低。
過(guo)盈量一般(ban)為(wei)筒徑的0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠壓機(ji)在各套(tao)筒上的公盈量均為(wei)0.2%(與德國 Schloemann公司的31.5MN(3150t)擠壓機(ji)相同(tong))。
原(yuan)上海異形鋼管廠的(de)經驗認為(wei)(wei),過盈量為(wei)(wei)筒徑的(de)0.15%(約(yue)為(wei)(wei)0.7~1.2mm)較為(wei)(wei)合(he)適。
14. 在確定了多層擠壓筒(tong)由套筒(tong)熱裝和擠壓力(li)(li)所產(chan)生(sheng)的應力(li)(li)之(zhi)后,在選擇(ze)套筒(tong)和擠壓筒(tong)的材料時(shi),還(huan)要(yao)考慮(lv)附(fu)加應力(li)(li)的存在。附(fu)加應力(li)(li)由以下因素產(chan)生(sheng): a. 擠壓時,套筒與熱鋼坯接觸(chu)導(dao)致擠壓筒一套筒系統的溫升;b. 壓力沿擠壓筒長度上(shang)傳遞的不均(jun)勻性;c. 金(jin)屬與套筒壁的熱摩(mo)擦(ca)。
根據以上因(yin)素對(dui)擠壓筒一套筒系(xi)統中應(ying)(ying)力產生的影響,應(ying)(ying)提出其(qi)修正值(zhi)。
二、擠壓筒(tong)內襯(chen)的使用條件
擠壓筒(tong)內襯(chen)(chen)是多層擠壓筒(tong)一套(tao)筒(tong)系(xi)統中的易損件,其壽命一般(ban)為1500~4000次/只(zhi)。擠壓筒(tong)內襯(chen)(chen)的使用條件如下:
1. 擠(ji)壓(ya)時(shi),金屬在高(gao)溫(wen)高(gao)壓(ya)下以(yi)(yi)400mm/s的(de)(de)速度滑(hua)動(dong),即使(shi)在良(liang)好的(de)(de)潤滑(hua)條件(jian)下,內(nei)(nei)襯內(nei)(nei)表面(mian)在1.5mm深度的(de)(de)范圍內(nei)(nei)被加熱到650~700℃的(de)(de)高(gao)溫(wen)。尤其是在靠近擠(ji)壓(ya)模一(yi)端的(de)(de)200~300mm的(de)(de)長度上,擠(ji)壓(ya)筒內(nei)(nei)襯的(de)(de)內(nei)(nei)表面(mian)遭受到最(zui)強烈的(de)(de)熱摩擦,引起(qi)最(zui)嚴(yan)重的(de)(de)磨損,會形成縱向劃道(dao)、內(nei)(nei)壁(bi)溝槽(cao)和(he)表面(mian)粗糙及龜裂,進(jin)而導(dao)致內(nei)(nei)襯的(de)(de)報廢。因此(ci),一(yi)般在設計(ji)多層擠(ji)壓(ya)簡一(yi)套(tao)簡系(xi)統的(de)(de)結構時(shi)。應(ying)該(gai)考慮(lv)到擠(ji)壓(ya)筒的(de)(de)內(nei)(nei)襯套(tao)筒可(ke)以(yi)(yi)允許調頭使(shi)用。因為(wei)使(shi)用經驗表明,在進(jin)料端的(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒內(nei)(nei)襯的(de)(de)內(nei)(nei)表面(mian)沒(mei)有發(fa)生磨損。
另外,當(dang)內襯(chen)壓入不(bu)良或者(zhe)由(you)于中套和內襯(chen)磨損,公(gong)盈消失,會形成(cheng)內襯(chen)縱(zong)向裂紋。大部分縱(zong)向裂紋的發生都在(zai)內襯(chen)壓出(chu)以后,即公(gong)盈已經消失之時。這種(zhong)情(qing)況限制了內襯(chen)修復的可(ke)(ke)能性。作為預防(fang)的辦法,可(ke)(ke)以在(zai)內襯(chen)壓出(chu)以后,立即在(zai)500℃溫度下進行退火(huo)4~5h,以消除應(ying)力。
2. 國(guo)外的(de)使(shi)用經驗已(yi)經證明,采用離心(xin)澆注的(de)空(kong)心(xin)坯來制造(zao)擠壓筒的(de)內襯,是最合理的(de)工藝。因為在(zai)其(qi)制造(zao)過(guo)程中消(xiao)耗最少,成本最低。
采用離心(xin)澆注空心(xin)坯作(zuo)擠壓筒內(nei)(nei)襯時,其機械加(jia)工的(de)余量,對外(wai)徑而言約(yue)為10~15mm,對內(nei)(nei)徑而言應不少于(yu)20~25mm.內(nei)(nei)襯粗加(jia)工以后(hou)再經熱(re)處理(淬火后(hou)高溫回火)。
專門的(de)研究確定,鍛造的(de)擠(ji)(ji)壓筒(tong)內襯和離心澆注的(de)擠(ji)(ji)壓筒(tong)內襯,其(qi)使用壽(shou)命相同(tong)。在各種工作條件下的(de)實際使用,證明(ming)均可以達到1500~4000次/只的(de)使用壽(shou)命指標。
三、臥式擠壓機(ji)的擠壓筒一套筒系統的計算(suan)
80MN(8000t)擠壓機擠壓筒的(de)結構(帶(dai)預(yu)熱器)如圖7-7所示。

