不銹鋼擠壓技術(shù)的發(fā)展與工藝潤滑劑的改善有著極其密切的關(guān)系,而由于潤滑劑的涂敷和施加的方法和設(shè)備對潤滑劑使用效果有著決定性的影響,因此對于涂敷和施加工藝潤滑劑的設(shè)備的研制和改進(jìn)也應(yīng)給予極大的關(guān)注。
對于工藝潤滑劑施加和涂敷設(shè)備的基本要求是:在線,緊湊性,盡量少的產(chǎn)生非生產(chǎn)性損失,具有密封性,涂敷及施加的均勻性。
不銹鋼管穿孔和擠壓時玻璃潤滑劑的涂敷和施加有以下三種情況:不銹鋼坯料的外表面潤滑(穿孔筒和擠壓筒的內(nèi)表面潤滑)、不銹鋼坯料內(nèi)表面的潤滑(穿孔頭、擠壓芯棒的潤滑)、擠壓模的潤滑(擠壓制品的外表面潤滑)。
一、坯料內(nèi)外表面潤滑劑的涂敷和施加設(shè)備
坯料外表面涂敷和施加潤滑劑的方法有以下兩種:
1. 坯料滾過一層潤滑劑
潤滑劑為玻璃布或玻璃粉,當(dāng)坯料在斜臺板上沿一層潤滑劑滾過時黏到其表面上,然后臺面上的潤滑劑周期地清理、布料、平整一次。斜臺面的長度應(yīng)不小于坯料周長的2倍(圖8-22).滾動涂粉方法的缺點(diǎn)是涂抹的潤滑劑不夠均勻,設(shè)備的輪廓尺寸比較大;設(shè)備密封困難;不能涂抹所有斷面的坯料,如方形坯、三角坯或多角形的坯料。
2. 在坯料旋轉(zhuǎn)的同時,向其表面撒涂上潤滑劑
采用旋轉(zhuǎn)式涂粉裝置,即坯料在涂粉的過程中,由夾持裝置夾住,通過傳動裝置帶動坯料轉(zhuǎn)動。此時,由玻璃粉振動箱(粉斗計(jì)量器)向坯料外表面撒出玻璃粉,進(jìn)行外表面涂敷。粉斗計(jì)量器裝設(shè)在粉臺的上方,以專門的輪子沿著軌道擺過坯料,當(dāng)坯料與輪子接觸時,打開活門開始撒粉。坯料圍繞固定軸旋轉(zhuǎn)進(jìn)行坯料外表面涂撒潤滑劑的裝置(圖8-23)最為緊湊,并能消除潤滑劑的非生產(chǎn)性損失,使之返回循環(huán)使用,并且容易密封,保證潤滑劑的均勻分布,實(shí)現(xiàn)在線布置。
另有資料報(bào)道,對于加熱后空心坯的潤滑劑的施加,采用先在兩個同向轉(zhuǎn)動的輥?zhàn)由闲D(zhuǎn)的空心坯,由一個長勺將玻璃粉放入空心坯內(nèi)部,長勺在空心坯料內(nèi)轉(zhuǎn)動一周的時間內(nèi)緩慢翻轉(zhuǎn),空心坯內(nèi)部的玻璃粉均勻地撒在內(nèi)表面上,被熔化并覆蓋在內(nèi)表面上,然后通過玻璃滾板完成外涂粉。
法國的塞菲拉克公司在方坯涂粉裝置上獲得了專利。該涂粉裝置是沿著帶一定深槽形的導(dǎo)軌,借助于帶推鋼機(jī)的鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)的移動和翻轉(zhuǎn),由與坯料同步移動或在坯料的整個行程上噴撒潤滑劑的斗式布粉器撒粉。該裝置也適用于其他斷面的坯料,如帶尖角的四方形或多邊形斷面的坯料。其優(yōu)點(diǎn)是對任何斷面坯料的使用都具有可能性,涂潤滑劑的均勻性;缺點(diǎn)是設(shè)備比較笨重、密封困難以及潤滑劑非生產(chǎn)性的消耗較大。
