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)筒是用于(yu)放置已加熱到擠壓(ya)(ya)溫度的(de)坯(pi)料的(de)容器(qi)。擠壓(ya)(ya)時(shi)擠壓(ya)(ya)筒內壁(bi)承受著(zhu)將坯(pi)料擠壓(ya)(ya)成制品全(quan)部變(bian)形的(de)徑(jing)向壓(ya)(ya)力,其負荷水平可以達(da)到1000MPa以上。


  擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)工(gong)作條件是十分嚴(yan)酷的(de)(de)。沿被(bei)加熱(re)(re)的(de)(de)擠(ji)(ji)筒(tong)內(nei)襯的(de)(de)長(chang)度方向上,周(zhou)期性的(de)(de)作用(yong)有(you)(you)強烈(lie)的(de)(de)、不均勻(yun)的(de)(de)加熱(re)(re)和冷卻,高(gao)(gao)溫坯料(liao)與擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯壁(bi)之間接觸的(de)(de)高(gao)(gao)溫高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)摩(mo)擦(ca)力(li),高(gao)(gao)的(de)(de)徑向壓(ya)(ya)(ya)力(li),隨(sui)后又沖擊性的(de)(de)下降。同時,冷空氣或水通過擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯的(de)(de)孔腔,使其(qi)受(shou)到強烈(lie)的(de)(de)冷卻。在所(suo)有(you)(you)這(zhe)(zhe)些工(gong)作條件下,在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)的(de)(de)材料(liao)中引(yin)起熱(re)(re)超高(gao)(gao)應力(li)。這(zhe)(zhe)種情況(kuang)在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)前端三分之一的(de)(de)內(nei)襯長(chang)度上顯得尤其(qi)嚴(yan)重。由于高(gao)(gao)溫變形金屬(shu)的(de)(de)流動,在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)內(nei)襯前端的(de)(de)套(tao)筒(tong)壁(bi)上引(yin)起強烈(lie)的(de)(de)熱(re)(re)摩(mo)擦(ca),使其(qi)產生磨損(sun)或裂紋,導致(zhi)內(nei)襯損(sun)壞。


  早(zao)期(qi)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)采(cai)用的(de)(de)都是整體結(jie)構(gou),現在這種結(jie)構(gou)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)甚至在小噸位的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)上(shang)都已(yi)被淘汰。目前(qian),現代(dai)化的(de)(de)大型擠(ji)壓(ya)(ya)機(ji)上(shang)所采(cai)用的(de)(de)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)一(yi)套(tao)(tao)筒(tong)系統都是由2個(ge)、3個(ge)或更多的(de)(de)套(tao)(tao)筒(tong)組成的(de)(de)多層結(jie)構(gou)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong),并且(qie)在各層套(tao)(tao)筒(tong)之間都帶(dai)有一(yi)定的(de)(de)過盈量(liang),以熱裝的(de)(de)方式裝配而成。


  采用(yong)(yong)過盈配(pei)合的(de)(de)多層(ceng)結(jie)構擠壓(ya)(ya)筒(tong),使(shi)每層(ceng)套(tao)筒(tong)的(de)(de)結(jie)合面(mian)上都具有一(yi)定的(de)(de)預(yu)應(ying)力(li)。由于有預(yu)應(ying)力(li)的(de)(de)存在(zai)(zai),使(shi)多層(ceng)結(jie)構的(de)(de)擠壓(ya)(ya)筒(tong)在(zai)(zai)承受(shou)(shou)擠壓(ya)(ya)產生的(de)(de)熱(re)超高(gao)應(ying)力(li)作用(yong)(yong)時(shi)(shi),套(tao)筒(tong)之間的(de)(de)應(ying)力(li)分(fen)(fen)布趨(qu)于均勻(yun),從而(er)使(shi)擠壓(ya)(ya)筒(tong)套(tao)筒(tong)的(de)(de)材(cai)料得到充分(fen)(fen)的(de)(de)利用(yong)(yong);并且還(huan)可(ke)以提高(gao)熱(re)擠壓(ya)(ya)時(shi)(shi)擠壓(ya)(ya)筒(tong)承受(shou)(shou)的(de)(de)單位壓(ya)(ya)力(li),從而(er)提高(gao)擠壓(ya)(ya)筒(tong)套(tao)筒(tong)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)壽命。


