不銹(xiu)鋼管熱擠(ji)壓工藝過程能順利進(jin)行,玻(bo)璃潤(run)滑劑起著關鍵性的(de)作用(yong)。玻(bo)璃潤(run)滑劑既(ji)是(shi)潤(run)滑劑,又是(shi)隔熱劑。
作為潤滑劑,玻璃潤滑劑的存在,允許變形金屬能夠順利地流過變形模具,得到所要求尺寸的制品,而不致使二者黏焊在一起,并且大大地降低了擠壓力,提高了擠壓不銹鋼管(guan)的表面質量。而作為隔熱劑,玻璃潤滑劑具有良好的絕熱性能,其導熱系數僅0.50~1.21W/(m·K)。玻璃潤滑劑的存在,可防止不銹鋼管坯料將過多的熱量傳遞給模具,保護了擠壓不銹鋼管模具,提高了模具的使用壽命。
因此,最佳的玻璃潤(run)滑劑應該是在(zai)擠壓溫度下同(tong)時具備良好的潤(run)滑性(xing)能和隔(ge)熱性(xing)能。
圖2-19所示為實心坯(pi)料(liao)在(zai)穿(擴(kuo))孔機(ji)上穿孔成空心坯(pi),圖2-20所示為在(zai)擠壓機(ji)上擠壓不銹(xiu)鋼管(guan)。
從圖2-19可以(yi)看出,壞(huai)料在立式(shi)穿(擴(kuo)(kuo))孔(kong)機上的(de)(de)穿(擴(kuo)(kuo))孔(kong)的(de)(de)工序中,穿(擴(kuo)(kuo))孔(kong)筒內(nei)襯的(de)(de)內(nei)表(biao)(biao)面(mian)與穿(擴(kuo)(kuo))孔(kong)坯料的(de)(de)外表(biao)(biao)面(mian)之間的(de)(de)滑(hua)動表(biao)(biao)面(mian)(圖2-19中的(de)(de)Ⅰ),以(yi)及穿孔(kong)芯棒(穿、擴(kuo)(kuo)孔(kong)頭)與坯料內(nei)表(biao)(biao)面(mian)之間的(de)(de)滑(hua)動表(biao)(biao)面(mian)(圖2-19中的(de)(de)Ⅱ)為潤滑(hua)面(mian)。
從圖2-20可以看出,空心坯在臥式擠壓機上的擠壓工序中,擠壓筒內表面與擠壓空心坯的外表面之間的滑動表面(圖2-20中的Ⅰ),坯料端面上與擠壓模之間的滑動面(圖2-20中的Ⅲ),以及擠壓芯棒與空心坯料的內表面之間的滑動面(圖2-20中的Ⅱ)為潤滑表面。
在(zai)(zai)擠壓過程中,玻璃(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)使用效果(guo)與使用方(fang)法(fa)以及實(shi)際操作有著直接的(de)(de)(de)(de)(de)關系。一般在(zai)(zai)大(da)多數的(de)(de)(de)(de)(de)情況下要求(qiu)玻璃(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)對于潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)表面的(de)(de)(de)(de)(de)覆(fu)蓋要均(jun)勻,或(huo)者是潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)定量(liang)逐漸進入變形區。但在(zai)(zai)特(te)殊情況下,也會要求(qiu)玻璃(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)以不(bu)均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)式(shi)進入金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)變形區,以便補償或(huo)平(ping)衡變形金屬(shu)在(zai)(zai)變形區內的(de)(de)(de)(de)(de)流(liu)動速度,使玻璃(li)潤(run)(run)(run)滑(hua)(hua)劑(ji)得(de)到更(geng)有效的(de)(de)(de)(de)(de)應用。
對于(yu)玻璃(li)潤滑劑(ji)的應用(yong)方法,許多(duo)公司都進行過專門的研究(jiu)。目前,有專門的機構和(he)機械自(zi)動(dong)地(di)來完成各種潤滑條(tiao)件(jian)下潤滑劑(ji)的施加。但是,也(ye)有部分操作仍然是依靠手(shou)工來完成的。
在不(bu)銹鋼(gang)管和型鋼(gang)的熱(re)擠壓過(guo)程中,玻璃(li)潤(run)滑(hua)劑的使(shi)用基本(ben)上有以下三(san)種(zhong)情況:
1. 實心或空心坯料(liao)的(de)(de)(de)外(wai)表面潤(run)滑(hua)(hua)(hua)(圖(tu)2-20中的(de)(de)(de)I)。采(cai)(cai)用玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)滾板(ban)裝(zhuang)置在線(xian)的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)方(fang)式。該裝(zhuang)置由斜置的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)滾板(ban)、布料(liao)器、振動(dong)器、自(zi)動(dong)刮板(ban)和內外(wai)粗(cu)細粉(fen)(fen)勺以(yi)及(ji)重量(liang)可調(diao)的(de)(de)(de)粗(cu)細粉(fen)(fen)筒組成。加(jia)熱前(qian)經(jing)過除鱗的(de)(de)(de)坯料(liao),經(jing)輥道進(jin)入平面垂直布置的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)滾板(ban),在布滿粉(fen)(fen)狀玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑的(de)(de)(de)斜板(ban)上(shang)滾動(dong)一圈,坯料(liao)外(wai)表面上(shang)即(ji)涂上(shang)一層玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)粉(fen)(fen),作(zuo)為擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)坯料(liao)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內襯之間的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑。每擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)一支坯料(liao),布料(liao)器自(zi)動(dong)往返一次,并(bing)用刮板(ban)裝(zhuang)置自(zi)動(dong)刮平玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)粉(fen)(fen),作(zuo)為擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)坯料(liao)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內襯之間的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)劑,準備下一個擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)周期的(de)(de)(de)坯料(liao)外(wai)涂粉(fen)(fen)。經(jing)驗(yan)表明,采(cai)(cai)用帶有梳子形凹凸的(de)(de)(de)刮板(ban)下端部(bu),刮后(hou)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)滾板(ban)平面上(shang)的(de)(de)(de)玻(bo)璃(li)(li)(li)(li)(li)粉(fen)(fen)呈橫向(xiang)波浪(lang)形分(fen)布,坯料(liao)涂粉(fen)(fen)后(hou)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)可以(yi)得到(dao)較好的(de)(de)(de)潤(run)滑(hua)(hua)(hua)效果。
2. 空(kong)(kong)心坯(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)內(nei)表面潤滑(圖(tu)2-20中(zhong)的(de)(de)Ⅱ)。采用內(nei)涂(tu)粉(fen)(fen)裝置(zhi)來完成。該裝置(zhi)由一(yi)瓢形長(chang)勺(shao)和(he)自動送(song)進、退出及翻(fan)轉裝置(zhi)和(he)刮(gua)板工(gong)具組(zu)成。空(kong)(kong)心坯(pi)料(liao)(liao)進入(ru)玻璃滾(gun)板的(de)(de)進口端(duan)(duan)停留時,盛滿玻璃粉(fen)(fen)的(de)(de)長(chang)勺(shao)自動伸(shen)(shen)出,送(song)玻璃粉(fen)(fen)進入(ru)坯(pi)料(liao)(liao)內(nei)孔后(hou)翻(fan)轉并刮(gua)平后(hou)迅(xun)速退出。坯(pi)料(liao)(liao)在(zai)玻璃滾(gun)板上滾(gun)動時,同時完成坯(pi)料(liao)(liao)內(nei)外表面的(de)(de)涂(tu)粉(fen)(fen)。經驗指出,當采用長(chang)勺(shao)進行(xing)內(nei)表面涂(tu)粉(fen)(fen)時,應使涂(tu)粉(fen)(fen)長(chang)勺(shao)的(de)(de)頭部伸(shen)(shen)出空(kong)(kong)心坯(pi)料(liao)(liao)的(de)(de)尾端(duan)(duan)后(hou)再翻(fan)轉長(chang)勺(shao),要(yao)做到在(zai)坯(pi)料(liao)(liao)全長(chang)上的(de)(de)內(nei)孔撒(sa)粉(fen)(fen)均勻,否(fou)則(ze),擠壓后(hou)會(hui)造成擠壓鋼管內(nei)表面波浪形(橘子(zi)皮)的(de)(de)缺陷。特別是對于較軟的(de)(de)金屬擠壓時尤為如此
3. 擠壓模的(de)(de)潤滑(圖(tu)2-20中的(de)(de)Ⅲ或5)。采用在擠壓模和坯料前端(duan)面之間放置一個玻璃潤滑墊(dian)的(de)(de)方法來實(shi)現擠壓模的(de)(de)入口(kou)錐和工作帶的(de)(de)潤滑。
不(bu)銹鋼管擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)時(shi)(shi),當(dang)坯(pi)料(liao)的(de)(de)前端進入擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo),并逐(zhu)漸形(xing)成(cheng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品的(de)(de)外(wai)形(xing)輪廓時(shi)(shi),不(bu)斷(duan)形(xing)成(cheng)新(xin)的(de)(de)制(zhi)品表(biao)(biao)面(mian)。而(er)新(xin)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)尺(chi)寸與其延(yan)伸(shen)系數成(cheng)正比例。為(wei)了(le)在新(xin)表(biao)(biao)面(mian)與擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)定徑帶之(zhi)間建立起連(lian)續的(de)(de)隔(ge)離(li)潤滑層,采用以不(bu)同(tong)黏(nian)度的(de)(de)粉狀玻(bo)璃(li)潤滑劑制(zhi)作而(er)成(cheng)的(de)(de)潤滑墊,玻(bo)璃(li)潤滑墊放置在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)和(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)之(zhi)間(圖2-20中(zhong)的(de)(de)5),作為(wei)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)模(mo)和(he)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品之(zhi)間的(de)(de)潤滑源(yuan)。