擠壓桿用于傳遞金屬擠壓變形所需的全部擠壓力。香蕉視頻app連接:不銹鋼管擠壓時,擠壓桿的允許負荷限制了坯料金屬可能達到的變形程度。因此,擠壓桿材料和結構的選擇,在擠壓不銹鋼管(guan)工藝中具有重要意義。
從(cong)理論上講,擠(ji)(ji)壓桿僅在壓縮狀(zhuang)態下工作(zuo)。從(cong)使用的(de)(de)(de)角度來看(kan),任何(he)鋼種的(de)(de)(de)壓縮強(qiang)度可采用其拉伸(shen)強(qiang)度相同的(de)(de)(de)指標。只要擠(ji)(ji)壓桿材料的(de)(de)(de)強(qiang)度指標不超(chao)過其屈服(fu)極限,擠(ji)(ji)壓時擠(ji)(ji)壓桿就不會發生變形破壞(huai)。
但是,理論上的(de)(de)(de)擠(ji)壓桿(gan)僅在壓縮(suo)狀態下(xia)工作的(de)(de)(de)情況(kuang),實際上并(bing)不(bu)存(cun)在。擠(ji)壓桿(gan)使用前并(bing)沒有(you)按規(gui)定制度(du)進行預熱,擠(ji)壓坯(pi)料的(de)(de)(de)溫度(du)不(bu)均(jun),擠(ji)壓時(shi)施加的(de)(de)(de)負(fu)(fu)荷產生偏(pian)心(xin),沖(chong)擊性負(fu)(fu)荷引起了附加應(ying)力等情況(kuang)都(dou)表明,在擠(ji)壓過程中,擠(ji)壓桿(gan)除了承受壓縮(suo)應(ying)力的(de)(de)(de)作用之外,還存(cun)在縱向彎曲(qu)應(ying)力的(de)(de)(de)作用。因此,對于擠(ji)壓桿(gan)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)校(xiao)驗(yan)(yan),應(ying)該(gai)包(bao)括(kuo)壓縮(suo)應(ying)力和(he)彎曲(qu)應(ying)力的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)校(xiao)驗(yan)(yan)。
同時(shi),在選(xuan)擇擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)的材料(liao)時(shi),除了強度指標之外,還應(ying)考慮材料(liao)的淬透性(xing)。當擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)工作時(shi),由于有擠(ji)壓(ya)(ya)墊將其與高溫坯料(liao)隔離,其實際(ji)的工作溫度一般在200~250℃,因此,對(dui)擠(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)材料(liao)的耐熱性(xing)能(neng)的要求并不高。
一、擠壓桿(gan)的種類
根據使用(yong)(yong)情況的(de)不(bu)同,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)的(de)結構有(you)多(duo)種多(duo)樣,如(ru)圖(tu)(tu)(tu)7-8所示。除(chu)了整體擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)(圖(tu)(tu)(tu)7-8(a)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(b)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(e)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(f))之外,還有(you)由工(gong)作(zuo)桿(gan)、加粗桿(gan)和(he)桿(gan)座組成的(de)組合式擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)(圖(tu)(tu)(tu)7-8(c)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(d)、圖(tu)(tu)(tu)7-8(g)).一般在大(da)噸位(wei)的(de)臥式擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機上(shang)使用(yong)(yong)組合式擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)比較普(pu)遍。

