專利名稱：限動頂頭連鑄坯斜軋穿孔生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種斜軋穿孔生產(chǎn)工藝，特別是一種限動頂頭連鑄坯斜軋穿孔生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
制造無縫鋼管最重要的工序就是將實心鋼坯-連鑄坯穿孔，形成空心毛管。
目前國內(nèi)外生產(chǎn)無縫鋼管，普遍采用雙軋棍穿孔機進行斜軋穿孔。傳統(tǒng)的斜軋穿孔生產(chǎn)工藝，首先將加熱好的連鑄坯料翻入穿孔機受料槽，由推鋼機把連鑄坯推入由軋輥、上下導(dǎo)板和頂頭構(gòu)成的封閉孔型內(nèi)，連鑄坯接觸軋輥后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并沿軸線向前運動，完成第一次咬入，旋轉(zhuǎn)前進的連鑄坯端面與頂頭接觸時開始第二次咬入，頂頭安裝于頂桿前端，與頂桿固連，頂桿尾部由鎖定裝置中的鎖芯支撐，鎖定裝置內(nèi)有軸承，在穿孔過程中，由于連鑄坯旋轉(zhuǎn)前進，帶動鎖芯被動旋轉(zhuǎn)，使頂桿和頂頭也同步旋轉(zhuǎn)，并使頂頭穿過連鑄坯，將連鑄坯加工成空心毛管。
在斜軋連鑄坯工藝中，頂前壓下率是重要技術(shù)參數(shù)。理論上，頂前壓下率越小，穿孔效果越好，能有效避免“孔腔”形成產(chǎn)生的內(nèi)折缺陷。傳統(tǒng)工藝的頂前壓下率一般為3.5-5％，達到3.5％就是極限，再小就不能形成二次咬入，實現(xiàn)正常穿孔。傳統(tǒng)工藝對連鑄坯穿孔，頂前壓下率大，就容易過早形成孔腔，可能發(fā)生內(nèi)折。采用傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝，不僅極易產(chǎn)生不合格品，且穿孔時間較長，通常需要30-50秒，頂頭磨損大，頂桿尾部的鎖芯也很容易損壞，工藝成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述斜軋穿孔生產(chǎn)工藝存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)效率高、合格率高、生產(chǎn)成本低的連鑄坯斜軋穿孔生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明提供的生產(chǎn)工藝達到了上述發(fā)明目的。本限動頂頭連鑄坯斜軋穿孔生產(chǎn)工藝，首先將加熱好的連鑄坯料翻入穿孔機受料槽，由推鋼機把連鑄坯推入由軋輥、上下導(dǎo)板和頂頭構(gòu)成的封閉孔型內(nèi)，連鑄坯接觸軋輥后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并沿軸線向前運動，完成第一次咬入，旋轉(zhuǎn)前進的連鑄坯端面與頂頭接觸時，開始第二次咬入，頂頭安裝在頂桿上，頂頭可拆卸，其特征在于將頂前壓下率調(diào)節(jié)在2-3.5％之間，頂桿尾部由止推器支撐，頂桿端面與止推器上的導(dǎo)向孔邊沿接觸，由軋輥輸出的軸向壓力和接觸的摩擦面產(chǎn)生摩擦力，對頂頭、頂桿進行制動，頂桿、頂頭在穿孔過程中始終保持不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，當(dāng)連鑄坯端面與頂頭可靠接觸，實現(xiàn)第二次咬入后，連鑄坯繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，使頂頭穿過整根連鑄坯，把實心的連鑄坯加工成空心毛管，完成穿孔過程。
本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的根本區(qū)別就在于頂桿、頂頭在穿孔過程中不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，將頂前壓下率降低到2％時也能進行正常穿孔。減少和杜絕了孔腔的形成。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝在穿孔過程中，由于頂頭與毛管內(nèi)壁作切向運動，產(chǎn)生劇烈摩擦，在高溫、高壓條件下產(chǎn)生強制焊合過程，能有效改善連鑄坯內(nèi)部組織，消除因為“孔腔”形成連鑄坯內(nèi)部組織疏松，晶粒粗大、低塑性等表面缺陷。
