1. 周期式冷軋管機結構特點
二輥周期冷軋管機是具有周期性工作制度的二輥式軋機,軋制過程中工作機架連同軋輥由曲柄連桿機構帶動做往復運動。在軋制過程中,不銹鋼管在變斷面的圓軋槽和不動的錐形頂頭組成的環(huán)形孔型中往復軋制。周期式軋管機的結構特點是:1. 在軋制過程中,工作機架連同軋輥由曲柄連桿機構帶動作往復運動;2. 軋機由三部分組成,即機架和軋輥做往復運動的主傳動裝置包括主電機、減速箱、曲柄連桿機構和齒輪齒條系統(tǒng)、工作機架和在軋輥極限位置設有送進和回轉鋼管的分配機構。
2. 周期式冷軋管機構原理
如圖14-6所示,在軋制過程中,工作機架3連同軋輥4,由曲柄連桿機構1、2帶動做往復運動。在工作機架內裝有兩個軋輥4,每個軋輥的軸頭上裝有斜齒輪6,借此使上下軋輥得到同步旋轉。下輥的軸端還裝有直齒輪7,它與固定在機架兩側托架上的齒條8相咬合,機架移動時,下軋輥由于其直齒主動輪7和固定齒條8咬合而旋轉,借助被動齒輪6下上軋輥作同步而方向相反的運動。
軋輥上鑲有軋槽5由耐磨的材料制成如GCr15鍛坯加工,鑲在半圓形的輥身上,并用楔鐵固定??仔椭睆绞亲兓?,其開始尺寸相當于管料的外徑,而終了尺寸相當于成品管的外徑,在輥身上還開有兩個切口,以便在軋制過程中鋼管可在孔型中進行軸向送進或自由翻轉。
3. 周期式冷軋管機的軋制過程
圖14-7是兩輥式周期冷軋管機的進程軋制工作圖示,
a. 管料送進
軋輥位于進程軋制的起始位置,也稱進軋的起點Ⅰ,管料送進m值,Ⅰ 移至Ⅰ1Ⅰ1,軋制錐前端由ⅡⅡ移至Ⅱ1Ⅱ1,管體內壁與芯棒間形成間隙Δ;
b. 進程軋制
進軋時軋輥向前滾軋,軋件隨著向前滑動,軋輥前部的間隙隨之擴大,變形區(qū)由兩部分組成瞬時減徑區(qū)和瞬時減壁區(qū),各自所對應的中心角分別為減徑角θp,和減壁角θ0,兩者之和為咬入角θz,整個區(qū)域為瞬時變形區(qū);
c. 轉動管料和芯棒
滾軋到管件末端后,設計孔型又稍大于成品外徑,將料轉動60°~90°,芯棒也同時轉動,但轉角略小,以求磨損均勻,軋件末端滑移至ⅢⅢ,一次軋出總長ΔL=mμε(με總延伸系數(shù)),軋至中間任意位置時,軋件末端移至Ⅱ-Ⅱ軋出長度為ΔL,=mμε(μzx為中間任意位置的積累延伸系數(shù));
d. 回程軋制
又稱回軋,軋輥從軋件末端向回滾軋,因為進程軋制時機架有彈跳,金屬沿孔型橫向也有寬展,所以回程軋制時仍有相當?shù)臏p壁量,約占一個周期總減壁量的30%~40%.回軋時的瞬時變形區(qū)與進程軋制相同,也由減徑和減壁兩區(qū)構成。返程軋制時,金屬流動方向仍向原延伸方向流動。
每一周期管料送進體積為mF0(F0是管料橫截面積),軋制出口橫截面積為F1,延伸總長ΔL,則按體積不變條件可得:
如按進程軋制展開軋輥孔型,可分為四段變形區(qū):減徑段、壓下段、預精整段和精整段,參見圖14-8.
1. 空轉管料送進部分。
2. 減徑段:壓縮管料外徑直至內表面與芯棒接觸為止,因為減徑時壁厚增加、塑性降低,橫剖面壓扁擴大了芯棒兩側非接觸區(qū),惡化了變形的均勻性,并且容易軋折,所以減徑量愈小愈好。一般管料內徑與芯棒最大直徑間的間隙Δ取在管料內徑的3%~6%以下。
3. 壓下段:是主要變形階段,同時減徑、減壁。正確設計這一段變形曲線和孔型寬度,是孔型設計的主要內容,設計應根據(jù)加工材料的性能和質量要求進行。
4. 預精整段:在此段最后定壁主要變形結束。
5. 精整段:主要作用是定徑,同時進一步提高表面質量尺寸精度。