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無縫鋼管自動軋管生產中影響荒管壁厚不均的因素——頂頭形狀

   2019-10-23 和平23
核心提示:頂頭表面嚴重磨損之后,會增加金屬軸向流動的阻力,不利于變形金屬的軸向延伸而會增加荒管的壁厚不均。為了減小頂頭的磨損,除應加強頂頭的工藝潤滑之外,還應研究頂頭的材質及熱處理工藝。
        目前,自動軋管機使用的頂頭有兩種形狀:錐形頂頭和球形頂頭。球形頂頭相對于錐形頂頭而言有許多好處。首先,它比較簡便地解決了自動軋管機“自動”更換頂頭的難題,并且,由于球形頂頭沒有固定的軋制帶(任意一個“圓”都是軋制帶),因此,頂頭壽命比錐形頂頭高5倍以上,相應的荒管內表面質量也得到了顯著改善。但由于球形頂頭沒有錐形頂頭中用以最終校準荒管管壁的圓柱段,因此,它不利于提高無縫鋼管的壁厚精度。錐形頂頭和球形頂頭軋管時的變形區如圖5-5所示。

 

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錐形頂頭錐面角的大小也會對荒管壁厚不均產生影響。過小的頂頭錐面角雖然有利于毛管的二次咬人,但是會增大變形區中毛管內壁與頂頭之間的接觸面積,從而增加變形金屬軸向延伸的限力,使金屬的橫向寬展增加,荒管壁厚不均增大。試驗證明,當頂頭錐面角從7°增加到12°時,荒管的壁厚不均程度明顯降低。但當頂頭錐面角進一步增大時,盡管頂頭和毛管內壁之間的接觸面積會進一步減小,但過大的頂頭錐面角會減小促使金屬發生軸向流動的水平力(摩擦力的水平分址),導致金屬橫向變形增加。如果考慮到咬入條件、軋制過程的穩定性、金屬的縱向流動性和頂頭的使用壽命等綜合因素,實際生產中采用的頂頭錐角以8°~10°偽宜。

頂頭表面嚴重磨損之后,會增加金屬軸向流動的阻力,不利于變形金屬的軸向延伸而會增加荒管的壁厚不均。為了減小頂頭的磨損,除應加強頂頭的工藝潤滑之外,還應研究頂頭的材質及熱處理工藝。當前,自動軋管機(φ76mm樸比)一般使用的頂頭材質為20CrNi3A, 3Cr2W8, 3CrW8V。

 
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