圖7-16所示為芯棒使用壽命與冷卻時間的關系。由圖7-16可知芯棒的冷卻時間越長,冷卻得越充分,其使用壽命越長。圖7-17所示為德國SMS公司設計制造的60MN(6000t)臥式管棒型材擠壓機帶有內水冷裝置的芯棒系統結構。圖7-18所示為尼科波爾南方不銹鋼管廠(chang)3150噸鋼管擠壓上采用的水冷芯棒結構。
在現代的(de)管型材(cai)臥式擠壓(ya)(ya)機上,比(bi)較普遍地采用(yong)水冷芯棒(bang),其冷卻水是通過沿(yan)芯棒(bang)水平軸(zhou)心鉆孔(前(qian)端有50~100mm未鉆穿)進入,實現循環水冷卻芯棒(bang)。使用(yong)結果(guo)表明,當鉆孔的(de)直徑等于芯棒(bang)直徑的(de)三分之一時,將得到滿意(yi)的(de)冷卻效果(guo),此時,冷卻系統(tong)水的(de)壓(ya)(ya)力不能(neng)低(di)于100kPa(約10個大氣壓(ya)(ya))。
在55MN(5500t)大型的雙擠壓筒的擠壓機上,也有采用外冷式芯棒的。無論是內冷式芯棒還是外冷式芯棒,擠壓時芯棒的外表面層金屬仍承受著最高的加熱溫度(800℃),而在芯棒壁比較深層的金屬溫度逐漸降低,直到內表面冷卻溫度降至50~70℃.如此大的內外表面溫差,在芯棒的表面上會引起較大的張應力。芯棒使用溫度的周期性變化,導致芯棒表面產生熱疲勞裂紋。擠壓芯棒的這種工況條件,要求選擇有較高沖擊韌性的材料來制造芯棒。對于水冷芯棒的材料要求在20~65℃溫度范圍內,沖擊韌性不應小于0.55~1.2MPa.此外,為了避免芯棒的彎曲變形,其材料應具有一定的強度和足夠的熱穩定性。當擠壓不銹鋼管時,芯棒的材料在20~650℃溫度范圍內的屈服極限應大于1080~1400MPa,當其σ.過低或冷卻不足時芯棒在使用中會導致縮頸或變細而報廢。在正常情況下,擠壓不銹鋼管時,水冷芯棒的使用壽命平均為100~150次/支。根據使用條件,每支芯棒擠壓不銹鋼管的產量為1~40t。
一(yi)(yi)般在擠壓芯棒的(de)(de)結構上(shang),550~600mm的(de)(de)長(chang)度上(shang)是一(yi)(yi)個錐度(約(yue)為0.5~0.6mm).減小錐度,將使金屬沿(yan)芯棒流動時的(de)(de)摩(mo)擦力增加(jia),提高了(le)芯棒中的(de)(de)拉(la)應(ying)力。增加(jia)錐度將導致擠壓制品尺(chi)寸的(de)(de)變化。
當擠壓高溫合金時,為了在芯棒上能保留玻璃(li)潤滑劑,芯棒的端部可以套上一個針墊。