  擠壓筒(tong)內(nei)(nei)襯(chen)套的結構形(xing)式,包括(kuo)內(nei)(nei)襯(chen)套的內(nei)(nei)徑(jing)和形(xing)狀,內(nei)(nei)襯(chen)套外徑(jing)與中(zhong)套內(nei)(nei)徑(jing)的配(pei)(pei)合;除了過(guo)盈配(pei)(pei)合之外,還有多(duo)種形(xing)式的配(pei)(pei)合,如圖(tu)7-4所示。擠壓筒(tong)內(nei)(nei)襯(chen)套經熱處理后,其硬度(du)HRC達到(dao)40~45;在不重車的情(qing)況下(xia),使(shi)用(yong)壽命達到(dao)1500~4000次。


4.jpg


  除此之外,擠壓(ya)筒(tong)使用(yong)時(shi),為(wei)了建立熱(re)擠壓(ya)過程本身所需的熱(re)力學條件,擠壓(ya)筒(tong)的預熱(re)極為(wei)重要(yao)。擠壓(ya)筒(tong)的預熱(re)可以提高(gao)其使用(yong)壽命(ming)。


  擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)預(yu)熱(re)時(shi),為(wei)了能快速地加(jia)熱(re),減(jian)小熱(re)量(liang)損失,在外加(jia)熱(re)的(de)(de)同時(shi),最好能采用特殊可換式加(jia)熱(re)器來預(yu)熱(re)擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)的(de)(de)內部,為(wei)了保持壓(ya)(ya)人套(tao)(tao)筒(tong)(tong)時(shi)在套(tao)(tao)筒(tong)(tong)和擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)內產(chan)生的(de)(de)預(yu)應力(li),內加(jia)熱(re)非(fei)常(chang)必要。若(ruo)僅強烈(lie)的(de)(de)外加(jia)熱(re),將使(shi)預(yu)應力(li)降(jiang)低,從而,惡化擠(ji)壓(ya)(ya)筒(tong)(tong)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)工作(zuo)能力(li)。


  一般對(dui)于(yu)較(jiao)大噸位(wei)的(de)(de)臥(wo)式擠(ji)壓(ya)機(ji),擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)的(de)(de)預熱(re)(re)采用(yong)(yong)內置(zhi)式的(de)(de)加(jia)熱(re)(re)元(yuan)件進(jin)行預熱(re)(re)(圖(tu)(tu)7-5和圖(tu)(tu)7-6),而(er)對(dui)于(yu)較(jiao)小的(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong),較(jiao)多的(de)(de)是采用(yong)(yong)活動(dong)的(de)(de)感應(ying)加(jia)熱(re)(re)器(也有用(yong)(yong)熱(re)(re)坯(pi)料)直接放入擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)內腔內進(jin)行預熱(re)(re)。一旦擠(ji)壓(ya)開(kai)始擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)內襯便處(chu)于(yu)受熱(re)(re)狀態,不需(xu)(xu)要(yao)加(jia)熱(re)(re),而(er)是需(xu)(xu)要(yao)經常進(jin)行冷卻。圖(tu)(tu)7-5所示(shi)為(wei)(wei)俄羅斯制造的(de)(de)63MN(6300t)臥(wo)式液(ye)(ye)壓(ya)擠(ji)壓(ya)機(ji)的(de)(de)帶預熱(re)(re)裝置(zhi)的(de)(de)三(san)層結(jie)構擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong),圖(tu)(tu)7-6所示(shi)為(wei)(wei)德國制造的(de)(de)帶擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)測(ce)溫裝置(zhi)的(de)(de)60MN(6000t)臥(wo)式液(ye)(ye)壓(ya)擠(ji)壓(ya)機(ji)三(san)層結(jie)構擠(ji)壓(ya)筒(tong)(tong)(tong)。


5.jpg


一、擠壓(ya)筒(tong)-套(tao)筒(tong)系統的設計(ji)條(tiao)件


 擠壓筒-套筒系統的設計條(tiao)件如(ru)下:


