自動軋管機是瑞士人斯蒂芬爾(R. C Stiefel)于1903年發明的,1906年投入無縫鋼管工業生產。它是一種帶有回送裝置(輥)的二輥式不可逆縱軋鋼管軋機,其工作特點是毛管經過前一道次軋制之后,被退回,然后翻轉90°,再軋制。軋制過程如圖5-1所示,毛管在圓孔型和頂頭(圓錐形頂頭或球形頂頭)所組成的“環形封閉”孔型中進行軋制變形,實現減徑減壁。其變形過程可分為:壓扁變形、減徑變形和減壁變形。
我們可以根據毛管在自動軋管機中的軋制變形過程將變形區分為三部分,即壓扁區(L1區的前半區)、壓扁減徑區(L1這的后半區)和減徑減壁區(L2區)。如圖5-2所示。
軋制開始時,推鋼機將毛管送人軋輥孔型中.毛管首先和孔型側壁的A、B、 C、 D四點相接觸(圖5-3),在軋輥和毛管之間的摩擦力作用下,旋轉著的軋輥將毛管曳人到變形區中的壓扁區,毛管實現一次咬入并發生壓扁變形。
毛管發生壓扁變形的實質在于其壓扁后的周長幾乎與壓扁前相等,而橫截面的面積沒有變化,僅僅是在壓縮方向上的高度減小、橫向寬度增加。因此,毛管的壓扁變形實際上是塑性彎曲變形,而不是塑性壓縮變形。隨著毛管逐漸進人變形區,毛管壓扁變形逐漸增大,毛管和孔型壁的接觸面積也逐漸增大,當壓扁變形進行到一定程度之后,毛管會同時發生減徑變形。