浙江至德鋼業有限公司采用立式穿孔機為臥式擠壓機提供空心坯料是不銹鋼管擠壓不同于有色金屬擠壓的一個特點。立式穿孔機有利于穿孔工具與坯料金屬在穿孔中心線上的對中，提高了穿孔后空心坯的同心度，有利于擠壓鋼管壁厚均勻度的提高。而采用液壓傳動的穿孔機工作平穩，沒有沖擊，穿孔速度容易控制，并且結構也比較簡單。因此，近代的鋼管擠壓機組都是采用立式液壓穿孔機提供空心坯料。
與鋼擠壓(ya)機(ji)(ji)配套的(de)立(li)式穿孔(kong)機(ji)(ji)的(de)能力一(yi)般(ban)為(wei)所配套擠壓(ya)機(ji)(ji)能力的(de)35%~45%,并且隨著擠壓(ya)坯(pi)料合金化(hua)程(cheng)度的(de)提高，立(li)式穿孔(kong)機(ji)(ji)的(de)能力與臥式擠壓(ya)機(ji)(ji)的(de)能力的(de)比(bi)例有(you)著提高的(de)趨勢(shi)。
如(ru)果立(li)式穿孔(kong)機(ji)僅(jin)用(yong)于擴孔(kong)工藝(yi)(yi)，則其能力(li)與擠(ji)壓機(ji)能力(li)的(de)比例可以減(jian)小(xiao)到20%~35%,因為擴孔(kong)工藝(yi)(yi)時坯料(liao)無(wu)鐓(dui)粗工序，而穿孔(kong)工藝(yi)(yi)中所需穿孔(kong)機(ji)的(de)最大壓力(li)是鐓(dui)粗工序。
1. 多(duo)穿孔筒(tong)的回(hui)轉框(kuang)架結構
近代立式(shi)穿孔(kong)機采(cai)用(yong)帶有(you)2~3個穿孔(kong)筒的回轉(zhuan)框架結構，各個穿孔(kong)筒輪流工作，使所有(you)的輔(fu)助(zhu)工序都(dou)在穿孔(kong)中心(xin)線之外(wai)進行(xing)，并且(qie)經常對穿孔(kong)筒內襯進行(xing)機械清理(li)和冷卻的工作也在線外(wai)完成。
英國Loewy 公司(si)的1200t穿(chuan)孔機在回(hui)轉框架中裝有2個穿(chuan)孔筒，每個穿(chuan)孔筒布置4個工位，分別為(wei)：a. 卸去空心坯和剪切環(huan)；b. 預鐓粗和穿(chuan)孔；c. 從穿(chuan)孔筒中推出空心坯；d.穿(chuan)孔筒內襯和剪切環(huan)清理、冷卻。
這種結構允許方便地布置所有的輔(fu)助機械，縮短了穿孔機的工作周期。
日本(ben)神戶制鋼的(de)23MN(2300t)穿(chuan)(chuan)孔(kong)機(ji)帶有3個(ge)(ge)穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)的(de)回(hui)轉框架結構，每個(ge)(ge)穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)布置了4個(ge)(ge)工位，即(ji)裝料(liao)一鐓粗(cu)一穿(chuan)(chuan)孔(kong)一取出(chu)空心坯及穿(chuan)(chuan)孔(kong)筒(tong)(tong)內襯的(de)清理和冷卻(que)。
穿孔筒的工位從(cong)4個減(jian)少(shao)到(dao)3個，穿孔機的工作(zuo)周期由(you)30s增加到(dao)40秒(miao)。
2. 寬底座預應力(li)張立(li)柱固定螺帽的剛性框架結(jie)構
雙移動橫梁(liang)在導向裝置上移動；采(cai)用(yong)(yong)穿(chuan)孔針和(he)穿(chuan)孔桿(gan)的套筒式連接系統；采(cai)用(yong)(yong)流動水冷(leng)卻(que)，以防止橫梁(liang)在熱(re)膨脹時產(chan)生的翹曲；采(cai)用(yong)(yong)預應力張立柱固定螺帽，提高封(feng)閉式框(kuang)架結構的剛性，提高穿(chuan)孔過程(cheng)中穿(chuan)孔中心線的同心度(du)。
當坯料鐓粗時，兩(liang)個(ge)移動橫梁同步(bu)移動；穿(chuan)孔開(kai)始前兩(liang)個(ge)動梁分開(kai)并反向移動；移動橫梁的連接用(yong)機械方法來(lai)實現。
3. 多壓力缸結構
立式穿(chuan)(chuan)孔機的(de)主缸，采用多缸結構，以實現鐓粗(cu)、穿(chuan)(chuan)孔或擴孔時(shi)，以各個壓力缸的(de)組合選擇來滿足不同等級壓力的(de)需求，并且將主缸布(bu)置在下(xia)面，以縮小穿(chuan)(chuan)孔機的(de)總高度(du)。
4. 液壓鎖緊穿孔(kong)筒及鐓粗穿孔(kong)桿的(de)固定
