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二、冷挤压技术的特点
1.挤压零件尺寸准确表面光洁:目前我国研制的冷挤压件一般尺寸精度可达8~9级,若采用理想的润滑,其精度仅次于精抛光表面。因此用冷挤压方法制造的零件,一般不需要再加工,少量的只需精加工(磨削)。
2.节约原材料:冷挤压件材料利用率通常可以达到80%以上。如解放牌汽车活塞销动切削加工材料利用率为43.3%,而用冷挤压时材料利用率提高到92%;又如万向节轴承套改用冷挤压后,材料利用率由过去的27.8%提高到64%。可见,采用冷挤压方法生产机械零件,可以节约大量钢材和有色金属材料。
3.生产率高:用冷挤压方法生产机械零件的效率是非常高的,特别是生产批量大的零件,用冷挤压方法生产可比切削加工提高几倍、几十倍、甚至几百倍。例如,汽车活塞销用冷挤压方法比用切削加工制造提高3.2倍,目前又用冷挤压活塞销自动机,使生产率进一步提高。一台冷挤压自动机的生产率相当于100台普通车床或10台四轴自动车床的生产率。
4.可加工形状复杂的零件:如异形截面、内齿、异形孔及盲孔等,这些零件采用其它加工法难以完成,用冷挤压加工却十分方便。
5.冷挤压件强度高、刚性好而重量轻:由于冷挤压采用金属材料冷变形的冷作强化特性,即挤压过程中金属毛坯处于三向压应力状态,变形后材料组织致密、且具有连续的纤维流向,因而制件的强度有较大提高。这样就可用低强度材料代替高强度材料。例如过去采用20Cr钢经切削加工制造解放牌活塞销,现改用20号钢经冷挤压制造活塞销,经性能测定各项指标,冷挤压法高于切削加工法制造活塞销。
这表明用冷挤压加工活塞销可用20号钢代替20Cr钢。
从以上特点,可以看出,冷挤压技术与目前各种加工方法比较,具有突出的优越性。这就为冷挤压代替切削加工、锻造、铸造和拉深工艺来制造机器零件,开辟了一条广阔的道路。
无缝管生产线主要冷床类型有单链冷床、双链冷床、新型链式冷床、步进齿条式冷床、螺杆式冷床。
1、单链冷床
单链冷床多采用爬坡结构。冷床由正向运输链和固定导轨组成,有一套传动系统。钢管放置在正向运输链的两个拨抓之间,固定导轨承担钢管本体的重量。单链冷床利用正向运输链拨爪的推力及固定导轨的摩擦力使钢管产生旋转运动,同时依靠钢管自重及抬起的角度,使钢管始终紧靠在正向运输链的拨爪上,实现钢管平稳旋转。
2、双链冷床
双链冷床由正向运输链和反向运输链组成,正、反链条各有一套传动系统。钢管放置在正向运输链的两个拨抓之间,反向链承担钢管本体的重量。双链冷床利用正向运输链拔爪的推力使钢管向前运行,利用反向链条的摩擦力使钢管产生持续的旋转运动。反向链的运动又使得钢管始终靠在正向运输链的拨爪上,实现平稳旋转和均匀冷却。
3、新型链式冷床
结合了单链冷床和双链冷床的特点,冷床分为上坡段和下坡段。上坡段为由正向运输链和反向运输链组成的双链结构,正反共同作用使钢管持续旋转前进,做爬坡运动。下坡段为正向运输链和钢管导轨平行布置的单链结构,依靠自重实现旋转,做滑坡运动。
4、步进齿条式冷床
步进齿条式冷床床面由两组齿条组成,一组装在固定梁上,称为静齿条,另一组装在移动梁上,称为动齿条。
升将机构动作时,动齿条上升将钢管托起,由于具有倾斜角度,钢管在被托起时沿着齿形滚动一次。动齿轮上升到高位置后,步进机构动作使动齿条向冷床输出方向前进一个步距。升降机构继续动作,带动动齿条下降并将钢管放入定齿条齿槽中,钢管沿定齿条的齿形再滚动一次,之后动齿条回到初始位置,完成一个工作循环。
5、螺杆式冷床
螺杆式冷却由主传动装置、螺杆和固定冷却台架的等组成,螺杆包括螺杆杆芯及螺杆螺旋线。固定冷却台架的工作面高于螺旋杆芯上面并低于螺旋线,钢管本体的重量由固定冷却台架承担。主传动装置带动螺杆同步旋转,螺杆上的螺旋线推动钢管在固定冷却台架上向前滚动,进行冷却。
单链冷床不适合不连续作业,双链冷床的效果较好,新型链式冷床的效果好且成本低、步进齿条式冷床一般用在大型或配置较高的生产线上,螺杆式冷床一般用于冷却较小直径的无缝管。
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