擠壓桿用于傳遞金屬擠壓變形所需的全部擠壓力。在線亞洲日產一區二區: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(xiu)鋼管工藝中具有重要意義。


 從理(li)論上講,擠壓(ya)桿(gan)僅(jin)在壓(ya)縮(suo)狀(zhuang)態下工作。從使用(yong)的角(jiao)度來看,任何鋼(gang)種的壓(ya)縮(suo)強度可采用(yong)其拉伸(shen)強度相(xiang)同的指標(biao)。只要(yao)擠壓(ya)桿(gan)材料的強度指標(biao)不(bu)超(chao)過其屈(qu)服極(ji)限,擠壓(ya)時擠壓(ya)桿(gan)就不(bu)會(hui)發(fa)生變形(xing)破壞。


 但是(shi),理論上(shang)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)僅(jin)在壓(ya)縮(suo)狀(zhuang)態下工(gong)作(zuo)的(de)(de)情況,實際上(shang)并(bing)不存在。擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)使用(yong)前并(bing)沒有按規(gui)定制度(du)(du)進行(xing)預(yu)熱(re),擠(ji)(ji)壓(ya)坯料(liao)的(de)(de)溫度(du)(du)不均(jun),擠(ji)(ji)壓(ya)時(shi)施加的(de)(de)負荷產生偏心(xin),沖擊性負荷引起了附(fu)加應(ying)(ying)力等(deng)情況都表明,在擠(ji)(ji)壓(ya)過程中,擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)除了承(cheng)受壓(ya)縮(suo)應(ying)(ying)力的(de)(de)作(zuo)用(yong)之外(wai),還存在縱向彎曲應(ying)(ying)力的(de)(de)作(zuo)用(yong)。因此,對于擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)校驗(yan),應(ying)(ying)該包括壓(ya)縮(suo)應(ying)(ying)力和(he)彎曲應(ying)(ying)力的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)校驗(yan)。


 同時,在選擇擠壓桿的(de)材(cai)料時,除(chu)了強度指標之外,還應考慮材(cai)料的(de)淬透(tou)性(xing)(xing)。當擠壓桿工(gong)作時,由于有擠壓墊(dian)將其(qi)(qi)與高溫(wen)坯料隔離,其(qi)(qi)實際的(de)工(gong)作溫(wen)度一般在200~250℃,因此,對擠壓桿材(cai)料的(de)耐熱(re)性(xing)(xing)能(neng)的(de)要求并不高。


一(yi)、擠(ji)壓桿的種類


  根(gen)據(ju)使(shi)用情況的不同,擠(ji)壓(ya)桿的結構有(you)多種多樣,如圖(tu)(tu)7-8所示。除(chu)了整體擠(ji)壓(ya)桿(圖(tu)(tu)7-8(a)、圖(tu)(tu)7-8(b)、圖(tu)(tu)7-8(e)、圖(tu)(tu)7-8(f))之外(wai),還有(you)由工(gong)作桿、加粗桿和(he)桿座組成的組合(he)式(shi)擠(ji)壓(ya)桿(圖(tu)(tu)7-8(c)、圖(tu)(tu)7-8(d)、圖(tu)(tu)7-8(g)).一(yi)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)桿比較普遍。


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  在特殊的情況下(xia),還可以(yi)采用(yong)(yong)階(jie)梯形的擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)(圖7-8(b)、圖7-8(d))。由于在整個擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程中,諸多因(yin)素綜合作(zuo)用(yong)(yong),實際(ji)的擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)過程不是(shi)平穩進行的。因(yin)此,施加在擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)上(shang)的力(li)(li)也不是(shi)絕(jue)對(dui)穩定和均勻的。采用(yong)(yong)階(jie)梯形擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)的目(mu)的,主要是(shi)為了提高擠(ji)(ji)(ji)(ji)壓(ya)(ya)桿(gan)抗縱向(xiang)彎(wan)曲的能力(li)(li)。其一般都使用(yong)(yong)在高強度、難度形材料(liao)生產小斷面特殊產品的場合。


