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。
在擠(ji)壓(ya)過(guo)程中,芯棒承受高的機械負荷和熱負荷。芯棒處于被(bei)加熱到(dao)1200℃高溫的坯料中,在較大的深度上被(bei)加熱從(cong)而降低其力學性能(neng)。在每次擠(ji)壓(ya)后,芯棒被(bei)加熱到(dao)700~800℃,然后用水冷卻。
同時,由于擠壓時金屬沿著芯棒(bang)表面的(de)流動速(su)度超過芯棒(bang)的(de)行程速(su)度,因此在芯棒(bang)上(shang)產(chan)生(sheng)了軸向拉(la)伸應(ying)力(li)。
在擠壓不銹鋼(gang)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。
當擠壓缸回程時(shi),軸(zhou)向拉伸力瞬(shun)時(shi)產生,在(zai)芯棒上(shang)又引起了(le)沖(chong)擊(ji)性的拉伸力。
擠壓時,當不(bu)銹鋼(gang)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(bu)銹鋼管坯料的加熱溫度不(bu)均勻或(huo)加熱溫度不(bu)足時,也會在芯棒中(zhong)產生彎曲力。
若不(bu)(bu)銹鋼管坯料(liao)的(de)潤滑不(bu)(bu)到位,在(zai)擠(ji)(ji)壓時(shi)金屬和芯棒就會產生黏結而(er)咬(yao)合,這(zhe)不(bu)(bu)僅導致芯棒上拉伸(shen)力的(de)提高,而(er)且嚴重的(de)會引起(qi)擠(ji)(ji)壓制品的(de)報廢。
流出金屬(shu)對芯(xin)(xin)棒的(de)(de)(de)(de)作用(yong)力在(zai)(zai)擠(ji)壓過程(cheng)中隨著不(bu)銹鋼管坯(pi)料長(chang)(chang)度(du)的(de)(de)(de)(de)減(jian)小而發生變化(hua)。在(zai)(zai)擠(ji)壓的(de)(de)(de)(de)最后瞬間,當(dang)壓余(yu)的(de)(de)(de)(de)高度(du)接近(jin)擠(ji)壓坯(pi)料的(de)(de)(de)(de)“死區”時,芯(xin)(xin)棒的(de)(de)(de)(de)工(gong)作條件最為惡劣(lie)。這在(zai)(zai)確定(ding)壓余(yu)的(de)(de)(de)(de)厚(hou)度(du)時必(bi)須要考慮到。因為在(zai)(zai)實踐中證(zheng)明,芯(xin)(xin)棒的(de)(de)(de)(de)斷裂大多數(shu)發生在(zai)(zai)與最后擠(ji)壓階段(duan)相(xiang)應于(yu)芯(xin)(xin)棒后三分之(zhi)一(yi)的(de)(de)(de)(de)長(chang)(chang)度(du)距離(li)上。擠(ji)壓結束后,芯(xin)(xin)棒后退(tui)(tui)。在(zai)(zai)壓模部件的(de)(de)(de)(de)鎖緊裝置打開后,擠(ji)壓桿(gan)將壓余(yu)連同擠(ji)壓墊一(yi)起(qi)推出,芯(xin)(xin)棒急跳式(shi)地退(tui)(tui)出變形(xing)區,同樣惡化(hua)了其工(gong)作條件。
擠壓(ya)芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)的內部冷(leng)卻盡管復(fu)雜,但仍廣泛(fan)應用于擠壓(ya)生產。冷(leng)卻的不均勻(yun)將(jiang)引起芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)中產生附加應力,其(qi)結果是在芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)的表面上出(chu)現網狀裂紋,導致芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)斷裂。急(ji)劇冷(leng)卻,對(dui)于大尺(chi)寸的芯(xin)(xin)棒(bang)(bang)尤其(qi)危險。
芯棒(bang)在使用之前,要預(yu)熱(re)到250~400℃,一(yi)方(fang)(fang)面可以避免在芯棒(bang)插入空(kong)心坯時(shi),引起其內表(biao)面溫度的驟(zou)降;另(ling)一(yi)方(fang)(fang)面芯棒(bang)預(yu)熱(re)后(hou)提(ti)高了(le)芯棒(bang)材料的韌(ren)性,減少了(le)芯棒(bang)表(biao)面因受(shou)到沖擊(ji)性熱(re)負(fu)荷而導致龜裂的危險性。
由于芯(xin)棒(bang)在變形區(qu)內(nei)(nei)移動著工(gong)作,故其磨損情況(kuang)會好一些,但由于被(bei)包圍(wei)在高溫管(guan)坯內(nei)(nei),散熱條件極差(cha),其工(gong)作表面(mian)最高溫度可(ke)達(da)到800℃,故使用后(hou)需冷卻(que),而大部分芯(xin)棒(bang)的(de)(de)損壞主(zhu)要都是(shi)由于局部直徑(jing)減小(稱為縮頸)和(he)表面(mian)疲(pi)勞裂紋。因(yin)此,芯(xin)棒(bang)必須具有良好的(de)(de)韌性(在20~650℃內(nei)(nei)沖擊韌性不低于539~1176kJ/㎡)、硬(ying)度(HRC=45~50)和(he)表面(mian)光(guang)潔度(達(da)7級以上)。

