穿孔是熱軋方矩管變形的第一道工序,其作用是將實(shí)心管坯穿成空心毛管。由于穿成的毛管表面缺陷或偏心在過(guò)后的變形工序中很難消除或減輕,因此穿孔的質(zhì)量對(duì)方矩管生產(chǎn)有著極為重要的影響。方矩管坯穿孔方式有以下三種:
(一)斜軋穿孔
斜軋穿孔是基于圓管坯被2個(gè)相互傾斜同向旋轉(zhuǎn)的軋輥咬入并螺旋前進(jìn),通過(guò)由軋輥、導(dǎo)板和頂頭所構(gòu)成的孔型將管坯穿成中空的毛管。圓管坯被軋輥咬入、旋轉(zhuǎn)并壓縮變形螺旋前進(jìn),在與頂頭接觸前,方矩管坯的中心區(qū)在拉、壓應(yīng)力反復(fù)作用下的塑性變形逐漸發(fā)展成疏松,隨著疏松的逐漸加重將導(dǎo)致中心破裂而形成“孔腔”。因此,需將頂頭前端調(diào)整在管坯出現(xiàn)疏松而未形成“孔腔”的位置,此時(shí)穿孔力能消耗低,工具磨損少,穿出的毛管質(zhì)量好。如果管坯在已形成“孔腔”后才與頂頭接觸變形,則很容易在毛管的內(nèi)孔形成“內(nèi)折”。
(二)壓力沖孔
壓力沖孔是將加熱的方坯或波浪形鋼錠裝入圓形模中,然后用壓力機(jī)驅(qū)動(dòng)沖頭在管坯中心部分沖出內(nèi)孔。一般所沖內(nèi)孔的面積相當(dāng)或稍大于坯料與圓形模的間隙,因而方矩管變形量很小,延伸系數(shù)一般不超過(guò)1.1。
(三)推軋穿孔
推軋穿孔可以看成是壓力沖孔的一種改進(jìn)形式,即把壓力沖孔時(shí)的固定圓模改成帶圓形孔型的1對(duì)軋輥。當(dāng)軋輥旋轉(zhuǎn)將方矩管坯咬入孔型并軋制時(shí),固定在孔型中心位置的沖頭便將其穿透成中空的毛管。為了推動(dòng)軋制,在坯料的尾端需增加一個(gè)后推力,因此叫做推軋穿孔。推軋穿孔雖然比壓力沖孔有了較大改進(jìn),但變形量仍然小,所以毛管短且厚,尤其容易產(chǎn)生較大的壁厚不均。因此在穿孔之后,需要設(shè)置斜軋延伸機(jī),以減薄毛管壁厚及延伸方矩管長(zhǎng)度,并減小毛管壁厚不均程度,但隨著圓連鑄坯工藝日臻成熟,該方式已逐漸被斜軋穿孔取代。
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