圓形斷面坯料在輥?zhàn)由闲D(zhuǎn)時涂撒潤滑劑的方法被認(rèn)為是最簡單和可靠的方法。但是此方法存在著當(dāng)潤滑劑局部黏在輥?zhàn)由蠒r破壞坯料表面潤滑劑的連續(xù)性的缺點(diǎn)。為了避免這個缺點(diǎn),在輥?zhàn)由习仓昧艘粋€“松鼠輪”型的轉(zhuǎn)鼓,將坯料放在其中,由計(jì)量器出來的粉狀潤滑劑撒落到轉(zhuǎn)鼓的網(wǎng)格表面上,然后均勻地分布在坯料的表面上。坯料與轉(zhuǎn)鼓的接觸面不太大,但會使裝置本身變得復(fù)雜一些。
在有的情況下,潤滑劑的施加與坯料從加熱爐送到擠壓機(jī)的工序一起進(jìn)行。為此,采用帶施加潤滑劑機(jī)械的移動臺。
圖8-24所示為俄羅斯科羅明斯克重型機(jī)器廠設(shè)計(jì)制造的用于將直徑為Φ170~370mm的坯料從環(huán)形爐運(yùn)送至63MN(6300t)擠壓機(jī)的移動臺結(jié)構(gòu)。
俄羅斯科羅明斯克重型機(jī)器廠用來將直徑為φ170~370mm的坯料從環(huán)形爐運(yùn)送至6300t臥式擠壓機(jī)的移動臺式結(jié)構(gòu)的玻璃潤滑裝置的操作順序是:
坯料1從帶保護(hù)氣氛的環(huán)形加熱爐出爐后通過輥道送至移動式潤滑臺上,玻璃潤滑劑由帶有振動器的料斗5施加到坯料表面上,料倉就安裝在翻料車上。
在翻料車沿著導(dǎo)軌3移動時,坯料轉(zhuǎn)動并被覆蓋上一層均勻的玻璃粉潤滑劑。
玻璃潤滑劑層也可以施加到滾動的坯料上。在此時,玻璃粉潤滑劑在臺架2上撒落厚厚的一層。
翻料車4在臺架上借助于電動機(jī)6和鏈條傳動裝置7移動。
整個潤滑臺沿導(dǎo)軌8從環(huán)形爐向擠壓機(jī)移動,臺架的移動是借助于電動機(jī)9和減速機(jī)10完成。
德國的31.5MN(3150t)管型材擠壓機(jī)組的坯料玻璃潤滑裝置:坯料的外表面潤滑采用斜置玻璃滾板裝置,而坯料的內(nèi)表面潤滑則是采用液壓長勺裝置。外涂粉裝置的性能,即31.5MN(3150t)擠壓機(jī)組坯料潤滑裝置的性能見表8-22。
空心坯料內(nèi)表面潤滑劑的涂敷和施加裝置往往是和外表面潤滑劑的涂敷和施加裝置做成一體(圖8-25),即在空心坯料進(jìn)入涂粉裝置后進(jìn)行外涂粉之前,先借助于U形長勺,裝滿一定量的粉狀玻璃潤滑劑自動送入坯料的內(nèi)孔,并且將潤滑劑傾倒于能旋轉(zhuǎn)的坯料內(nèi)孔后,U形長勺即自動退出。當(dāng)坯料在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)外涂粉的過程中,完成了坯料的內(nèi)涂粉。坯料的內(nèi)涂粉解決了擠壓芯棒的潤滑。
