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(bu)銹鋼(gang)管工藝中具有重要意義。
從理論上講(jiang),擠壓桿(gan)僅在壓縮狀態下工作。從使用(yong)的(de)(de)角度來(lai)看(kan),任(ren)何鋼種的(de)(de)壓縮強度可采用(yong)其拉伸強度相同的(de)(de)指(zhi)標(biao)。只(zhi)要擠壓桿(gan)材料的(de)(de)強度指(zhi)標(biao)不(bu)超過(guo)其屈服極限,擠壓時擠壓桿(gan)就不(bu)會發生變形(xing)破壞(huai)。
但是(shi),理論上的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)桿僅在(zai)壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)狀態下工作(zuo)(zuo)的(de)(de)(de)情況(kuang)(kuang),實際上并不(bu)存(cun)(cun)在(zai)。擠壓(ya)(ya)桿使用(yong)前(qian)并沒有按規定制度(du)進行(xing)預熱(re),擠壓(ya)(ya)坯(pi)料的(de)(de)(de)溫度(du)不(bu)均,擠壓(ya)(ya)時(shi)施(shi)加的(de)(de)(de)負荷(he)產生偏心,沖擊性負荷(he)引起了附加應力等(deng)情況(kuang)(kuang)都表明,在(zai)擠壓(ya)(ya)過(guo)程中,擠壓(ya)(ya)桿除了承受壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)應力的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)之外(wai),還存(cun)(cun)在(zai)縱向彎(wan)曲(qu)應力的(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)。因此(ci),對于擠壓(ya)(ya)桿的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)校(xiao)驗,應該包括壓(ya)(ya)縮(suo)(suo)應力和彎(wan)曲(qu)應力的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)校(xiao)驗。
同時(shi),在(zai)選擇擠(ji)壓(ya)桿的(de)材料時(shi),除了強(qiang)度(du)(du)指標之(zhi)外,還應考(kao)慮(lv)材料的(de)淬(cui)透性(xing)。當擠(ji)壓(ya)桿工作時(shi),由于有擠(ji)壓(ya)墊將其(qi)與高(gao)溫(wen)坯料隔離(li),其(qi)實際的(de)工作溫(wen)度(du)(du)一般在(zai)200~250℃,因此,對擠(ji)壓(ya)桿材料的(de)耐(nai)熱性(xing)能(neng)的(de)要求并不高(gao)。
一、擠壓桿的(de)種類
根據(ju)使(shi)用情況(kuang)的不同,擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)的結(jie)構(gou)有多種多樣,如圖7-8所示。除了(le)整體擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)(圖7-8(a)、圖7-8(b)、圖7-8(e)、圖7-8(f))之外,還(huan)有由(you)工作桿(gan)(gan)、加粗(cu)桿(gan)(gan)和桿(gan)(gan)座組成的組合(he)式(shi)擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)(圖7-8(c)、圖7-8(d)、圖7-8(g)).一般在大噸位的臥式(shi)擠(ji)壓(ya)機上使(shi)用組合(he)式(shi)擠(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)比較(jiao)普(pu)遍。
在(zai)特(te)殊的(de)(de)(de)情(qing)況下(xia),還可以采用(yong)階梯(ti)形的(de)(de)(de)擠壓(ya)桿(gan)(圖7-8(b)、圖7-8(d))。由于(yu)在(zai)整個擠壓(ya)過程(cheng)中(zhong),諸多因素(su)綜合(he)作用(yong),實際的(de)(de)(de)擠壓(ya)過程(cheng)不(bu)是平穩(wen)進行的(de)(de)(de)。因此,施加在(zai)擠壓(ya)桿(gan)上的(de)(de)(de)力也不(bu)是絕對穩(wen)定(ding)和均(jun)勻的(de)(de)(de)。采用(yong)階梯(ti)形擠壓(ya)桿(gan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de),主要是為了提高(gao)擠壓(ya)桿(gan)抗縱向(xiang)彎曲的(de)(de)(de)能(neng)力。其一般都(dou)使(shi)用(yong)在(zai)高(gao)強(qiang)度(du)、難(nan)度(du)形材(cai)料生產小斷面(mian)特(te)殊產品的(de)(de)(de)場合(he)。
階梯形擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)除了工作桿(gan)(gan)之(zhi)外,還有加粗桿(gan)(gan)和桿(gan)(gan)座三部分(fen)組(zu)成(cheng)(圖7-8(b)).階梯形擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)既可以做(zuo)成(cheng)整體的(de)(de)(de)(圖7-8(b)),也可以做(zuo)成(cheng)組(zu)合形的(de)(de)(de)(圖7-8(d)).在使用(yong)階梯形擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)時,相應(ying)的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)筒內襯也要做(zuo)成(cheng)階梯形的(de)(de)(de)。在無獨立穿(chuan)孔裝的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)機上擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)鋼管時,采用(yong)帶有固定芯(xin)棒的(de)(de)(de)擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan),芯(xin)棒用(yong)螺(luo)紋擰在擠(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)的(de)(de)(de)端(duan)部(圖7-8(e)).