  1. 擠壓(ya)(ya)時,擠壓(ya)(ya)筒(tong)中的(de)內壓(ya)(ya)力分(fen)布是(shi)不均勻的(de),其影響因素很多(duo)。但設計計算時,認為內應力是(shi)均勻分(fen)布的(de)。


  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(zai)設計(ji)(ji)計(ji)(ji)算擠壓簡(jian)一套(tao)簡(jian)系統部件時,首先根(gen)據經驗(yan)數(shu)(shu)據確定擠壓簡(jian)的主要尺寸、套(tao)筒的數(shu)(shu)量及其近(jin)似尺寸,然后對所選定的系統進行強度(du)驗(yan)算。


  4. 工藝(yi)條件決定(ding)了擠(ji)壓機(ji)工作套筒所需(xu)的(de)內徑和(he)擠(ji)壓力。此擠(ji)壓力為在工作套筒內孔(kong)截面(mian)上(shang)建立(li)一(yi)定(ding)的(de)單位壓力所必需(xu)的(de)。


  5. 擠壓筒外徑采用以下關系式確定:


a.jpg


  6. 在擠壓筒(tong)-套(tao)筒(tong)系(xi)統計算(suan)時(shi),當套(tao)筒(tong)壁厚(hou)增(zeng)加至一定范圍而對最大應(ying)(ying)力數值的影響很小(xiao)時(shi),為使套(tao)筒(tong)材料的性能得到充分利用(yong),并使沿斷面上(shang)應(ying)(ying)力較均勻(yun)地(di)分布,在大壓力的情(qing)況(kuang)下(xia)應(ying)(ying)采用(yong)組(zu)合套(tao)筒(tong)。


  7. 對于多層結構的(de)(de)擠壓(ya)(ya)筒(tong)一套(tao)(tao)筒(tong)系統,可根據其(qi)許用應力(li)(li)與壁厚系數的(de)(de)關系圖表來選擇(ze)合理結構的(de)(de)多層擠壓(ya)(ya)筒(tong)。其(qi)保證條(tiao)件是:套(tao)(tao)筒(tong)以(yi)一定(ding)的(de)(de)公盈(ying)裝入多層擠壓(ya)(ya)筒(tong)中,提高其(qi)承受最大壓(ya)(ya)力(li)(li)的(de)(de)能力(li)(li),并在(zai)此壓(ya)(ya)力(li)(li)下,擠壓(ya)(ya)筒(tong)一套(tao)(tao)筒(tong)系統內的(de)(de)應力(li)(li)不超過允(yun)許值。


  8. 擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)一套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)系統的(de)強度(du),由(you)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)材料在工作(zuo)溫度(du)下的(de)屈(qu)服極限(σt)和(he)單位擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)力所(suo)決定。在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)一套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)內表面上的(de)最大切應力不應超過這(zhe)個(ge)屈(qu)服極限。當此應力大于或(huo)等于材料熱(re)狀態下的(de)屈(qu)服極限,則(ze)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)應做(zuo)成2、3或(huo)4層。這(zhe)時整個(ge)系統的(de)強度(du)就(jiu)取決于所(suo)選用材料在熱(re)狀態下的(de)屈(qu)服強度(du)極限σt、σt'、σt”和(he)擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)各(ge)個(ge)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)中產生的(de)應力。實(shi)踐證明,在這(zhe)種(zhong)情況下套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)的(de)內、外(wai)直(zhi)徑(jing)比很重要。對(dui)所(suo)有(you)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong)來講,應是相等的(de),即(ji)如果d/dx=U,那么U1=U2=U3.對(dui)易擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)金屬用較(jiao)厚的(de)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong),即(ji)U1>U2;而對(dui)難擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)(ya)的(de)金屬采用較(jiao)薄(bo)的(de)套(tao)(tao)筒(tong)(tong)(tong),即(ji)U1<U2.