計算時,按(an)作用(yong)有(you)內外壓力的多層厚壁(bi)圓(yuan)筒強度計算的方(fang)法進行。
假(jia)設:(1)沿擠壓(ya)筒(tong)長(chang)度上(shang)單(dan)位(wei)壓(ya)應力(li)不變,且與擠壓(ya)墊上(shang)的(de)(de)單(dan)位(wei)壓(ya)力(li)相等;(2)軸(zhou)向(xiang)壓(ya)應力(li)不大,計算(suan)時可忽略不計;(3)所(suo)有的(de)(de)組成套筒(tong)經受均勻的(de)(de)熱(re)制度的(de)(de)作(zuo)用(yong);(4)內孔在加熱(re)器的(de)(de)作(zuo)用(yong)下對套筒(tong)外內表面應力(li)和變形無影響。
按Slame公式確定切向應力σt和徑向應力σr,而軸向力引起的應力σg不計。則:

在(zai)強(qiang)度驗算(suan)時,因為(wei)(wei)擠壓(ya)筒(tong)部(bu)件通常是(shi)采用韌性熱強(qiang)鋼制造(zao),且其受力條件為(wei)(wei)二向的(de)平面應力狀態。因此,對于整(zheng)體式擠壓(ya)筒(tong),在(zai)內表面危險(xian)點上的(de)應力不超過允(yun)許值的(de)情況下,其最大壓(ya)應力,可按(an)第三強(qiang)度理論和第四強(qiang)度理論來計算(suan)。
按照(zhao)第四強度理論計算時的等效應力為:


可見,多層擠(ji)壓筒(tong)(tong)的內應力絕對值(zhi)始(shi)終小于許用應力絕對值(zhi)。且擠(ji)壓筒(tong)(tong)的裝配次序(圖7-7)為:裝好擠(ji)壓筒(tong)(tong)殼(ke)體(ti)(將(jiang)套(tao)筒(tong)(tong)2嵌入套(tao)筒(tong)(tong)1中(zhong)),然后,在由套(tao)筒(tong)(tong)1和2所組(zu)成的擠(ji)壓筒(tong)(tong)殼(ke)體(ti)中(zhong)嵌入內套(tao)筒(tong)(tong)3。
按(an)式(7-8)確定最大單位力,為了便于計算(suan),列表(biao)7-2.


第3套(tao)筒(tong)(內套(tao)筒(tong))的(de)(de)內應力(li),即為在對(dui)每個套(tao)筒(tong)所(suo)選擇許用應力(li)情況下,所(suo)求的(de)(de)整(zheng)個擠壓筒(tong)的(de)(de)最大單位工作壓力(li)(對(dui)應表7-2第17行)。
按式(7-10)確(que)定擠壓筒的內(nei)應力,并與列入表7-2第(di)17行(xing)的式(7-8)確(que)定的單位壓力相比較得:



