美國的空軍部門于20世紀中期建成了6臺12000噸級的擠壓機,其中3臺用于擠壓鋁合金,3臺用于擠壓鋼和難熔合金,柯蒂斯·萊特公司的12000噸擠壓機就是其中的1臺用于擠壓鋼和難熔合金的擠壓機。
該擠壓機為四柱臥式擠壓機,設(shè)備長45.72m,1955年開始興建,1956年投產(chǎn)。擠壓機為多壓力缸式結(jié)構(gòu),中央主缸的擠壓力為8000t,兩個側(cè)缸各為2000t.擠壓機分三級壓力控制,即4000t、8000t和12000噸.
擠壓機為水壓擠壓機,有兩種液一氣系統(tǒng),即低壓預(yù)充液系統(tǒng)和高壓水泵一蓄力器系統(tǒng)。蓄力器充以壓力為31.5MPa的高壓水,高壓水或者來自蓄力器水罐,或直接來自由兩臺11.2MW同步電動機驅(qū)動的臥式三級雙柱塞泵。8個無活塞式蓄力器罐(直徑1625.6mm,高939.8mm,體積1.214×106m3)儲存高壓水,罐頂?shù)母邏嚎諝庥?6kW的4臺空氣壓縮機供給。
上述動力設(shè)備能使擠壓機每小時工作22個周期,最大擠出速度304.8mm/s,最大擠壓速度76.2mm/s.
擠壓機帶有以下輔機:1. 用于切除壓余的液壓剪和液壓鋸;2. 液壓坯料升降車;3. 內(nèi)置獨立的芯棒驅(qū)動系統(tǒng);4. 低壓大容量水壓系統(tǒng),低壓充液罐,用于快速進給;5. 出料臺,單軌吊運裝置,行程指示器及其他;6. 擠壓筒預(yù)熱系統(tǒng),在擠壓筒移動梁內(nèi)裝有72個輻射式燒嘴,用以保持擠壓筒溫度在482.2℃,燒嘴外圍是絕緣材料,以保持擠壓筒移動梁外部溫度在93.3℃左右。
此外,12000t擠壓機的后部工序還配備了以下設(shè)備:1. 長1016mm的固溶熱處理爐,配有水及油淬火池;2. 長1016mm的車底式退火爐;3. 兩臺液壓矯直機;4. 450t冷拔機,能拔制長度達1016mm的鋼管和型材;5. 無損檢測設(shè)備;6. 裝備齊全的機修車間;7. 坯料加熱爐,包括2座鹽浴爐,4座感應(yīng)加熱爐,加熱溫度達1482.2℃.
擠壓模的材料是H12工具鋼,硬度HRC為42,擠壓芯棒的材料也是H12,并且經(jīng)車削后磨光到表面光潔度達32均方根值,以保證鋼管內(nèi)表面有良好的光潔度。當(dāng)采用經(jīng)表面硬化,磨光并拋光的H12平面模時,效果良好,磨損最小。使用錐形模時,導(dǎo)致入口半徑的磨損。
該擠壓機曾為航天和核電等工業(yè)部門提供過各種材料的大型斷面的型材和管材產(chǎn)品。
用于核潛艇,材料為HY-80的T形斷面的結(jié)構(gòu)型材。這種大型型材的抗拉強度為586~655MPa,在48.9℃時的沖擊強度為121.94N·m,伸長率為22%.用于核潛艇的潛望鏡筒,材料為A1S1304不銹鋼,擠壓鋼管經(jīng)450t冷拔機冷拔加工,利用控制總的冷拔變形量來達到所要求的鋼管的力學(xué)性能。
用經(jīng)真空冶煉的高純坯料,擠壓透平材料,如M-252,Inconel 700,Waspoloy,Udimet 700等擠壓大型斷面的管材和型材用于各重要工業(yè)部門。擠壓這類材料小斷面型材時,采用擠壓比為8左右時,可以得到較好物理性能的產(chǎn)品。而擠壓材料為Waspoloy的產(chǎn)品時,需要采用坯料包套擠壓工藝??捎玫吞间撟鳛榘椎牟牧?,并在包套時需裝置小排氣管。
這類材料在加熱時需采用輻射罩,輻射罩由2mm厚的低碳鋼板制成,輻射罩可以防止坯料從鹽浴爐中出爐后,減少溫度損失。另外,為了提高貴重金屬的成材率,擠壓時,可以采用304不銹鋼鑄態(tài)的前墊塊和經(jīng)過預(yù)熱的碳素鋼后墊塊的擠壓方法。
12000噸擠壓機最經(jīng)濟的工藝尺寸見表8-38.