  在(zai)(zai)正(zheng)確選(xuan)擇切(qie)應力(li)時,可(ke)正(zheng)確選(xuan)擇用(yong)以抵消主應力(li)的(de)(de)(de)熱裝(zhuang)應力(li)。為了安(an)全,各套簡均在(zai)(zai)一定的(de)(de)(de)公(gong)盈量下(xia)進行(xing)熱裝(zhuang),以使每個套筒的(de)(de)(de)負荷(he)與材(cai)料(liao)熱狀態下(xia)的(de)(de)(de)屈服極(ji)限有同樣(yang)的(de)(de)(de)比例。在(zai)(zai)計算時,應采用(yong)低于相應材(cai)料(liao)在(zai)(zai)熱狀態下(xia)之(zhi)屈服極(ji)限。


為使套筒中(zhong)的(de)應力趨于平緩(huan),采(cai)用如下的(de)直徑(jing)比:


b.jpg


 9. 在強(qiang)(qiang)度驗(yan)算(suan)(suan)時,因為擠壓(ya)筒部件通(tong)常是采(cai)用(yong)韌(ren)性熱強(qiang)(qiang)鋼制造(zao)的,因此,最(zui)近似(si)的是按(an)第三強(qiang)(qiang)度理(li)(li)論(lun)(最(zui)大切應力理(li)(li)論(lun))和第四(si)強(qiang)(qiang)度理(li)(li)論(lun)(能(neng)量(liang)理(li)(li)論(lun))驗(yan)算(suan)(suan)。對于整體式擠壓(ya)筒,其(qi)危險點(擠壓(ya)筒內(nei)表面(mian))上(shang)的應力不超(chao)過允用(yong)值的情況下其(qi)最(zui)大壓(ya)力,可按(an)第三強(qiang)(qiang)度理(li)(li)論(lun)計算(suan)(suan),也可按(an)第四(si)強(qiang)(qiang)度理(li)(li)論(lun)計算(suan)(suan)。


 10. 多層擠(ji)壓(ya)筒的(de)極(ji)限應力(li)與層數(shu)無關,與整體(ti)式擠(ji)壓(ya)筒相比,其極(ji)限應力(li)提高2倍。


 11. 擠壓筒(tong)的內(nei)部壓力(li),在(zai)套筒(tong)橫截面的徑向上產(chan)生(sheng)壓縮應力(li),在(zai)切線方向上產(chan)生(sheng)拉伸應力(li)。軸向應力(li)在(zai)所有斷(duan)面中(zhong)是均勻分(fen)布的,計(ji)算(suan)時可忽略(lve)不計(ji)。


 12. 擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)-套(tao)筒(tong)系(xi)統(tong)的熱裝(zhuang)配(pei)是在(zai)一定的公盈量下裝(zhuang)入已(yi)加熱到350~400℃溫度的擠(ji)(ji)壓(ya)筒(tong)中。已(yi)磨損(sun)套(tao)筒(tong)的更換可(ke)以在(zai)專(zhuan)用的設備上(shang)(shang)進(jin)行(xing),也可(ke)采用專(zhuan)門裝(zhuang)置(zhi)在(zai)擠(ji)(ji)壓(ya)機上(shang)(shang)頂出(chu)套(tao)筒(tong)。套(tao)筒(tong)頂出(chu)時(shi),其壓(ya)力不允許大于3~5MPa(表壓(ya))。因為套(tao)筒(tong)頂出(chu)后,急(ji)劇的卸(xie)壓(ya)可(ke)能(neng)引(yin)起擠(ji)(ji)壓(ya)機工作故障(zhang),甚至(zhi)在(zai)大壓(ya)力下會(hui)導致擠(ji)(ji)壓(ya)機損(sun)壞。


 13. 在(zai)熱(re)裝時,應保證(zheng)套(tao)筒(tong)(tong)和擠壓筒(tong)(tong)材(cai)料不會被(bei)回火(huo)而產生塑性變形,消除套(tao)筒(tong)(tong)內的(de)(de)原(yuan)始受壓狀態(tai),減小熱(re)裝時的(de)(de)公盈將會惡化(hua)擠壓筒(tong)(tong)殼體的(de)(de)工作(zuo),增加套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)應力,從(cong)而更難(nan)選擇套(tao)筒(tong)(tong)的(de)(de)材(cai)料。因此,過(guo)盈選擇不當(dang)可(ke)使(shi)擠壓筒(tong)(tong)使(shi)用壽(shou)命降低。