  階(jie)(jie)(jie)梯(ti)形(xing)擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)除了工作(zuo)桿(gan)(gan)(gan)之外,還有加粗(cu)桿(gan)(gan)(gan)和桿(gan)(gan)(gan)座(zuo)三部分組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)(圖7-8(b)).階(jie)(jie)(jie)梯(ti)形(xing)擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)既(ji)可以做成(cheng)(cheng)(cheng)整體的(de)(de)(圖7-8(b)),也可以做成(cheng)(cheng)(cheng)組(zu)合(he)形(xing)的(de)(de)(圖7-8(d)).在使(shi)用(yong)階(jie)(jie)(jie)梯(ti)形(xing)擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)時,相(xiang)應的(de)(de)擠壓(ya)(ya)筒內襯也要(yao)做成(cheng)(cheng)(cheng)階(jie)(jie)(jie)梯(ti)形(xing)的(de)(de)。在無獨立穿(chuan)孔裝的(de)(de)擠壓(ya)(ya)機上擠壓(ya)(ya)鋼管時,采用(yong)帶(dai)有固定芯棒(bang)的(de)(de)擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan),芯棒(bang)用(yong)螺紋擰(ning)在擠壓(ya)(ya)桿(gan)(gan)(gan)的(de)(de)端部(圖7-8(e)).


  圖7-9所示(shi)為(wei)60MN(6000t)臥式(shi)管棒型材擠壓(ya)機整體結構的(de)擠壓(ya)桿(gan)。圖7-10所示(shi)為(wei)31.5MN(3150t)臥式(shi)管棒型材擠壓(ya)機組(zu)合式(shi)結構的(de)擠壓(ya)桿(gan)。



 擠壓(ya)桿的工(gong)作部分外(wai)徑一般比(bi)擠壓(ya)筒直(zhi)徑小(xiao)5~30mm,其(qi)內孔比(bi)芯棒直(zhi)徑大(da)5~30mm.不過有(you)時考慮(lv)到提(ti)高大(da)型工(gong)模具(ju)的共用(yong)性(xing),其(qi)尺寸(cun)之差(cha)也可以(yi)超(chao)出(chu)此范圍(wei)。


 另外在擠壓(ya)桿機加工(gong)時(shi),其(qi)(qi)外徑(jing)和(he)內(nei)徑(jing)必須(xu)保持同心,且其(qi)(qi)兩端面(mian)和(he)中心線必須(xu)精確地保持垂(chui)直。


 同時擠壓桿(gan)(gan)的(de)(de)硬(ying)(ying)度、強度及塑性要進行綜(zong)合考慮,其硬(ying)(ying)度HRC為(wei)40~45。擠壓桿(gan)(gan)所(suo)用的(de)(de)熱模(mo)工具(ju)鋼(gang)能承受(shou)1100MPa以(yi)下的(de)(de)負荷(he),馬(ma)氏體時效鋼(gang)能承受(shou)1600MPa的(de)(de)負荷(he)。


二、造成擠壓(ya)桿破壞的原因


造成擠壓桿破壞(huai)的原因有(you)如下幾點(dian):


  1. 擠壓桿過(guo)度快(kuai)速地加(jia)熱和冷卻。


  2. 工作時沒有遵守熱制(zhi)度,工作前(qian)應(ying)預熱。


  3. 工作時施加(jia)的(de)負(fu)荷偏心,可能引起(qi)彎曲力矩(ju)和應(ying)力集中(zhong)。


  4. 由(you)于沖擊負荷引起(qi)附加應力。


  5. 擠壓(ya)桿(gan)(gan)端部不可避免地被(bei)減徑(jing),因擠壓(ya)桿(gan)(gan)表面出現裂紋時,會在(zai)直徑(jing)上車削掉2~3mm.


