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)擠壓(ya)過程中,芯棒承受高(gao)的(de)機械(xie)負(fu)荷(he)和熱負(fu)荷(he)。芯棒處于被(bei)加熱到(dao)1200℃高(gao)溫的(de)坯料中,在(zai)較大的(de)深度上被(bei)加熱從而降(jiang)低其(qi)力(li)學(xue)性能。在(zai)每次(ci)擠壓(ya)后,芯棒被(bei)加熱到(dao)700~800℃,然后用水(shui)冷卻。
同(tong)時,由于擠壓(ya)時金屬沿著芯棒(bang)表面的流動速度超過芯棒(bang)的行程速度,因此在芯棒(bang)上(shang)產生了軸向(xiang)拉伸(shen)應(ying)力。
在擠(ji)壓不銹鋼管過程中,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。
當擠壓(ya)缸回程時(shi),軸向拉伸力瞬(shun)時(shi)產生,在芯棒上(shang)又引起了沖擊(ji)性的拉伸力。
擠壓時,當不銹鋼管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(tong)樣,當不銹鋼管坯料的(de)加(jia)熱溫度(du)不均(jun)勻或加(jia)熱溫度(du)不足時,也(ye)會在芯棒中產生彎曲力。
若不銹鋼管(guan)坯料的潤滑不到位,在擠壓(ya)時金屬(shu)和(he)芯棒就會產生(sheng)黏(nian)結而咬合(he),這不僅導致芯棒上拉伸力的提高,而且(qie)嚴(yan)重的會引(yin)起擠壓(ya)制品(pin)的報廢。
流出(chu)金屬對芯棒(bang)的(de)作(zuo)用力在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程(cheng)中(zhong)隨著(zhu)不銹(xiu)鋼管坯(pi)料長(chang)度(du)(du)的(de)減小而發生變化。在擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)的(de)最(zui)后瞬(shun)間(jian),當壓(ya)(ya)余的(de)高度(du)(du)接(jie)近擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)坯(pi)料的(de)“死區”時,芯棒(bang)的(de)工作(zuo)條(tiao)(tiao)件(jian)最(zui)為惡劣。這在確定(ding)壓(ya)(ya)余的(de)厚(hou)度(du)(du)時必(bi)須要考慮到(dao)。因為在實踐中(zhong)證明,芯棒(bang)的(de)斷(duan)裂大多數發生在與最(zui)后擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)階(jie)段相應(ying)于芯棒(bang)后三分之一的(de)長(chang)度(du)(du)距(ju)離上。擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)結(jie)束后,芯棒(bang)后退。在壓(ya)(ya)模部件(jian)的(de)鎖緊裝置打開后,擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿將壓(ya)(ya)余連(lian)同擠(ji)(ji)壓(ya)(ya)墊(dian)一起推出(chu),芯棒(bang)急跳式(shi)地退出(chu)變形區,同樣惡化了其工作(zuo)條(tiao)(tiao)件(jian)。
擠壓(ya)芯棒(bang)的內部冷卻盡管復雜,但仍廣泛應(ying)用于擠壓(ya)生(sheng)產。冷卻的不(bu)均勻將引起(qi)芯棒(bang)中產生(sheng)附加應(ying)力,其結果是(shi)在芯棒(bang)的表面上出現網狀(zhuang)裂(lie)紋,導致(zhi)芯棒(bang)斷裂(lie)。急劇冷卻,對于大尺(chi)寸的芯棒(bang)尤其危險。
芯(xin)棒(bang)在(zai)使用之前,要(yao)預熱到250~400℃,一(yi)方面可以避免在(zai)芯(xin)棒(bang)插入(ru)空心坯時,引起其內表面溫度(du)的驟降(jiang);另一(yi)方面芯(xin)棒(bang)預熱后提高(gao)了(le)芯(xin)棒(bang)材料(liao)的韌性(xing),減(jian)少了(le)芯(xin)棒(bang)表面因受到沖擊性(xing)熱負荷(he)而導致(zhi)龜裂的危(wei)險性(xing)。
由于(yu)(yu)芯棒在(zai)變形區內(nei)(nei)移動著工作(zuo)(zuo),故(gu)(gu)其(qi)磨損情況會好(hao)一些,但由于(yu)(yu)被包圍在(zai)高溫(wen)管坯(pi)內(nei)(nei),散熱條件極差,其(qi)工作(zuo)(zuo)表(biao)面(mian)最高溫(wen)度可達(da)到800℃,故(gu)(gu)使用后需冷卻,而大(da)部(bu)分芯棒的損壞(huai)主要(yao)都是由于(yu)(yu)局部(bu)直徑(jing)減小(稱為(wei)縮頸)和表(biao)面(mian)疲勞裂紋(wen)。因此(ci),芯棒必須具有(you)良好(hao)的韌性(在(zai)20~650℃內(nei)(nei)沖擊韌性不低于(yu)(yu)539~1176kJ/㎡)、硬度(HRC=45~50)和表(biao)面(mian)光潔度(達(da)7級以上)。