當(dāng)芯棒的潤滑采用直接向芯棒噴涂懸濁的或者是黏稠的潤滑劑,或是在懸濁液中浸漬芯棒時,則是借助于安裝在臥式擠壓機(jī)張力柱上專門設(shè)計(jì)的機(jī)械,涂抹芯棒上的潤滑劑。該專用機(jī)械借助安裝于潤滑頭上的彈性環(huán)狀元件。當(dāng)芯棒在潤滑頭內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時,使芯棒得到潤滑。即芯棒的潤滑是在導(dǎo)出狀態(tài),潤滑頭內(nèi)的圓盤噴涂懸濁的潤滑劑,而潤滑頭則停在芯棒的軸心位置。
該裝置的優(yōu)點(diǎn)是能使噴涂潤滑劑機(jī)械化,并能在芯棒上形成一層均勻的潤滑層,同時也縮短了非生產(chǎn)時間。
芯棒潤滑方法除了采用涂粉裝置在坯料內(nèi)孔加入玻璃粉之外,還有以下幾種方法:
1. 將玻璃布條繞在芯棒上。為了防止玻璃帶散開,可采用水玻璃作為黏結(jié)劑(圖8-26(a)).這對小直徑芯棒能起到良好的隔熱和潤滑作用,但操作費(fèi)時。
2. 用玻璃纖維織成的套纏在芯棒上(圖8-26(b)),這種方法操作簡便,效果良好,但需要專門的織套裝置。
3. 將玻璃管套在芯棒上(圖8-26(c)).為防止玻璃管進(jìn)入坯料時因受急熱而崩碎,應(yīng)先將玻璃管緩慢預(yù)熱接近其軟化溫度,然后套在芯棒上進(jìn)入坯料內(nèi)孔。玻璃套帶制作方便,潤滑效果好,但操作要求較高。
4. 將玻璃粉黏在芯棒上(圖8-26(d)),需要采用不影響隔熱和潤滑效果的黏結(jié)劑。另外涂層厚度不易均勻。
二、擠壓模的潤滑裝置
擠壓模的潤滑裝置與潤滑劑的狀態(tài)有關(guān)。早期的擠壓模的潤滑劑采用有泡沫狀、玻璃絲狀和裝于易熔金屬殼體內(nèi)的玻璃粉狀的,也有在專用的模具中由摻有各種調(diào)合劑的玻璃粉形成的圓盤,由操作工手工送到擠壓模的前面固定。在近代的臥式擠壓機(jī)上,模子的潤滑采用由玻璃粉加黏結(jié)劑經(jīng)壓制烘烤而成的玻璃墊。絕大部分?jǐn)D壓機(jī)上,還是采用人工操作送到擠壓中心線,直接固定在模子入口錐的表面上。如實(shí)心的擠壓墊借助于橡皮環(huán)固定,帶孔的玻璃墊則借助于彈性線的元件固定在擠壓模上。也有將圓形玻璃墊的邊緣加厚后直接放到擠壓筒內(nèi),這樣玻璃墊放在擠壓筒內(nèi)比較穩(wěn)定,便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作。
英國采用從擠壓桿一側(cè)將玻璃墊送入臥式擠壓機(jī)擠壓筒的機(jī)械裝置。用一個帶凸緣的爪子抓住潤滑墊,送到擠壓中心線上,然后和坯料一起推入擠壓筒直至模子前面。
俄羅斯也有采用類似的裝置,將玻璃墊放人帶有推出器的匣體中,再將其送到模具一側(cè)的擠壓中心線上,并將潤滑墊推入擠壓筒中。為提高潤滑墊在擠壓筒中推進(jìn)時的穩(wěn)定性,一般在潤滑墊的邊緣都進(jìn)行加厚,以確保玻璃墊在擠壓筒中推進(jìn)時不會翻倒。
擠壓模用玻璃墊送進(jìn)工序的機(jī)械化,能縮短擠壓周期達(dá)到10%.近期法國已經(jīng)有專利裝置,可實(shí)現(xiàn)擠壓模潤滑墊送進(jìn)的自動化操作。