斯蒂弗爾對斜軋穿孔的各種可能性進(jìn)行了認(rèn)真研究，除了著名的23702 號專利以外。還有公布于1897年的30449號專利，其中包括可能是第一臺真正的不銹鋼管錐輥式穿孔機，這由圖26-1示出，就此，申請人提出：如箭頭所示，錐形輥A和B以相同方向旋轉(zhuǎn)，軋輥軸及其工作例的邊線向同一點收斂，并相交于軋制中心線上的共同C。

“如軋輥是圓柱體或具有不變的直徑，在被咬住的具有較小直徑的管坯部分和具有較大直徑的部分相比，有必要施以較高的回轉(zhuǎn)速度，這就會產(chǎn)生管坯的扭變，采用如圖所示的錐形輥，軋制絕不會使不銹鋼管坯產(chǎn)生扭變，而且在軋輥和管坯之間的收縮表面不產(chǎn)生滑移，在孔型的收斂側(cè)會產(chǎn)生管坯直徑的逐漸減縮，可以看到軋輥直徑也以和管坯直徑減縮相同的比例逐漸減小，管坯的較大直徑部分被軋輥的較大直徑部分咬住，而管坯的較小直徑部分被軋輥比例地縮減的直徑部分咬住，因此被軋輥咬住的管坯的每部分都具有絕對相同的一致的旋轉(zhuǎn)速度。這是我認(rèn)為我發(fā)明中的最重要的特征，這是由于兩個軋輥和工件表面的軸線向孔型軸線上的一個共同點收斂的緣故。

 Stiefel 在專利說明書中這樣寫道：“如圖26-1所示的軋輥對工件D施加回轉(zhuǎn)運動，至于將管坯推向、推過穿孔頂頭則是由液壓柱塞E或其他方法完成的”。

  實際上，完全按上述方式設(shè)計的穿孔機從未建造過，此外，發(fā)明者提出用同樣的錐形輥，但其布置方式如下所述：

“在下一個示意圖中（即本書的圖26-2)相對于軋制中心線，軋輥以相反方向傾斜以致軋輥本身能使管坯產(chǎn)生前進(jìn)運動而不用借助于液壓柱塞或其他機械設(shè)備使管坯通過軋輥孔型，并越過頂頭”。

這是斜軋，這種裝置能使工件向前喂入。

關(guān)于他何時對錐輥式穿孔機進(jìn)行構(gòu)思，曾經(jīng)做過什么試驗以證實其理論的正確，均缺乏證據(jù)。但是他獲得了專利，建造了軋機而且軋機工作得很好。

一、關(guān)于不銹鋼管錐輥式穿孔機的試驗

  20世紀(jì)20年代初賓州 Beaver Falls 的 Babcock & Wilco Tube公司（廠）在5年的時間內(nèi)進(jìn)行了一系列的試驗以決定該廠應(yīng)建立怎么樣的最好的穿孔機。試驗軋機是一臺小型軋機，其軋輥軸可以在水平或垂直平面內(nèi)調(diào)整，通過試驗，發(fā)現(xiàn)錐角為60°的錐輥式穿孔機各有下列優(yōu)點：

1. 對穿孔單位體積的金屬來說，所需馬力最小；

2. 穿孔坯表面光潔、壁厚均勻；

3. 不像一般斜軋穿孔機那樣，對管坯鋼種的要求并不那么嚴(yán)格；

4. 對穿孔機軋輥和穿孔坯來說，可以更好地接近理想的表面速度關(guān)系。

而1897年在沒有進(jìn)行任何試驗的條件下，Stiefel 將錐輥式穿孔最佳錐角設(shè)想為56°30”，和20世紀(jì)80年代初 Mannesmann公司在Roth廠安裝的錐輥式穿孔機采用的2y=55.2°,相差不遠(yuǎn)。

二、不銹鋼管錐輥式穿孔機的復(fù)興

  基于在狄賽爾穿孔機實際生產(chǎn)中所取得的經(jīng)驗，在20世紀(jì)70年代末期對穿孔工藝進(jìn)行了旨在提高延伸率、利用擴徑效應(yīng)生產(chǎn)薄壁不銹鋼管穿孔坯以及穿軋高合金管等方面的研究。

  從理論上講，生產(chǎn)薄壁穿孔坯及穿軋高合金管可由錐輥式穿孔工藝過程優(yōu)越的金屬變形條件而實現(xiàn)；從設(shè)計的角度來看，則力求在穿軋?zhí)妓劁摴芘鲿r使穿孔坯接近熱軋成品管的尺寸，即D/S值為20~30。這種穿孔工藝復(fù)興的標(biāo)志是80年代初兩臺錐輥式穿孔機投入生產(chǎn)，1981年拉特鋼管廠在Φ273.0mm自動軋管機組中采用錐輥式穿孔機以取代串列布置的兩臺斯蒂弗爾穿孔機。接著，1982年住友海南鋼管廠的Φ114.3mm連續(xù)軋管機中也采用錐輥式穿孔機。這兩臺穿孔機的主要技術(shù)特征列于表26-1。

 拉特不銹鋼管廠錐輥式穿孔機在實際運行中有兩點經(jīng)驗值得一提：

 1. 延伸率可達(dá)6:1,能生產(chǎn)長度為14m,D/S≤30的薄壁穿孔坯；

 2. 采用適當(dāng)?shù)目仔驮O(shè)計，穿軋薄壁穿孔坯時擴徑率要高達(dá)40%,擴徑量達(dá)100mm.

三、不銹鋼管錐輥式穿孔機的優(yōu)點

 不銹鋼管錐輥式穿孔機是一種古老的穿孔工藝，在20世紀(jì)80年代初期，軋輥水平布置的錐輥式穿孔機得到了復(fù)興，其工藝具有以下優(yōu)點：

 1. 較高的伸長率；

 2. 在穿孔坯尺寸方面具有較大的靈活性；

 3. 能穿軋高合金鋼。

 由于軋輥垂直布置的錐輥式穿孔機兼有錐輥式穿孔工藝技術(shù)優(yōu)點和狄賽爾穿孔機的機械設(shè)計優(yōu)點，它的出現(xiàn)將穿孔工藝技術(shù)的發(fā)展推向了一個新的階段。

 由于軋輥垂直布置的錐輥式穿孔機所生產(chǎn)的穿孔坯尺寸接近熱軋成品管，故當(dāng)生產(chǎn)較小口徑的成品管時，這種穿孔機可與張力減徑機聯(lián)用，不設(shè)置軋管機即可生產(chǎn)熱軋成品管。南非TOSA鋼管廠采用的就是這種工藝。

  南非 TOSA不銹鋼管廠開始用它進(jìn)行CPS二階段軋管工藝試驗，后來又和MINI-MPM軋機配套，而MINI-MPM僅采用4個機架。這種錐輥式穿孔機具有穿孔薄壁空心坯的能力，可稱之為近終形穿孔工藝設(shè)備。

 美國Fairfield 不銹鋼管廠于1999年6月進(jìn)行技術(shù)改造時采用這種錐輥式穿孔機以取代壓力穿孔機（PPM)和延伸機，改造后生產(chǎn)效率和軋線操作水平大大提高。