导板形状
在设计导板形状时,考虑到穿孔轧辊的辊面角以及送进角、辗轧角的影响,既要保证管坯在穿孔变形区中各横截面上的椭圆度系数合理,又要保证导板对变形区的封闭效果,因此,导板的设计包括两个方面:其一,沿变形区横截面,导板应具有足够大的宽度,能有效地限制金属的横向宽展,防止穿孔辊和导板之间的间隙太大,特别是在穿孔辊的迎钢侧,该间隙应尽可能小。其二,沿变形区轴向,导板应具有足够的长度,能有效支承变形金属,保证管坯在孔型入库侧尽快与导板接触(以不影响管坯咬人为前提)以及毛管在孔型出口侧尽可能晚一些脱离导板(以不影响抛钢和毛管转圆为原则)。典型的导板形状(φ14mm机组)如图4-15所示。
从图4-15可以看出,导板的形状(纵截面)与轧辊形状对应。导板由人口锥、出口锥及压缩带(过渡带)三部分组成。导板的人口锥角α"1一般等于或比轧辊的人口锥角α'1大1°-2°,通常为3°-5.5°;出口锥角a"2等于或比轧辊的出口锥角α'2小0.5°-1°,一般取2°-3.5°。当需要稍大的扩径量时,导板的出口锥角也可比轧辊的出口锥角稍大。导板压缩带宽度K(图4-16)一般为10-40mm,且压缩带位置比轧辊的过渡带前20-50mm。
导板其他参数的计算公式如下:
式中D—压缩带处的轧辊直径,mm
b—压缩带处的轧辊间距.mm
L、 L1、 L2—分别为压缩带、人口和出口处的导板间距,mm
C、C1 、C2—分别为压缩带、人口和出口处的导板槽深,mm
x1、x2—分别为压缩带到导板两端的距离,mm
α1'、α2'—分别为轧辊人口锥和出口锥的锥角,(°);
α—送进角,(°)。
导板槽深C值是很重要的参数。它和导板宽度Bn值共同决定了槽沟的半径R。很明显,C值愈小,槽沟愈浅;R值愈大,则槽弧的曲率愈小。φ76-100mm轧管机组穿孔机导板的C值一般取6-10mm(压缩带处)。大型穿孔机导板的C值可取30-50mm,槽沟半径R可按下式求出:
但是,为了制作简便,设计中往往只考虑导板人口、出口及辊喉处的槽沟半径R,导板工作表面磨损是不均匀的。为使导板的工作表面形状接近于自然磨损形状,往往用两个半径R和R'来制作。R'/ R=1.1-1.5,具体选值主要根据经验来决定。由于导板工作条件恶劣,导板磨损或粘钢后需更换或修理,因此所用导板材质一般为耐热铸钢,如Cr28。
导盘形状
导盘的设计与导板雷同,但因导盘是等宽度的圆盘,其宽度应根据轧辊孔型的最窄处来设计(图4-17)。
导盘的设计包括确定导盘的直径、宽度和孔型的设计。导盘的孔型由双半柱圆弧构成。
根据经验,出口半径R2
R2=(0.70~0.90) DB
人口半径R,
R1=(0.50~0.70) DB
式中DB—穿孔管坯的直径,mm.
由于导盘与轧件的相对摩擦较小,冷却条件较好,因此导盘的使用寿命较长。导盘材质可选用合金铸钢或合金半冷硬铸铁,结构型式亦可制作成复合型。
导辊形状
导辊一般只用于桶式或曼式穿孔机,适于穿制厚壁大直径毛管。所以对变形区的封闭性要求不高。导辊的形状为双锥体,辊面形状与穿孔辊的形状基本相同。但导辊的人口锥面角比轧辊的人口锥角大10-20,导辊的出口锥面角比轧辊的出口锥角小0.5°-1°。