  6. 擠壓桿在(zai)高壓下與擠壓墊接觸,端部(bu)金屬層出(chu)現(xian)加(jia)工硬化,產(chan)生開(kai)裂(lie),導(dao)致擠壓桿端部(bu)出(chu)現(xian)環狀碎裂(lie)。


三、對于擠壓桿材料(liao)的要求


對(dui)于擠壓桿材(cai)料的要(yao)求如下:


  1. 材料(liao)熱(re)處理前的強(qiang)度極限應比(bi)最(zui)大擠壓力時(shi)擠壓桿中(zhong)產生的應力大15%~25%.


  2. 材(cai)料必須有足夠的沖擊韌性。


  3. 擠壓桿在工作溫(wen)度(du)下不(bu)會失去硬度(du),加(jia)熱到200~250℃工作溫(wen)度(du)時,表面部分不(bu)應(ying)引起變形。


  4. 根(gen)據(ju)擠壓桿的(de)(de)外形結構特點,在熱處理(li)之后(hou)應(ying)使(shi)殘余的(de)(de)熱處理(li)應(ying)力(li)最小(xiao)。


  5. 應(ying)同時考慮到材料的(de)經濟(ji)性(xing)、加工性(xing)能以(yi)及高(gao)的(de)使用壽(shou)命。一般推薦采用含(han)碳量(liang)0.40%~0.45%,并含(han)少量(liang)鎢的(de)鉻一鎳(nie)鋼,如4CrNi2W,其熱處理后的(de)硬度HRC為44~48(相(xiang)當于1450~1550).


擠壓桿圓(yuan)柱部分(fen)向寬(kuan)底過渡(du)半徑要仔細加工,因急劇(ju)過渡(du)和粗糙加工均可引起應力集中。


四、擠(ji)壓桿(gan)的強度(du)校核


在擠壓(ya)桿(gan)的材料確定之后,就可以對擠壓(ya)桿(gan)的強度進行校(xiao)核。在強度校(xiao)核時,擠壓(ya)桿(gan)被作為受壓(ya)縮應(ying)力的固定的懸壁梁,如圖7-11所示。


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  因(yin)此(ci),應根據這個(ge)壓應力值來(lai)(lai)選擇制造擠壓桿(gan)的(de)鋼種,同時必須考(kao)慮到所選材(cai)料的(de)淬透(tou)性。并(bing)且沖擊性的(de)加載或卸壓時都會在擠壓桿(gan)中產生附(fu)加應力。因(yin)此(ci),材(cai)料也要有足夠的(de)沖擊韌性。一(yi)般推薦可用含(han)有4.0%~4.5%鎳的(de)鋼來(lai)(lai)制作擠壓桿(gan)。


  為了增加(jia)擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)對縱向彎曲的(de)(de)抵抗能(neng)力,在許多(duo)情況(kuang)下把擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)做成有加(jia)粗工作(zuo)桿(gan)(gan)部(bu)分的(de)(de)階梯(ti)形狀。這種(zhong)擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)也是(shi)既可(ke)以做成整(zheng)體的(de)(de)(圖(tu)7-8(b)),同時(shi)也可(ke)以是(shi)組(zu)合式的(de)(de),在這種(zhong)情況(kuang)下,擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)由(you)頭(tou)部(bu)、中(zhong)間(jian)加(jia)粗的(de)(de)部(bu)分和工作(zuo)桿(gan)(gan)三部(bu)分組(zu)成(圖(tu)7-8(d)).采用(yong)階梯(ti)形的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)桿(gan)(gan)時(shi),需要(yao)應(ying)用(yong)相應(ying)的(de)(de)擠(ji)(ji)壓(ya)筒內襯(chen)(圖(tu)7-8(b)、圖(tu)7-8(d)).


  在(zai)型材擠壓(ya)機(ji)上擠壓(ya)不銹鋼管時,采用帶有(you)固(gu)定芯棒的擠壓(ya)桿,芯棒以(yi)螺(luo)紋(wen)擰在(zai)擠壓(ya)桿的端部(圖7-8(e))。