當(dang)玻(bo)璃(li)潤滑墊與加(jia)熱(re)到高溫的(de)(de)坯(pi)料(liao)接觸時(shi)(shi),玻(bo)璃(li)墊與擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料(liao)接觸的(de)(de)層面(mian)上開始(shi)熔(rong)化(hua),并且(qie)在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)力(li)的(de)(de)作用迅速地(di)(di)隨(sui)若(ruo)坯(pi)料(liao)金屬的(de)(de)流動(dong)而(er)被(bei)帶出模(mo)孔,在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)制(zhi)品的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)上,形(xing)成(cheng)一層厚約為(wei)0.025mm的(de)(de)均勻覆蓋層。與此(ci)同(tong)時(shi)(shi),隨(sui)著擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)的(de)(de)進行,加(jia)熱(re)的(de)(de)還料(liao)斷(duan)地(di)(di)接觸玻(bo)璃(li)墊的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian),使玻(bo)璃(li)潤滑墊連(lian)續不(bu)斷(duan)地(di)(di)重復熔(rong)化(hua)一流動(dong),直至擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)程(cheng)結束。
玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑墊(dian)的(de)(de)結構(gou)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang),取決于擠(ji)(ji)壓模工作(zuo)(zuo)(zuo)錐(zhui)的(de)(de)大小和坯料金(jin)屬前端(duan)的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)。在擠(ji)(ji)壓不(bu)銹鋼管(guan)時(shi),通常采(cai)用的(de)(de)擠(ji)(ji)壓模有錐(zhui)形(xing)(xing)模和平面(mian)模兩(liang)種形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)。因(yin)此玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑墊(dian)的(de)(de)形(xing)(xing)狀(zhuang)(zhuang)相應地也有兩(liang)種,即錐(zhui)形(xing)(xing)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑墊(dian)和平面(mian)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑墊(dian)。錐(zhui)形(xing)(xing)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑墊(dian)在與擠(ji)(ji)壓模接觸的(de)(de)一邊做成角度與擠(ji)(ji)壓模工作(zuo)(zuo)(zuo)錐(zhui)角相應的(de)(de)圓錐(zhui)形(xing)(xing)。在坯料擠(ji)(ji)壓過程中繳粗時(shi),坯料端(duan)部首先在鐓粗力的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用下形(xing)(xing)成入口錐(zhui),接著(zhu),在擠(ji)(ji)壓力的(de)(de)推動下,變(bian)形(xing)(xing)金(jin)屬帶著(zhu)接觸玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑墊(dian)時(shi)軟熔的(de)(de)玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)(li)潤滑劑(ji),流出擠(ji)(ji)壓模的(de)(de)工作(zuo)(zuo)(zuo)帶,形(xing)(xing)成制品的(de)(de)外(wai)形(xing)(xing)輪廓。
而平面玻璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)在與擠壓(ya)模(mo)接觸的(de)一邊做成與平面模(mo)相(xiang)應的(de)圓盤狀,只是(shi)圓盤的(de)中心部分(fen)稍薄。坯料在擠壓(ya)過程中鐓粗(cu)時,在鐓粗(cu)力的(de)作用下,首先是(shi)玻璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)被壓(ya)碎;然后(hou)在擠壓(ya)力的(de)作用下,變形金屬沖破(po)玻璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)中部的(de)薄弱(ruo)部分(fen),帶著軟融的(de)玻璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)劑(ji),流(liu)出擠壓(ya)模(mo)的(de)工作帶;并(bing)且在擠壓(ya)筒內金屬流(liu)動(dong)的(de)阻滯(zhi)區(qu)部分(fen),逐漸地形成玻璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)劑(ji)的(de)自然流(liu)動(dong)錐角;之后(hou),玻璃(li)(li)(li)潤滑(hua)(hua)墊(dian)不斷地重(zhong)復(fu)熔化(hua)一流(liu)動(dong),直至擠壓(ya)過程結束(shu)。