圖(tu)7-9所示為60MN(6000t)臥式管棒型材(cai)擠壓(ya)(ya)(ya)機整(zheng)體(ti)結構的擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)。圖(tu)7-10所示為31.5MN(3150t)臥式管棒型材(cai)擠壓(ya)(ya)(ya)機組合式結構的擠壓(ya)(ya)(ya)桿(gan)(gan)。
擠壓(ya)桿的工作部分外徑(jing)一般比擠壓(ya)筒(tong)直徑(jing)小5~30mm,其(qi)(qi)內孔比芯棒直徑(jing)大5~30mm.不過(guo)有(you)時考慮到提高大型工模(mo)具的共(gong)用性,其(qi)(qi)尺寸之差也可以(yi)超(chao)出此范(fan)圍。
另外(wai)在擠壓(ya)桿(gan)機加工時,其外(wai)徑(jing)和內徑(jing)必(bi)(bi)須保持同心(xin),且其兩端面和中心(xin)線(xian)必(bi)(bi)須精確地保持垂直。
同(tong)時(shi)擠壓桿的硬度(du)、強度(du)及(ji)塑性要(yao)進行綜合考(kao)慮,其硬度(du)HRC為40~45。擠壓桿所(suo)用的熱模工(gong)具鋼能承受1100MPa以下的負荷(he)(he),馬氏體時(shi)效鋼能承受1600MPa的負荷(he)(he)。
二、造成擠壓(ya)桿(gan)破壞的原因
造成擠壓(ya)桿破(po)壞的原因有如(ru)下(xia)幾點:
1. 擠(ji)壓(ya)桿過(guo)度快速地加熱和冷卻(que)。
2. 工(gong)作(zuo)時沒有遵(zun)守熱制(zhi)度,工(gong)作(zuo)前應預熱。
3. 工作時施加的(de)負(fu)荷偏心,可能引起彎曲力矩和應力集中。
4. 由于沖擊(ji)負(fu)荷(he)引(yin)起(qi)附加(jia)應(ying)力。
5. 擠(ji)壓桿端部(bu)不(bu)可避(bi)免地被減(jian)徑(jing),因擠(ji)壓桿表面(mian)出現裂紋時,會在直徑(jing)上車削掉2~3mm.
6. 擠(ji)壓(ya)(ya)桿在高壓(ya)(ya)下與擠(ji)壓(ya)(ya)墊接(jie)觸,端部金屬層出(chu)現加工硬化,產生開裂,導(dao)致擠(ji)壓(ya)(ya)桿端部出(chu)現環狀碎裂。
三、對于擠(ji)壓桿材料的(de)要求
對于擠壓桿材料的要求(qiu)如下:
1. 材料熱處(chu)理前(qian)的強度(du)極限(xian)應比最大擠(ji)(ji)壓力(li)時擠(ji)(ji)壓桿中(zhong)產生的應力(li)大15%~25%.
2. 材料必須有足夠的沖擊韌性。
3. 擠壓桿在工作(zuo)溫度下不會失去(qu)硬度,加熱到(dao)200~250℃工作(zuo)溫度時,表(biao)面部分不應引起(qi)變形。
4. 根據(ju)擠(ji)壓桿的外形結構特點,在熱(re)處理(li)之(zhi)后應使殘(can)余的熱(re)處理(li)應力最(zui)小。
5. 應同時(shi)考(kao)慮到材料的(de)經濟性(xing)(xing)、加工性(xing)(xing)能以及高的(de)使用壽命。一般推薦(jian)采用含(han)碳量0.40%~0.45%,并含(han)少量鎢的(de)鉻(ge)一鎳鋼,如4CrNi2W,其熱處理后的(de)硬度HRC為44~48(相當于1450~1550).
擠壓桿圓(yuan)柱部分向寬底過(guo)渡(du)半徑要仔細(xi)加工,因急劇(ju)過(guo)渡(du)和粗糙加工均可引起(qi)應(ying)力集中(zhong)。
四、擠(ji)壓桿的強(qiang)度(du)校核
在擠壓(ya)桿的(de)(de)材料確定(ding)之(zhi)后,就可以對(dui)擠壓(ya)桿的(de)(de)強度進行校核。在強度校核時(shi),擠壓(ya)桿被(bei)作為受壓(ya)縮應力的(de)(de)固定(ding)的(de)(de)懸壁梁(liang),如圖7-11所示。
因此,應根據這個壓(ya)應力值來(lai)選擇(ze)制造擠(ji)壓(ya)桿的(de)鋼(gang)種,同時必須考(kao)慮到(dao)所(suo)選材料的(de)淬透性(xing)。并且沖(chong)(chong)擊性(xing)的(de)加載(zai)或卸壓(ya)時都(dou)會在擠(ji)壓(ya)桿中產(chan)生附加應力。因此,材料也要有(you)足夠的(de)沖(chong)(chong)擊韌(ren)性(xing)。一般(ban)推薦可用含(han)有(you)4.0%~4.5%鎳(nie)的(de)鋼(gang)來(lai)制作擠(ji)壓(ya)桿。
為(wei)了(le)增(zeng)加擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)對縱向彎曲的(de)(de)(de)抵抗能力,在許(xu)多情(qing)況(kuang)下(xia)把擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)做(zuo)成(cheng)有加粗(cu)工(gong)作(zuo)桿(gan)(gan)(gan)部分的(de)(de)(de)階(jie)梯形狀。這(zhe)(zhe)種擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)也是既(ji)可以做(zuo)成(cheng)整(zheng)體的(de)(de)(de)(圖7-8(b)),同時也可以是組合式的(de)(de)(de),在這(zhe)(zhe)種情(qing)況(kuang)下(xia),擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)由頭部、中間(jian)加粗(cu)的(de)(de)(de)部分和工(gong)作(zuo)桿(gan)(gan)(gan)三部分組成(cheng)(圖7-8(d)).采用階(jie)梯形的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)時,需要應(ying)用相應(ying)的(de)(de)(de)擠壓(ya)(ya)筒內襯(圖7-8(b)、圖7-8(d)).
在型材(cai)擠壓機上擠壓不銹鋼管(guan)時(shi),采(cai)用帶有固定芯棒(bang)的擠壓桿,芯棒(bang)以(yi)螺紋擰在擠壓桿的端部(圖7-8(e))。