 過(guo)盈量一般為(wei)(wei)筒(tong)徑的(de)(de)(de)0.1%~0.2%.60MN(6000t)擠(ji)壓(ya)機在各套(tao)筒(tong)上的(de)(de)(de)公(gong)盈量均為(wei)(wei)0.2%(與德國 Schloemann公(gong)司的(de)(de)(de)31.5MN(3150t)擠(ji)壓(ya)機相同)。


  原(yuan)上海異形鋼管廠的經驗認為(wei),過盈量為(wei)筒(tong)徑的0.15%(約為(wei)0.7~1.2mm)較為(wei)合適。


14. 在(zai)確定了多層擠(ji)壓(ya)筒(tong)由套(tao)筒(tong)熱裝和(he)擠(ji)壓(ya)力所產(chan)生(sheng)的(de)應力之后(hou),在(zai)選(xuan)擇套(tao)筒(tong)和(he)擠(ji)壓(ya)筒(tong)的(de)材料(liao)時,還(huan)要考慮附加應力的(de)存在(zai)。附加應力由以下因素產(chan)生(sheng): a. 擠(ji)壓(ya)時(shi),套筒(tong)與熱鋼坯接觸導(dao)致擠(ji)壓(ya)筒(tong)一套筒(tong)系統的(de)溫升;b. 壓(ya)力沿(yan)擠(ji)壓(ya)筒(tong)長度上(shang)傳(chuan)遞的(de)不均(jun)勻性;c. 金屬與套筒(tong)壁的(de)熱摩擦。


根(gen)據以上因(yin)素對(dui)擠壓(ya)筒一套筒系統中(zhong)應力產(chan)生的影(ying)響,應提(ti)出其(qi)修正值。


二、擠壓(ya)筒內襯的使用(yong)條件


擠壓筒內襯是多層擠壓筒一(yi)套筒系統(tong)中(zhong)的易損件(jian),其壽命一(yi)般為1500~4000次/只。擠壓筒內襯的使用條(tiao)件(jian)如下:


 1. 擠(ji)壓(ya)時,金屬在(zai)高溫高壓(ya)下以400mm/s的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)度(du)(du)滑動,即使(shi)在(zai)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)潤滑條件下,內襯內表(biao)(biao)面(mian)在(zai)1.5mm深(shen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)范圍內被加(jia)熱到650~700℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫。尤其是在(zai)靠近(jin)擠(ji)壓(ya)模(mo)一端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)200~300mm的(de)(de)(de)(de)(de)長度(du)(du)上,擠(ji)壓(ya)筒內襯的(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)遭(zao)受到最強烈的(de)(de)(de)(de)(de)熱摩擦,引(yin)起最嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)磨損,會形成縱(zong)向劃道、內壁溝槽(cao)和(he)表(biao)(biao)面(mian)粗糙及龜裂,進(jin)而導致(zhi)內襯的(de)(de)(de)(de)(de)報(bao)廢(fei)。因此,一般在(zai)設計多層擠(ji)壓(ya)簡一套(tao)簡系統的(de)(de)(de)(de)(de)結構(gou)時。應該考(kao)慮到擠(ji)壓(ya)筒的(de)(de)(de)(de)(de)內襯套(tao)筒可以允許調頭使(shi)用(yong)。因為使(shi)用(yong)經驗表(biao)(biao)明(ming),在(zai)進(jin)料端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓(ya)筒內襯的(de)(de)(de)(de)(de)內表(biao)(biao)面(mian)沒有發生磨損。


另外,當(dang)內(nei)襯壓入不良或者由于中套(tao)和內(nei)襯磨(mo)損(sun),公盈(ying)消(xiao)失,會形成(cheng)內(nei)襯縱向(xiang)裂紋。大(da)部分縱向(xiang)裂紋的(de)發(fa)生都在內(nei)襯壓出(chu)以后,即公盈(ying)已經消(xiao)失之時。這種(zhong)情況(kuang)限制了(le)內(nei)襯修復的(de)可(ke)能性(xing)。作為預防(fang)的(de)辦法,可(ke)以在內(nei)襯壓出(chu)以后,立即在500℃溫度下進行退火4~5h,以消(xiao)除應力。