在(zai)特殊的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下,還可以采用(yong)階梯形的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓桿(gan)(gan)(圖7-8(b)、圖7-8(d))。由于在(zai)整個(ge)擠(ji)壓過程(cheng)中(zhong),諸多因素(su)綜合作用(yong),實(shi)際的(de)(de)(de)(de)(de)擠(ji)壓過程(cheng)不(bu)是(shi)平穩進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)。因此,施加(jia)在(zai)擠(ji)壓桿(gan)(gan)上的(de)(de)(de)(de)(de)力也不(bu)是(shi)絕對穩定和均(jun)勻的(de)(de)(de)(de)(de)。采用(yong)階梯形擠(ji)壓桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de),主要是(shi)為了提高(gao)擠(ji)壓桿(gan)(gan)抗(kang)縱向彎(wan)曲(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力。其一般都(dou)使用(yong)在(zai)高(gao)強(qiang)度、難度形材料生產小斷面特殊產品的(de)(de)(de)(de)(de)場合。
階梯(ti)(ti)形擠壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)除了工作(zuo)桿(gan)(gan)(gan)之(zhi)外,還(huan)有(you)加粗桿(gan)(gan)(gan)和桿(gan)(gan)(gan)座三(san)部分組成(圖7-8(b)).階梯(ti)(ti)形擠壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)既可以(yi)做成整(zheng)體(ti)的(de)(圖7-8(b)),也可以(yi)做成組合形的(de)(圖7-8(d)).在(zai)使用階梯(ti)(ti)形擠壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)時,相應的(de)擠壓(ya)筒內襯也要做成階梯(ti)(ti)形的(de)。在(zai)無獨立穿孔裝(zhuang)的(de)擠壓(ya)機上擠壓(ya)鋼管時,采用帶有(you)固定(ding)芯棒(bang)的(de)擠壓(ya)桿(gan)(gan)(gan),芯棒(bang)用螺(luo)紋(wen)擰在(zai)擠壓(ya)桿(gan)(gan)(gan)的(de)端部(圖7-8(e)).
圖(tu)7-9所示為60MN(6000t)臥式管棒型材擠(ji)壓(ya)機(ji)整體(ti)結構(gou)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)桿(gan)。圖(tu)7-10所示為31.5MN(3150t)臥式管棒型材擠(ji)壓(ya)機(ji)組(zu)合(he)式結構(gou)的(de)(de)擠(ji)壓(ya)桿(gan)。


擠壓桿的工(gong)(gong)作部分(fen)外徑一(yi)般比擠壓筒直徑小5~30mm,其(qi)內孔比芯棒(bang)直徑大5~30mm.不過有時(shi)考慮到提高大型工(gong)(gong)模具的共(gong)用(yong)性,其(qi)尺(chi)寸之差也可以超出此(ci)范圍。
另外在擠壓桿機(ji)加工時,其外徑(jing)和內徑(jing)必須保持(chi)同心,且其兩端面(mian)和中心線(xian)必須精確(que)地(di)保持(chi)垂(chui)直。
同(tong)時(shi)擠壓(ya)桿(gan)的硬度、強度及塑(su)性要進行(xing)綜(zong)合考慮(lv),其硬度HRC為40~45。擠壓(ya)桿(gan)所用的熱模工具(ju)鋼能(neng)承(cheng)受1100MPa以下的負荷,馬氏(shi)體時(shi)效鋼能(neng)承(cheng)受1600MPa的負荷。
二、造成擠壓桿(gan)破壞的原因
造成擠壓桿破壞的原因(yin)有(you)如下幾點:
1. 擠壓(ya)桿過度快速地加熱和冷卻。
2. 工(gong)作時(shi)沒有遵守熱制度,工(gong)作前(qian)應(ying)預(yu)熱。
3. 工作時施加的負荷偏心(xin),可能引(yin)起彎曲力(li)矩和應力(li)集中。
4. 由于沖擊(ji)負荷引起附加應力(li)。
5. 擠(ji)壓桿端部不可避免地(di)被減(jian)徑,因(yin)擠(ji)壓桿表面出現(xian)裂紋時,會(hui)在直徑上車削(xue)掉(diao)2~3mm.
6. 擠壓桿在高壓下(xia)與擠壓墊接觸,端部金(jin)屬層(ceng)出(chu)現加工硬化,產生(sheng)開裂(lie),導致擠壓桿端部出(chu)現環狀碎裂(lie)。
三、對于擠壓(ya)桿材料的要求
對于擠壓桿材料的(de)要求(qiu)如(ru)下(xia):
1. 材料熱處理前的強度(du)極限應比最大擠壓力(li)時(shi)擠壓桿(gan)中產生的應力(li)大15%~25%.