利用本發(fā)明生產(chǎn)工藝生產(chǎn)，穿孔速度快，合格率高，與傳統(tǒng)工藝相比，傳統(tǒng)工藝穿一根毛管需要30-50秒鐘時間，本發(fā)明生產(chǎn)工藝只需要20秒鐘，提高生產(chǎn)效率達到50-100％，合格率達到98％。
本發(fā)明還可以充分利用被損壞的鎖芯支撐頂桿，保持頂桿、頂頭靜止不動，不與旋轉(zhuǎn)前進的連鑄坯同步旋轉(zhuǎn)，利用廢物，從而可進一步降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明經(jīng)過在實際生產(chǎn)中試用和考察，可充分證明本發(fā)明的生產(chǎn)工藝以其新穎、獨特的工作方式有效地克服了傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的缺點，大大提高了生產(chǎn)效率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。降低了生產(chǎn)成本，可使鋼管生產(chǎn)企業(yè)避免由于傳統(tǒng)工藝的缺陷而造成的眾多不合格品帶來的巨大的經(jīng)濟損失，是一件具有很好的經(jīng)濟效益的連鑄坯斜軋穿孔技術(shù)。
具體實施例方式
實施例1用外徑φ280mm重量為0.8噸的連鑄坯料進行穿孔。穿孔機的軋輥之間的入口距離為280mm，入口到上下導(dǎo)板的距離為300mm，軋輥之間到出口的距離為290mm，上下導(dǎo)板距離出口310mm，頂頭的頂伸量為150mm，(頂頭頂端超過輥脊，即軋輥中間突出的部分的距離)，頂前壓下率控制在2.5％，即連鑄坯外徑尺寸φ280mm，連鑄坯接觸頂頭壓下外徑尺寸為273mm，280-273/280＝2.5％，頂頭的外徑尺寸為φ195mm，穿孔后的毛管，外徑實測為φ300mm，內(nèi)徑尺寸為φ205mm。連鑄坯在完成第一次咬入后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，與頂頭接觸，頂頭緊固在頂桿前端，頂桿尾部由一圓形鋼構(gòu)件支撐，并與該鋼構(gòu)件端面緊密接觸，在連鑄坯可靠接觸頂頭實現(xiàn)第二次咬入后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，而頂桿、頂頭卻紋絲不動。連鑄坯完成一個穿孔只用了20秒鐘，穿孔后形成的毛管長度2.7M，經(jīng)觀察，毛管內(nèi)表面無內(nèi)折等缺陷產(chǎn)生，與傳統(tǒng)工藝需要30-50秒鐘相比，生產(chǎn)效率提高了50-100％。
實施例2用外徑φ280mm重量為0.8噸的連鑄坯料進行穿孔。穿孔機的軋輥之間的入口距離為285mm，入口到上下導(dǎo)板的距離為300mm，軋輥之間到出口的距離為290mm，上下導(dǎo)板距離出口310mm，頂頭的頂伸量為150mm(頂頭頂端超過輥脊，即軋輥中間突出的部分的距離)，頂前壓下率控制在2％，即連鑄坯外徑尺寸φ280，連鑄坯的外徑尺寸為φ273mm，280-273/280＝2.5％，頂頭的外徑尺寸為φ195mm，穿孔后的毛管，外徑實測為φ300mm，內(nèi)徑尺寸為φ205mm。連鑄坯在完成第一次咬入后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，與頂頭接觸，頂頭緊固在頂桿前端，頂桿尾部由一圓形鋼構(gòu)件支撐，并與該鋼構(gòu)件端面緊密接觸，在連鑄坯可靠接觸頂頭實現(xiàn)第二次咬入后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，而頂桿、頂頭卻紋絲不動。連鑄坯完成一個穿孔只用了20秒鐘，穿孔后形成的毛管長度2.7M，經(jīng)觀察，毛管內(nèi)表面無內(nèi)折等缺陷產(chǎn)生，與傳統(tǒng)工藝需要30-50秒鐘相比，生產(chǎn)效率提高了50-100％。
