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。

 與鋼擠壓機配套的立式穿孔機的能力一般為所配套擠壓機能力的35%~45%,并且隨著擠壓坯料合金化程度的提高，立式穿孔機的能力與臥式擠壓機的能力的比例有著提高的趨勢。

 如果立式穿孔機僅用于擴孔工藝，則其能力與擠壓機能力的比例可以減小到20%~35%,因為擴孔工藝時坯料無鐓粗工序，而穿孔工藝中所需穿孔機的最大壓力是鐓粗工序。

1. 多穿孔筒的回轉框架結構

  近代立式穿孔機采用帶有2~3個穿孔筒的回轉框架結構，各個穿孔筒輪流工作，使所有的輔助工序都在穿孔中心線之外進行，并且經常對穿孔筒內襯進行機械清理和冷卻的工作也在線外完成。

  英國Loewy 公司的1200t穿孔機在回轉框架中裝有2個穿孔筒，每個穿孔筒布置4個工位，分別為：a. 卸去空心坯和剪切環；b. 預鐓粗和穿孔；c. 從穿孔筒中推出空心坯；d.穿孔筒內襯和剪切環清理、冷卻。

  這種結構允許方便地布置所有的輔助機械，縮短了穿孔機的工作周期。

  日本神戶制鋼的23MN(2300t)穿孔機帶有3個穿孔筒的回轉框架結構，每個穿孔筒布置了4個工位，即裝料一鐓粗一穿孔一取出空心坯及穿孔筒內襯的清理和冷卻。

  穿孔筒的工位從4個減少到3個，穿孔機的工作周期由30s增加到40秒。

2. 寬底座預應力張立柱固定螺帽的剛性框架結構

  雙移動橫梁在導向裝置上移動；采用穿孔針和穿孔桿的套筒式連接系統；采用流動水冷卻，以防止橫梁在熱膨脹時產生的翹曲；采用預應力張立柱固定螺帽，提高封閉式框架結構的剛性，提高穿孔過程中穿孔中心線的同心度。

  當坯料鐓粗時，兩個移動橫梁同步移動；穿孔開始前兩個動梁分開并反向移動；移動橫梁的連接用機械方法來實現。

3. 多壓力缸結構

  立式穿孔機的主缸，采用多缸結構，以實現鐓粗、穿孔或擴孔時，以各個壓力缸的組合選擇來滿足不同等級壓力的需求，并且將主缸布置在下面，以縮小穿孔機的總高度。

4. 液壓鎖緊穿孔筒及鐓粗穿孔桿的固定

  采用專門的鎖緊機構，以實現自動而快速地安裝新穿孔筒和穿孔鐓粗桿，并在空心坯的卸料位置，借助于推坯料機進行穿孔筒的更換。使更換穿孔筒的時間縮短到10~20min。

5. 安裝穿孔頭或擴孔頭的專門裝置

 安裝穿孔頭或擴孔頭的裝置與穿孔筒回轉框架連鎖，并且由儲存器經冷卻和檢查后提供穿孔頭或擴孔頭。

  在穿孔過程中，下支承桿封閉剪切環的孔，在穿孔余料達到規定的厚度時，下支承桿在上穿孔橫梁的作用下，下降并切斷穿孔余料。穿孔針回程，穿孔針頭和穿孔余料留在下面。對于雙穿孔筒的穿孔機，穿孔筒不在穿孔中心線上時，可用專門的機械取出穿孔頭和穿孔余料，而對于三穿孔筒的穿孔機，則采用回轉的卷筒將穿孔頭、穿孔余料和剪切環一起取出。

6. 安裝新剪切環的裝置

  通過不同工位的卷筒，取走穿孔頭，穿孔余料和剪切環。

  對于雙穿孔筒的穿孔機，采用專門的機械裝置將剪切環和坯料一起裝進穿孔筒。

  穿孔后，用機械手從穿孔筒中取出的剪切環在第3個工位進行剪切環的清理。

7. 將坯料由水平位置改變成垂直位置并裝進穿孔筒中的機械裝置

  為了從穿孔筒中取出穿孔空心坯，安裝有專門的液壓推出裝置，其能力約為穿孔機主缸能力的1/3.

8. 穿孔筒的清理和冷卻裝置

 采用旋轉的金屬絲刷子，并在其中安裝有固定的水噴霧器裝置。

9. 穿孔筒內襯的預熱器

  穿孔前，穿孔筒的預熱采用附加內熱式的感應加熱器，對于擠壓筒的過盈裝配和保持裝配后的預應力是必要的。

10. 穿孔針和敏粗桿的套筒式連接機構

  為了提高穿孔空心坯的壁厚精度，在現代穿孔機上采用鐓粗桿和穿孔針運動的套管系統。坯料鐓粗后，鐓粗桿并不返回，而是繼續保持和其接觸。這樣可以讓穿孔針精確地對準坯料中心，并減小其自由長度。以用穿孔鐓粗桿頭和專門的穿孔筒內襯套形成補充的穿孔定心。

11. 穿孔機主輔設備的自動化

 A. 穿孔機的程序控制

   穿孔機的電子控制是自由可編程序的控制，其還附帶一種操作控制的程序。這種電子控制是新技術，可有以下幾種操作方法：a. 帶有連鎖的更換工具的操作開關以及調節穿孔機空運轉的操作開關均不用按鈕結構；b. 穿孔機的主生產開關及所有各種必要的連鎖裝置和所有各種輔助裝置的手動開關；c. 部分自動化電路，其中有單個的自動匯集站，余下部分可用手動控制進行；d. 整個設備用自動化的程序塊實現整個生產過程的自動化；e. 從控制室的主控制臺上接通并監控設備的所有各個部分。

 B. 使用工業機器人

  要阻止工業機器人用于熱穿（擴）孔生產是困難的，特別是用于高溫（其溫度往往高達1200℃)和沉重的工件（其曲軸的重量高達250kg)以及在多塵埃的環境中的繁重作業。

  要求在這種不利的生產條件下，機器人動作的準確性也不能遭到破壞。特別是當穿（擴）孔機裝料時，對尺寸和位置的準確性和穩定性均有很高的要求，因為在很多情況下尺寸和位置的準確性往往只能偏差幾毫米。

  機器人影響經濟效益的重大因素是它的靈活性。這種設備的“程序”，即操作的有效距離，運動過程和工作節奏必須能以簡單的方式加以調整和變化，使這種機器人除完成預先規定的任務外，還可令其做其他工作。這就要求機器人不僅具有干預機器人的機能的自由可編程序，而且還要使任何一個沒有這種高度發展的專門知識的人都能使用這種機器人。這種所要求的自由可編程序即是“Teach-in-方法的自由可編程序”。

  Loewy(英國）12MN(1200t)立式穿（擴）孔機和神戶制鋼（日本）23MN(2300t)立式穿（擴）孔機的技術特性見表8-28.