采用專門(men)的(de)鎖緊機構，以(yi)實現(xian)自動而快速地安裝新(xin)穿孔(kong)筒和(he)穿孔(kong)鐓(dui)粗桿(gan)，并在空心坯(pi)的(de)卸料位(wei)置，借助(zhu)于(yu)推(tui)坯(pi)料機進行穿孔(kong)筒的(de)更換(huan)。使更換(huan)穿孔(kong)筒的(de)時(shi)間縮(suo)短到10~20min。
5. 安裝穿孔頭(tou)或擴孔頭(tou)的專門裝置
安裝穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)頭(tou)或擴(kuo)孔(kong)(kong)(kong)頭(tou)的裝置與穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)筒回轉(zhuan)框架連鎖(suo)，并且由儲(chu)存(cun)器(qi)經冷卻和(he)檢查后(hou)提供穿(chuan)孔(kong)(kong)(kong)頭(tou)或擴(kuo)孔(kong)(kong)(kong)頭(tou)。
在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)過程中(zhong)(zhong)，下支承桿(gan)封閉剪切(qie)(qie)(qie)環的(de)(de)(de)孔(kong)(kong)，在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)達(da)到規(gui)定的(de)(de)(de)厚度時，下支承桿(gan)在(zai)上穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)橫梁的(de)(de)(de)作用下，下降并切(qie)(qie)(qie)斷穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)。穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)針回程，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)針頭和穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)留在(zai)下面。對于(yu)雙穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)，穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒(tong)(tong)不在(zai)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)中(zhong)(zhong)心(xin)線上時，可用專門的(de)(de)(de)機(ji)械取出穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭和穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)，而對于(yu)三穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)筒(tong)(tong)的(de)(de)(de)穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)機(ji)，則采用回轉的(de)(de)(de)卷筒(tong)(tong)將穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)頭、穿(chuan)(chuan)(chuan)孔(kong)(kong)余(yu)(yu)料(liao)和剪切(qie)(qie)(qie)環一起取出。
6. 安裝新剪切環(huan)的裝置
通(tong)過不同工位的卷筒，取走(zou)穿(chuan)(chuan)孔頭，穿(chuan)(chuan)孔余料和剪切環。
對(dui)于雙穿(chuan)孔(kong)筒(tong)的(de)穿(chuan)孔(kong)機(ji)，采(cai)用專(zhuan)門的(de)機(ji)械裝置(zhi)將(jiang)剪切環和坯料一起(qi)裝進穿(chuan)孔(kong)筒(tong)。
穿孔后，用機械手從穿孔筒中取出的剪切(qie)環在第3個工位(wei)進行剪切(qie)環的清理。
7. 將坯料由水平位置改變成(cheng)垂直位置并裝進穿孔筒中的(de)機械裝置
為了從穿孔(kong)(kong)筒中取出穿孔(kong)(kong)空心坯，安裝有專門的液(ye)壓推出裝置，其能力(li)(li)約為穿孔(kong)(kong)機主缸能力(li)(li)的1/3.