2. 材料必須有足夠(gou)的沖擊韌性。
3. 擠壓(ya)桿在(zai)工(gong)作(zuo)(zuo)溫度下(xia)不會失去硬度,加熱到(dao)200~250℃工(gong)作(zuo)(zuo)溫度時,表面(mian)部分(fen)不應引起變(bian)形。
4. 根據擠壓桿的(de)外形結構特點,在熱處(chu)理之后(hou)應使殘余的(de)熱處(chu)理應力最(zui)小(xiao)。
5. 應同時考(kao)慮到材料的(de)經濟性、加工性能以及高的(de)使(shi)用壽(shou)命。一般推薦(jian)采(cai)用含碳量0.40%~0.45%,并含少量鎢的(de)鉻一鎳(nie)鋼,如4CrNi2W,其熱處理后的(de)硬度HRC為44~48(相當(dang)于1450~1550).
擠(ji)壓桿圓(yuan)柱(zhu)部分(fen)向寬底(di)過(guo)渡(du)半徑要仔細加(jia)工,因急(ji)劇過(guo)渡(du)和粗糙加(jia)工均可引起應力集中。
四、擠壓桿的(de)強度校(xiao)核
在擠(ji)壓桿的(de)材料確(que)定之后(hou),就可(ke)以對擠(ji)壓桿的(de)強度(du)進(jin)行校核。在強度(du)校核時,擠(ji)壓桿被作為受壓縮應力的(de)固定的(de)懸壁梁,如圖(tu)7-11所示。



因此(ci)(ci),應(ying)根據這(zhe)個壓(ya)(ya)應(ying)力值來(lai)選(xuan)擇制造擠壓(ya)(ya)桿(gan)的鋼(gang)種,同時必須考慮到所選(xuan)材(cai)料(liao)的淬透性(xing)。并且沖擊性(xing)的加載或(huo)卸(xie)壓(ya)(ya)時都(dou)會在擠壓(ya)(ya)桿(gan)中產(chan)生附(fu)加應(ying)力。因此(ci)(ci),材(cai)料(liao)也要有足夠的沖擊韌性(xing)。一般推薦可用含有4.0%~4.5%鎳的鋼(gang)來(lai)制作擠壓(ya)(ya)桿(gan)。
為(wei)了(le)增加擠壓(ya)桿(gan)對縱(zong)向彎曲的(de)抵抗能力,在(zai)許多情況(kuang)下把擠壓(ya)桿(gan)做成(cheng)(cheng)有加粗(cu)工作(zuo)桿(gan)部(bu)分的(de)階(jie)梯形(xing)狀。這種(zhong)擠壓(ya)桿(gan)也是既(ji)可(ke)以(yi)做成(cheng)(cheng)整體(ti)的(de)(圖(tu)(tu)7-8(b)),同時也可(ke)以(yi)是組合(he)式(shi)的(de),在(zai)這種(zhong)情況(kuang)下,擠壓(ya)桿(gan)由頭(tou)部(bu)、中間(jian)加粗(cu)的(de)部(bu)分和工作(zuo)桿(gan)三部(bu)分組成(cheng)(cheng)(圖(tu)(tu)7-8(d)).采用階(jie)梯形(xing)的(de)擠壓(ya)桿(gan)時,需要應(ying)用相(xiang)應(ying)的(de)擠壓(ya)筒內(nei)襯(圖(tu)(tu)7-8(b)、圖(tu)(tu)7-8(d)).
在型材擠壓機(ji)上擠壓不(bu)銹鋼管時,采用帶有(you)固(gu)定芯棒的(de)擠壓桿,芯棒以螺紋(wen)擰在擠壓桿的(de)端部(圖7-8(e))。