使(shi)用(yong)錐形(xing)(xing)(xing)模或平面(mian)模擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)異型(xing)材時(shi)(shi),玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)墊的(de)(de)(de)(de)中心可(ke)以做(zuo)成(cheng)(cheng)具有(you)型(xing)材斷(duan)面(mian)形(xing)(xing)(xing)狀(zhuang)型(xing)腔的(de)(de)(de)(de)空心玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)墊,而(er)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管等(deng)空心制(zhi)品(pin)(pin)時(shi)(shi),只能(neng)采(cai)用(yong)空心的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)墊。經驗證明,這(zhe)在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)時(shi)(shi),可(ke)使(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內(nei)金屬流動的(de)(de)(de)(de)阻滯(zhi)區逐(zhu)漸(jian)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)自然(ran)流動錐角促使(shi)在整(zheng)個擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)過(guo)程中,變形(xing)(xing)(xing)金屬的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)流動。并且,其孔的(de)(de)(de)(de)直徑可(ke)以取(qu)比(bi)管子的(de)(de)(de)(de)直徑大(da)10%~15%,這(zhe)是(shi)(shi)為(wei)了避免未熔化的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)楔住由(you)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模和芯棒(bang)組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)環狀(zhuang)孔隙。生產實踐表(biao)明,由(you)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)芯棒(bang)與(yu)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)環狀(zhuang)孔隙較(jiao)小時(shi)(shi),擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模孔被殘留(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)堵塞是(shi)(shi)常(chang)有(you)的(de)(de)(de)(de)現象,這(zhe)將(jiang)導致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)時(shi)(shi)坯料前端(duan)溫降(jiang),而(er)使(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)力升高(gao),引起擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)桿頭(tou)部形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)蘑菇狀(zhuang)或者開裂缺陷(xian),導致(zhi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)。桿過(guo)早損壞,甚(shen)至造成(cheng)(cheng)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)機停機,使(shi)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)過(guo)程無法進(jin)行。因(yin)此,保持擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)、芯棒(bang)和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模工(gong)作帶(dai)的(de)(de)(de)(de)清潔,及時(shi)(shi)清除(chu)黏著的(de)(de)(de)(de)殘留(liu)(liu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)和鋼(gang)(gang)屑等(deng)污染(ran)物十分重要。經驗證明,對擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)模、芯棒(bang)和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)內(nei)襯套的(de)(de)(de)(de)內(nei)表(biao)面(mian)等(deng)與(yu)變形(xing)(xing)(xing)金屬直接接觸(chu)的(de)(de)(de)(de)工(gong)作面(mian)進(jin)行表(biao)面(mian)鍍鉻(ge)處理,將(jiang)可(ke)有(you)效(xiao)地(di)減少殘留(liu)(liu)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(li)(li)潤(run)(run)滑(hua)劑(ji)及其對工(gong)具表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)黏結,提高(gao)工(gong)擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管模具的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)壽命和擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)制(zhi)品(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面(mian)質量。