8. 穿(chuan)孔(kong)筒(tong)的(de)清理和冷卻裝置
采用旋轉的金屬絲刷子，并在其中安(an)裝有固(gu)定的水(shui)噴霧器裝置。
9. 穿孔筒內襯的預(yu)熱器
穿孔前，穿孔筒的預熱(re)采用附加內熱(re)式(shi)的感應加熱(re)器，對于擠壓筒的過盈裝配和保持裝配后(hou)的預應力是必要的。
10. 穿孔針和敏(min)粗桿的套筒式(shi)連接機(ji)構(gou)
為了提高穿孔(kong)(kong)(kong)空(kong)心坯(pi)(pi)的(de)壁厚(hou)精(jing)度(du)，在現(xian)代穿孔(kong)(kong)(kong)機上采用鐓(dui)粗桿(gan)和穿孔(kong)(kong)(kong)針運動的(de)套(tao)管系統。坯(pi)(pi)料鐓(dui)粗后，鐓(dui)粗桿(gan)并不返(fan)回，而是繼續(xu)保持和其接觸。這樣可以讓穿孔(kong)(kong)(kong)針精(jing)確(que)地對(dui)準(zhun)坯(pi)(pi)料中心，并減小其自由長(chang)度(du)。以用穿孔(kong)(kong)(kong)鐓(dui)粗桿(gan)頭(tou)和專(zhuan)門的(de)穿孔(kong)(kong)(kong)筒內襯套(tao)形成補充的(de)穿孔(kong)(kong)(kong)定心。
11. 穿孔機主(zhu)輔設備的自動化
A. 穿孔機的(de)程序控制
穿(chuan)孔(kong)(kong)機的(de)(de)(de)(de)電子控(kong)制(zhi)是自(zi)由(you)可編程序的(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)，其還附帶(dai)(dai)一種操作控(kong)制(zhi)的(de)(de)(de)(de)程序。這種電子控(kong)制(zhi)是新技術，可有(you)(you)以下(xia)幾種操作方法：a. 帶(dai)(dai)有(you)(you)連鎖的(de)(de)(de)(de)更換工(gong)具的(de)(de)(de)(de)操作開(kai)(kai)關以及調(diao)節穿(chuan)孔(kong)(kong)機空運轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)操作開(kai)(kai)關均不(bu)用(yong)按鈕結(jie)構；b. 穿(chuan)孔(kong)(kong)機的(de)(de)(de)(de)主生產(chan)開(kai)(kai)關及所(suo)(suo)有(you)(you)各種必要的(de)(de)(de)(de)連鎖裝置和所(suo)(suo)有(you)(you)各種輔助裝置的(de)(de)(de)(de)手(shou)動開(kai)(kai)關；c. 部(bu)分(fen)自(zi)動化電路，其中有(you)(you)單個(ge)的(de)(de)(de)(de)自(zi)動匯集站(zhan)，余下(xia)部(bu)分(fen)可用(yong)手(shou)動控(kong)制(zhi)進行；d. 整個(ge)設備(bei)用(yong)自(zi)動化的(de)(de)(de)(de)程序塊(kuai)實現整個(ge)生產(chan)過程的(de)(de)(de)(de)自(zi)動化；e. 從(cong)控(kong)制(zhi)室(shi)的(de)(de)(de)(de)主控(kong)制(zhi)臺(tai)上接通并監控(kong)設備(bei)的(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)有(you)(you)各個(ge)部(bu)分(fen)。
B. 使(shi)用(yong)工業機器人
要阻止工(gong)業機(ji)器人用于熱穿(chuan)（擴(kuo)）孔生產是困難的(de)(de)(de)，特別是用于高溫(wen)（其溫(wen)度往往高達(da)1200℃)和(he)沉(chen)重(zhong)的(de)(de)(de)工(gong)件(jian)（其曲軸的(de)(de)(de)重(zhong)量(liang)高達(da)250kg)以及在多塵埃(ai)的(de)(de)(de)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)(de)(de)繁(fan)重(zhong)作業。
要(yao)求在這種不利的(de)生產條件下，機器(qi)人動作的(de)準確(que)性(xing)也不能(neng)遭到破壞(huai)。特別是當(dang)穿（擴）孔(kong)機裝料(liao)時，對尺寸(cun)和(he)位置的(de)準確(que)性(xing)和(he)穩(wen)定性(xing)均有(you)很(hen)高的(de)要(yao)求，因為在很(hen)多情況下尺寸(cun)和(he)位置的(de)準確(que)性(xing)往往只能(neng)偏差幾毫米(mi)。
機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)影響經(jing)濟效益的(de)重大因素是它(ta)的(de)靈(ling)活性。這(zhe)種設(she)備的(de)“程序(xu)”，即(ji)操作的(de)有效距離(li)，運動(dong)過程和工(gong)作節奏必須能(neng)以簡(jian)單的(de)方式加以調整和變(bian)化，使(shi)(shi)這(zhe)種機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)除(chu)完(wan)成預先(xian)規定的(de)任務(wu)外，還可(ke)令其做其他工(gong)作。這(zhe)就(jiu)要(yao)求機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)不(bu)僅具有干預機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)的(de)機(ji)(ji)(ji)能(neng)的(de)自(zi)由(you)可(ke)編程序(xu)，而且還要(yao)使(shi)(shi)任何一(yi)個沒(mei)有這(zhe)種高(gao)度(du)發(fa)展的(de)專門(men)知識的(de)人(ren)都能(neng)使(shi)(shi)用這(zhe)種機(ji)(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)。這(zhe)種所要(yao)求的(de)自(zi)由(you)可(ke)編程序(xu)即(ji)是“Teach-in-方法(fa)的(de)自(zi)由(you)可(ke)編程序(xu)”。
Loewy(英國）12MN(1200t)立式穿（擴(kuo)）孔機和(he)神戶(hu)制鋼（日本）23MN(2300t)立(li)式穿（擴）孔機的技術特性(xing)見表(biao)8-28.
