在不銹鋼管擠壓過程中,芯棒首先插入模孔與模孔形成環狀孔腔。在擠壓時,形成擠壓制品的內部輪廓。
在(zai)擠(ji)壓(ya)過程中,芯(xin)棒(bang)(bang)承受高的(de)機械負荷(he)和熱負荷(he)。芯(xin)棒(bang)(bang)處于被(bei)加熱到1200℃高溫(wen)的(de)坯料中,在(zai)較大的(de)深度上被(bei)加熱從而(er)降低其力學性能(neng)。在(zai)每(mei)次擠(ji)壓(ya)后,芯(xin)棒(bang)(bang)被(bei)加熱到700~800℃,然(ran)后用水冷卻。
同時,由于擠(ji)壓時金屬(shu)沿(yan)著(zhu)芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)表面的流動速(su)度超過芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)的行程速(su)度,因此在芯(xin)(xin)(xin)棒(bang)上產(chan)生了軸(zhou)向(xiang)拉伸應(ying)力(li)。
在擠(ji)壓不(bu)銹鋼管過程中,作用于芯棒上的力的大小取決于一系列的因素,可能達到其總擠壓力的15%~20%.而芯棒表面受熱的溫度會達到800℃,并在金屬移動的過程中對芯棒產生強烈的熱滑動摩擦而引起了芯棒表面的磨損。
當擠(ji)壓缸回(hui)程(cheng)時,軸(zhou)向拉伸力瞬(shun)時產生,在芯棒(bang)上又引起了沖擊性的拉伸力。
擠壓時,當不銹鋼管(guan)坯料的直徑和擠壓筒的直徑差比較大且坯料壓縮不足時,則在芯棒中將會產生附加的彎曲力。
同樣(yang),當不銹鋼管坯(pi)料的加(jia)熱溫(wen)度不均勻或加(jia)熱溫(wen)度不足時,也會在芯棒中產生彎(wan)曲力。
若不銹(xiu)鋼管坯料的潤滑不到位,在擠壓時金屬和芯(xin)棒就會產生黏結而咬合,這(zhe)不僅導致芯(xin)棒上拉伸力的提(ti)高(gao),而且嚴重的會引起擠壓制品的報廢。
流(liu)出金屬對芯(xin)棒(bang)(bang)的(de)(de)作用力在(zai)擠(ji)(ji)壓過程(cheng)中隨著不銹(xiu)鋼管坯(pi)料(liao)長(chang)度的(de)(de)減小而(er)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。在(zai)擠(ji)(ji)壓的(de)(de)最后(hou)瞬間,當壓余(yu)的(de)(de)高(gao)度接近擠(ji)(ji)壓坯(pi)料(liao)的(de)(de)“死區”時,芯(xin)棒(bang)(bang)的(de)(de)工(gong)(gong)作條件(jian)最為惡(e)劣(lie)。這(zhe)在(zai)確定壓余(yu)的(de)(de)厚度時必須(xu)要考慮(lv)到。因為在(zai)實踐中證(zheng)明,芯(xin)棒(bang)(bang)的(de)(de)斷裂大多數發(fa)生(sheng)在(zai)與最后(hou)擠(ji)(ji)壓階(jie)段相應于芯(xin)棒(bang)(bang)后(hou)三分之一的(de)(de)長(chang)度距離上。擠(ji)(ji)壓結束后(hou),芯(xin)棒(bang)(bang)后(hou)退(tui)(tui)。在(zai)壓模部件(jian)的(de)(de)鎖緊裝置打開后(hou),擠(ji)(ji)壓桿將壓余(yu)連同(tong)擠(ji)(ji)壓墊一起推出,芯(xin)棒(bang)(bang)急(ji)跳(tiao)式地退(tui)(tui)出變(bian)形區,同(tong)樣惡(e)化(hua)了其工(gong)(gong)作條件(jian)。
擠(ji)壓芯(xin)棒的(de)內部冷(leng)卻盡管復(fu)雜,但仍廣泛應(ying)用于擠(ji)壓生(sheng)產。冷(leng)卻的(de)不均(jun)勻(yun)將引起(qi)芯(xin)棒中(zhong)產生(sheng)附加應(ying)力,其(qi)(qi)結果是在芯(xin)棒的(de)表面上出現網狀裂(lie)紋(wen),導致(zhi)芯(xin)棒斷裂(lie)。急劇冷(leng)卻,對于大尺寸的(de)芯(xin)棒尤其(qi)(qi)危險。
芯(xin)(xin)棒在(zai)使用之前,要預(yu)熱(re)到250~400℃,一(yi)方(fang)面(mian)可以避免在(zai)芯(xin)(xin)棒插入空心坯時,引起其內表(biao)面(mian)溫度(du)的驟降;另一(yi)方(fang)面(mian)芯(xin)(xin)棒預(yu)熱(re)后提高(gao)了(le)(le)芯(xin)(xin)棒材(cai)料的韌性(xing),減少了(le)(le)芯(xin)(xin)棒表(biao)面(mian)因受到沖擊(ji)性(xing)熱(re)負荷(he)而(er)導致龜裂的危險(xian)性(xing)。
由(you)(you)于芯(xin)棒(bang)在變(bian)形區內(nei)移動著工(gong)作,故其(qi)磨(mo)損情況(kuang)會好(hao)一些,但由(you)(you)于被包圍在高(gao)溫(wen)管坯內(nei),散(san)熱條件極(ji)差,其(qi)工(gong)作表面(mian)最高(gao)溫(wen)度可達(da)(da)到800℃,故使(shi)用(yong)后需冷卻,而大部分(fen)芯(xin)棒(bang)的損壞主(zhu)要都是(shi)由(you)(you)于局部直徑減小(稱為縮頸)和(he)表面(mian)疲勞裂紋(wen)。因此,芯(xin)棒(bang)必須具有良好(hao)的韌性(xing)(在20~650℃內(nei)沖擊韌性(xing)不低于539~1176kJ/㎡)、硬(ying)度(HRC=45~50)和(he)表面(mian)光潔度(達(da)(da)7級(ji)以上)。