實施例3用外徑φ280mm重量為0.8噸的連鑄坯料進行穿孔。穿孔機的軋輥之間的入口距離為275mm，入口到上下導(dǎo)板的距離為300mm，軋輥之間到出口的距離為290mm，上下導(dǎo)板距離出口310mm，頂頭的頂伸量為150mm，(頂頭頂端超過輥脊，即軋輥中間突出的部分的距離)，頂前壓下率控制在3.5％，即連鑄坯外徑尺寸φ280，連鑄坯的外徑尺寸為φ273mm，280-273/280＝3％，頂頭的外徑尺寸為195mm，穿孔后的毛管，外徑實測為φ300mm，內(nèi)徑尺寸為φ205mm。連鑄坯在完成第一次咬入后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，與頂頭接觸，頂頭緊固在頂桿前端，頂桿尾部由一圓形鋼構(gòu)件支撐，并與該鋼構(gòu)件端面緊密接觸，在連鑄坯可靠接觸頂頭實現(xiàn)第二次咬入后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，而頂桿、頂頭卻紋絲不動。連鑄坯完成一個穿孔只用了20秒鐘，穿孔后形成的毛管長度2.7M，經(jīng)觀察，毛管內(nèi)表面無內(nèi)折等缺陷產(chǎn)生，與傳統(tǒng)工藝需要30-50秒鐘相比，生產(chǎn)效率提高了50-100％。
權(quán)利要求
1.限動頂頭連鑄坯斜軋穿孔生產(chǎn)工藝，首先將加熱好的連鑄坯料翻入穿孔機受料槽，由推鋼機把連鑄坯推入由軋輥、上下導(dǎo)板和頂頭構(gòu)成的封閉孔型內(nèi)，連鑄坯接觸軋輥后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并沿軸線向前運動，完成第一次咬入，旋轉(zhuǎn)前進的連鑄坯端面與頂頭接觸，開始第二次咬入，頂頭與頂桿固連，頂桿尾部由止推器支撐，其特征在于將頂前壓下率調(diào)節(jié)在2-3.5％之間，頂桿尾部由止推器支撐，頂桿端面與止推器上的導(dǎo)向孔邊沿接觸，由軋輥輸出的軸向壓力和接觸的摩擦面產(chǎn)生摩擦力，對頂頭、頂桿進行制動，頂桿、頂頭在穿孔過程中始終保持不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，當(dāng)連鑄坯端面與頂頭可靠接觸，實現(xiàn)第二次咬入后，連鑄坯繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，使頂頭穿過整根連鑄坯，把實心的連鑄坯加工成空心毛管，完成穿孔過程。
全文摘要
本限動頂頭連鑄坯斜軋穿孔生產(chǎn)工藝，首先將加熱好的連鑄坯料翻入穿孔機受料槽，由推鋼機把連鑄坯推入由軋輥、上下導(dǎo)板和頂頭構(gòu)成的封閉孔型內(nèi)，連鑄坯接觸軋輥后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并沿軸線向前運動，完成第一次咬入，旋轉(zhuǎn)前進的連鑄坯端面與頂頭接觸時，開始第二次咬入，頂頭與頂桿固連，頂桿尾部由止推器支撐，其特征在于將頂前壓下率調(diào)節(jié)在2－3.5％之間，令頂桿、頂頭在穿孔過程中始終保持靜止不動，當(dāng)連鑄坯端面與頂頭可靠接觸，實現(xiàn)第二次咬入后，連鑄坯繼續(xù)旋轉(zhuǎn)前進，使頂頭穿過整根連鑄坯，把實心的連鑄坯加工成空心毛管，完成穿孔過程。本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝的根本區(qū)別就在于頂桿、頂頭在穿孔過程中靜止不動，將頂前壓下率降低到2％時也能進行正常穿孔。
文檔編號B21B19/04GK1559714SQ20041000810
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月28日
發(fā)明者張吉輝 申請人:張吉輝