 2. 國外的(de)使用經驗已經證(zheng)明,采(cai)用離心(xin)澆(jiao)注的(de)空(kong)心(xin)坯來制(zhi)造(zao)擠(ji)壓筒的(de)內(nei)襯,是最(zui)合理的(de)工藝。因為在其制(zhi)造(zao)過程(cheng)中(zhong)消耗最(zui)少,成本最(zui)低。


  采用(yong)離心(xin)澆注空心(xin)坯作(zuo)擠壓筒內襯(chen)時,其機械加工(gong)的余量,對(dui)(dui)外(wai)徑而言約為10~15mm,對(dui)(dui)內徑而言應不少(shao)于(yu)20~25mm.內襯(chen)粗(cu)加工(gong)以后再經(jing)熱處理(li)(淬火(huo)后高溫回(hui)火(huo))。


  專門的研究確定,鍛造(zao)的擠壓筒內襯和離(li)心澆注的擠壓筒內襯,其使(shi)用壽命相同。在各種工(gong)作條件下的實際使(shi)用,證明均可以達到(dao)1500~4000次/只的使(shi)用壽命指標(biao)。


三、臥式擠(ji)壓機的擠(ji)壓筒一(yi)套筒系統的計(ji)算(suan)


 80MN(8000t)擠壓(ya)機擠壓(ya)筒的結構(gou)(帶預熱器)如圖7-7所示。


7.jpg


  計算時,按作用有內外壓(ya)力的(de)多(duo)層厚壁圓筒(tong)強度計算的(de)方法進行。


  假(jia)設:(1)沿(yan)擠壓(ya)筒長度(du)上(shang)單(dan)位(wei)壓(ya)應(ying)力(li)(li)不(bu)變,且與擠壓(ya)墊上(shang)的單(dan)位(wei)壓(ya)力(li)(li)相等;(2)軸向壓(ya)應(ying)力(li)(li)不(bu)大,計算時可忽略不(bu)計;(3)所有的組成套(tao)筒經(jing)受(shou)均勻的熱制度(du)的作用;(4)內孔(kong)在加熱器的作用下對套(tao)筒外內表面應(ying)力(li)(li)和變形無影響(xiang)。


 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:


式 1.jpg


 在強(qiang)度(du)驗算時,因為擠壓(ya)(ya)筒部件(jian)通常是采用韌性熱強(qiang)鋼制造(zao),且其受力條件(jian)為二向的平面(mian)應(ying)力狀(zhuang)態。因此,對于整體式擠壓(ya)(ya)筒,在內表面(mian)危險點(dian)上的應(ying)力不超過允許值的情況(kuang)下(xia),其最大壓(ya)(ya)應(ying)力,可(ke)按第三強(qiang)度(du)理(li)論(lun)和第四強(qiang)度(du)理(li)論(lun)來計(ji)算。


按照第(di)四強(qiang)度理論(lun)計(ji)算時的等效(xiao)應(ying)力為(wei):


式 3.jpg


式 9.jpg

可見,多層擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)的(de)內應力絕對值(zhi)始(shi)終小(xiao)于許用(yong)應力絕對值(zhi)。且擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)的(de)裝配次序(圖7-7)為:裝好擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)殼體(將套(tao)筒(tong)(tong)(tong)2嵌入(ru)套(tao)筒(tong)(tong)(tong)1中),然(ran)后,在(zai)由套(tao)筒(tong)(tong)(tong)1和2所組成的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)(ya)筒(tong)(tong)(tong)殼體中嵌入(ru)內套(tao)筒(tong)(tong)(tong)3。


按式(7-8)確定最大(da)單(dan)位力,為了便于計算,列表(biao)7-2.





第3套筒(內(nei)套筒)的內(nei)應力(li),即為在對每個套筒所(suo)選擇許用應力(li)情況下,所(suo)求的整(zheng)個擠壓(ya)筒的最大單位(wei)工作壓(ya)力(li)(對應表(biao)7-2第17行)。


按(an)式(7-10)確(que)定擠壓(ya)筒的(de)內應力(li),并與列入表7-2第17行的(de)式(7-8)確(que)定的(de)單位壓(ya)力(li)相比較得: