[發明專利]一種穿孔壓機

有效

• 申請號: 201710086699.1
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106903250B
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 吳任東;袁朝龍;武東文;焦瑋;劉雨桐;黃佳杰;馮消冰;姜藝林
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B21J5/10
• 分類號: B21J5/10;B21J3/00;B21J13/14;B21J13/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 湯財寶

本發明提供一種穿孔壓機，其包括：固定于地基上的、用于切換鐓粗桿和穿孔針位置的針桿切換裝置，所述針桿切換裝置貫穿通過由機架支撐固定于地基上的機架的底部，所述機架內的上部設置由主缸驅動而沿豎直方向位移的動梁，所述動梁下側面向所述針桿切換裝置且與所述鐓粗桿或穿孔針對應的位置固定設置有鐓粗臺。本發明的穿孔壓機，結構簡單，能夠有效提高加工效率和安全性。

技術領域

本發明涉及大口徑無縫管材生產技術領域，更具體地，涉及一種穿孔壓機。

背景技術

大口徑黑色金屬管材是指規格≥Φ406～1500mm×6.4～270mm的無縫管材，它主要用于流體輸送管、結構管、石油天燃氣管道、高壓鍋爐管。同時，也是火電、核電壓機使用的重要基礎構件。大口徑黑色金屬管材的生產工藝主要有芯軸拔長、穿孔拉拔、軋管工藝、徑向鍛造、熱擴法以及熱擠壓法等。其中熱擠壓法以其擠壓時組織承受三向應力狀態、鋼管綜合性能優異、可生產難變形材料、可生產規格寬、生產效率高等優點，成為目前國外生產大口徑厚壁無縫管材的主流生產工藝。

目前的熱擠壓穿孔壓機主要有兩種結構形式。一是采用穿孔針與鐓粗桿相對鐓粗筒上置的下傳動式穿孔壓機。該壓機機架與地面保持固定，主缸兩端分別與機架下墊梁和動梁相連接。在工作時，主缸柱塞在油壓作用下推動動梁相對地面向上運動，此為主行程。

二是采用穿孔針與鐓粗桿相對鐓粗筒上置的下拉式穿孔壓機。該壓機與采用穿孔針與鐓粗桿相對鐓粗筒上置的下傳動式穿孔壓機的不同之處，在于其采用將動梁與地面固定的方式。在工作時，動梁相對地面保持固定不動，主缸柱塞推動機架整體向下運動，此為壓機主行程。

兩種穿孔壓機的共同之處，在于均采用了穿孔針與鐓粗桿相對鐓粗筒上置且其頭部朝下的結構形式。雖然兩種類型的穿孔壓機都能夠完成穿孔工藝，但是，均存在一些固有的缺點，主要體現在結構與工藝兩個方面。

從結構角度而言，為實現鐓粗桿與穿孔針的切換，以及鐓粗筒的更換作業，需要設置兩套切換工位的裝置。另外，采用下傳動方式時，主缸柱塞在推動動梁向上行程時不僅要克服穿孔的阻力，同時還要克服動梁、鐓粗筒以及柱塞本身的重力，因此造成了一部分能量的損失。此外，為減小穿孔阻力，穿孔針通常設計成頭部直徑略大的結構。采用這種結構，在執行穿孔作業時，可以減小穿孔針與坯料的接觸面積，在一定程度上減小所需穿孔力。但在穿孔結束后回程時，穿孔針需要從原穿孔路徑中抽出來，此時，因為坯料受壓后會有一定回彈，使得坯料上形成的穿孔直徑略小于穿孔針頭部直徑，由此導致穿孔針回程力過大，會加速穿孔針的磨損。

從工藝角度而言，無論是下傳動式穿孔壓機還是下拉式穿孔壓機，穿孔針被高溫的坯料完全包圍，其處于高溫高壓的工作狀態，極易造成磨損，屬于高消耗模具。為提高穿孔針壽命，必須采取一定的潤滑措施，目前常用的方法是用玻璃潤滑劑潤滑。當穿孔針頭部朝下被安裝在上墊梁上時，在穿孔之前，需先用穿孔針在坯料表面擠壓產生一定深度的凹坑，然后人工向該凹坑內拋撒玻璃潤滑劑，再進行穿孔。因此，為提高穿孔針壽命，就必須增加一道穿孔針擠壓凹坑然后拋撒玻璃潤滑劑的工序。該工序的存在不僅增加了穿孔工藝流程，而且采用人工拋撒的方式，其潤滑效果也并不理想。同時，由人工拋撒玻璃潤滑劑也存在一定的安全隱患。

發明內容

本發明提供一種克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的能夠減少加工步驟、提高加工效率和安全性的穿孔壓機。

根據本發明的一個方面，提供一種穿孔壓機，其包括：固定于地基上的、用于切換鐓粗桿和穿孔針位置的針桿切換裝置，所述針桿切換裝置貫穿通過由機架支撐固定于地基上的機架的底部，所述機架內的上部設置由主缸驅動而沿豎直方向位移的動梁，所述動梁下側面向所述針桿切換裝置且與所述鐓粗桿或穿孔針對應的位置固定設置有鐓粗臺。

在上述方案的基礎上，所述鐓粗桿和穿孔針的頭部朝上。